. Модель состава системы

Модель состава отражает следующий этап уточнения системы: слегка раскрываем «черный ящик» и смотрим, для начала, из чего он состоит (Рис. 5).

Модель состава– это перечень подсистем и элементов, из которых состоит система, с указанием отношения вложенности (иерархии).

Рис. 5. Модель состава

Пример: Отопительная система дома.

Подсистемы (в скобках вложенные компоненты):

–  источник тепла (котельная или отвод от теплотрассы);

–  распределение и доставка тепла (трубы, батареи, вентили);

–  подсистема эксплуатации (службы эксплуатации и ремонта, персонал).

Ввиду отсутствия единственности в делении системы на подсистемы для одной и той же системы может быть много моделей состава, при этом также является актуальной задача построения (выбора) оптимальной модели.

. Модель структуры

Для того чтобы модель «заработала», отдельные ее части должны быть правильно соединены. Следовательно, следующим этапом уточнения модели системы мы должны описать связи (отношения) между отдельными компонентами системы. Другими словами, мы еще сильнее приоткрываем «черный ящик».

Структура системы(модель структуры) есть совокупность необходимых и достаточных для достижения целиотношениймежду элементами и подсистемами.

В этом определении на первый план выдвигается именно отношение.

Структурная схема(почти «белый ящик») – это соединение в одно целое трех моделей:«черного ящика»,составаиструктуры.

Математическая модель структурной схемы – это граф, то естьмножество с заданным бинарным отношением.

Второе определение системы: система есть совокупность взаимосвязанных элементов, обособленных от среды и взаимодействующих с ней (средой) как целое.

5.Динамические модели систем.

. Динамические модели систем

Все рассмотренные выше варианты моделей системы могут рассматриваться как статические модели, в которых не учитывается развитие процессов во времени. Фактор времени учитывается в динамических моделях.

Все рассмотренные модели системы: целевая модель, «черный ящик», модель состава, модель структуры и структурная схема могут быть представлены в динамическом варианте, правда, с разной степенью детализации. Динамика системы может проявляться в двух вариантах: в виде функционирования и в виде развития.

Функционирование -подразумевает отражение процессов обмена в среде и в системе с учетом фактора времени, то есть как функций времени.

Развитие–  подразумевает отражение изменений в самой системе, то есть ее целей, состава, структуры, связей между компонентами.

В рамках кибернетического подхода это отражается в понятиях стационарной(с неизменной структурой и параметрами) инестационарной(с изменяемой структурой и параметрами) систем. Развитие характерно дляэволюционирующихсистем, то есть для систем, меняющих со временем свои цели, состав, структуру и, в конечном счете,поведение.

В простейшем случае учитывается только динамика на уровне функционирования. Рассмотрим это на примере модели «черного ящика» (Рис. 6).

Рис. 6. "Черный ящик" как динамическая модель

Здесь x(t) иy(t) могут мыслиться как векторно–значные функции времени. Говоря о модели, мы как бы приоткрываем «черный ящик», ассоциируя модель с операторомQ, связывающим вход и выход.