- •1.1. Класифікація моделей
- •1.1.1. Пізнавальні та прагматичні моделі
- •1.1.2. Статичні та динамічні моделі
- •1.2. Способи втілення моделей
- •1.2.1. Абстрактні моделі та роль мов
- •1.2.2. Матеріальні моделі та види подібності
- •1.3. Моделі систем
- •1.3.1. Проблеми та системи
- •1.3.2. Модель "чорного ящика"
- •1.3.3. Модель складу системи
- •1.3.4. Модель структури системи
- •1.3.5. Динамічні моделі систем
- •1.4. Штучні та природні системи
- •1.5. Класифікації систем
- •1.5.1. Класифікація систем за їх походженням
- •1.5.2. Класифікація систем за описом змінних
- •1.5.3. Класифікація систем за типом їх операторів
- •1.5.4. Класифікація систем за способом керування
- •1.5.5. Класифікація систем за ступенем ресурсної забезпеченості керування
- •1.6. Ієрархія систем
1.5. Класифікації систем
Порівнюючи та розрізняючи системи, уважаючи одні з них однаковими, інші — різними, виконують їх класифікацію. Класифікація — це лише модель реальності. Якщо потрібно розрізняти системи одного класу, виокремлюють підкласи й отримують багаторівневу, ієрархічну класифікацію.
Щоб упорядкувати підходи до класифікації систем, скористаємося загальною схемою функціонування керованої системи (рис. 2), виокремивши систему S, керовану за допомогою керування U, і керувальну систему, що виконує це керування. Для реалізації керування U потрібно передбачити його наслідок, тобто потрібна модель усієї ситуації, за допомогою якої керувальна система визначає, яке керування подавати на вхід системи. Це ілюструє рис. 2, де схему зображено ще раз усередині керувального блока.
Рис. 2. Схема функціонування керованої системи
Схему функціонування керованої системи S слід читати так. Входи X складаються з двох частин: некерованої V та керувальної U; після перетворень у системі S входи X перетворюються на виходи У. Керувальну частину входів U виробляє керувальна система, на яку, у свою чергу, діють некеровані входи Vi і яка містить інформацію про керовану систему S. Крім того, до керувальної системи надходить інформація про виходи Y системи S, а також, можливо, — про некеровані входи V (цю можливість на рис. 2 зображено штриховими стрілками).
1.5.1. Класифікація систем за їх походженням
Зобразимо класифікацію систем за їх походженням (рис. 3). Повнота класифікації першого рівня логічно зрозуміла. Вона містить штучні, змішані та природні системи. Штучною називають систему, створену людиною як засіб досягнення поставленої (суб'єктивної) мети, а природною — систему, що виникла в природі в результаті спонтанних процесів без участі людини (або систему — засіб досягнення об'єктивної мети).
Рис. 3. Класифікація систем за їх походженням
Другий рівень класифікації неповний через незавершений розвиток багатьох систем, описаних на першому рівні. Означимо деякі терміни, використовувані на другому рівні класифікації систем за їх походженням.
Механізм — це засіб, який людина використовує для підвищення ефективності роботи.
Автомат (від гр. automates — той, що сам діє) — це пристрій (сукупність пристроїв), що за заданою програмою без особистої участі людини виконує всі операції в процесах одержання, перетворення, передачі та розподілення (використання) енергії, матеріалів або інформації. Програму автомата може бути задано в його конструкції (годинник, торговий автомат) або ззовні — за допомогою перфокарт, магнітних або оптичних носіїв тощо (ЕОМ, верстат із програмним керуванням), копіювальними чи моделювальними пристроями (аналогова обчислювальна машина, система стеження, інтерполятор).
Автоматизація — це застосування технічних засобів, економіко- математичних методів і систем керування, які частково чи цілком звільняють людину від особистої участі в процесах одержання, перетворення, передачі та використання енергії, матеріалів або інформації. Можна автоматизувати такі процеси:
• технологічні, енергетичні, транспортні й інші;
• проектування складних агрегатів, суден, промислових споруд, виробничих комплексів;
• організацію, планування та керування в цеху, на підприємстві, будівництві, в області, у військовій частині, з'єднанні тощо;
• наукові дослідження, медичне й технічне діагностування, облік і обробку статистичних даних, програмування, інженерні розрахунки тощо.
Мета автоматизації — підвищити продуктивність і ефективність праці, поліпшити якість продукції, оптимізувати управління, звільнити людину від роботи в умовах, небезпечних для здоров'я. Автоматизація — один з основних напрямків науково-технічного прогресу.
Робот — це автоматичний програмно-керований маніпулятор, що виконує робочі операції зі складними переміщеннями в просторі.
Ергономіка (від гр. ergon — робота й nomos — закон) — галузь науки, що вивчає людей і їх діяльність на виробництві з метою вдосконалювання знарядь, умов і процесу роботи. Основний об'єкт дослідження ергономіки — системи "людина — машина"; метод дослідження — системний підхід.
Біотехнічна система — це сукупність взаємопов'язаних і взаємозалежних біологічних і технічних систем чи об'єктів.
Організаційна система складається з людських колективів, що мають потрібні засоби для досягнення мети.
Екологічна система (від гр. oikos — житло, місцеперебування) — це єдиний природний комплекс, утворений живими організмами й середовищем їх проживання (атмосферою, ґрунтом, водоймою тощо), у якому живі та неживі компоненти пов'язані між собою обміном речовини й енергії. Поняття екосистеми застосовне до природних об'єктів різної складності та розмірів: океану чи невеликого ставка, тайги чи ділянки березового гаю.