1. Понятие и свойства системы. «Сложные» и «большие» системы

Одному и тому же объекту можно дать различные определения.

Система – это совокупность взаимосвязанных частей;

– это средство достижения цели (для искусственных систем)

I. Статические свойства систем.

Это особенности конкретного состояния системы. То, что можно разглядеть на мгновенной фотографии, чем обладает система в любой фиксированный момент времени.

1. Целостность.

Система отделима от внешнего мира, выступает как некое обособленное, единое целое. Но система не изолирована от окружающей среды (о/с), взаимодействует с ней, обменивается всеми видами ресурсов: веществом, энергией, информацией. Значит, система открыта (2-е свойство). Свойство разделяет мир на две части и это понятие углубляется в дальнейшем (пока обозначает только факт внешней различимости в среде).

2. Открытость.

Система взаимосвязана с о/с и обменивается любыми видами ресурсов. Связи системы со средой имеют направленный характер: по одним среда влияет на систему (входы), по другим – система на среду (выходы). Перечень входов и выходов называют моделью чёрного ящика. В такой модели отсутствует информация о внутренних особенностях системы, но эта модель часто достаточна для работы с системой (управление автомобилем, прибором, людьми в менеджменте).

Первый закон диалектики – следствие открытости систем – всеобщая взаимосвязь и взаимозависимость в природе: между любыми двумя системами обязательно существует длинная или короткая цепочка систем, связывающая их. При этом прямая и обратная цепи, как правило, различны, откуда возникает понятие несимметричности причинно-следственной связи.

Трудности построения модели чёрного ящика -

3. Внутренняя неоднородность систем

- различимость частей. Внутри «чёрного ящика» система не однородна, не монолитна, разные качества в разных местах отличаются .Описание внутренней неоднородности системы сводится к обособлению относительно однородных участков, проведению границ между ними. Так появляется понятие о частях системы. При более детальном рассмотрении оказывается, что выделенные крупные участки тоже не однородны и требуют выделения мелких. В результате получается иерархический список частей системы – модель состава системы. Модели состава одной и той же системы могут различаться в зависимости от цели взаимодействия с системами.

Трудности построения модели состава

3. Структурированность.

Части системы не независимы, не изолированы друг от друга; они связаны между собой, взаимодействуют друг с другом (от чего существенно зависят свойства, поэтому важна информация о связях частей). Перечень существенных связей – модель структуры. Наделённость системы определённой структурой – структурированность. Это понятие углубляет представление о целостности (подкрепляющее свойство изнутри).

Трудности построения модели структуры

II. Динамические свойства систем.

Изменения за период времени в системе могут быть важны для работы с ней. Особенности изменений во времени внутри системы и вне её и именуются динамическими свойствами (то, что обнаружится при просмотре кинофильма).

На выходах из системы происходят некие процессы, система как-то ведет себя во внешней среде.

5. Функциональность.

В статике выход = y_i, i = 1,n. Теперь, в динамике, выход = y_i(t), i = 1,n. Эти процессы называют функциями системы (то, что происходит на выходе) – это её поведение во внешней среде; изменения, производимые системой в окружающей среде; результаты её деятельности; продукция, производимая системой. Из множества выходов следует множественность функций, каждая из которых может быть кем-то и для чего-то использована. Поэтому одна и та же система будет служить для разных целей. Субъект, использующий систему в своих целях, будет оценивать её функции и упорядочивать их по отношению к своим потребностям. Так появляется понятие главной, лишней, второстепенной функции и т. д. Два момента данного свойства: объективная многофункциональности и субъективная упорядоченность.

5. Стимулируемость.

На всякую систему можно оказать воздействие извне. Компоненты на входе также меняются. X (t) = (x₁(t), x₂(t), …,x_m(t)). Воздействия извне называются стимулами. Стимулов много, они разные → возможна субъективная оценка. Наиболее распространенная классификация стимулов (входов) – деление на управляемые и неуправляемые – в зависимости от того, может ли субъект воздействовать через них на систему. Если кто-то управляет, а я не могу, то для меня этот стимул неуправляем. Изменение поведения под этим воздействием – стимулируемость.

5. Изменчивость со временем.

Изменяться в системе может что угодно: значения внутренних переменных параметров Z (t), состав и структура системы и любые их комбинации. Характер изменений также различен. Самая очевидная классификация – по скорости изменений. Изменения, касающиеся её состава или структуры: не затрагивающие структуры (один элемент заменяется другим, эквивалентым – такой тип динамики называется функционированием), изменения количественного характера (наращивание – рост системы (до поры до времени не сказывается на свойствах), качественные изменения – изменение существенных свойств). Если качественные изменения в позитивном направлении – развитие. С теми же ресурсами система добивается более высоких результатов, могут появиться позитивные функции, что связано с повышением уровня системности, организованности системы. Рост происходит в основном за счёт потребления материальных ресурсов, развитие – за счёт усвоения и использования информации. Рост ограничен, развитие – нет (ограничения только внутренние). Развитие возможно только как саморазвитие.

Обратные процессы – спад (сокращение, уменьшение), деградация (утрата, ослабление полезных свойств)

Все эти процессы носят постепенный и монотонный характер, но ни один процесс не длится бесконечно долго. В истории любой системы можно усмотреть все периоды, последовательность которых образует жизненный цикл системы – это история развития системы с момента ее появления до момента исчезновения. Это непрерывный процесс. Описание прошлых событий часто имеет пробелы, поэтому при определении будущего цикла непрерывность должна быть предметом особой заботы, иначе история системы закончится на первом же пробеле.

Другие классификации: по предсказуемости: детерминированные и случайные, по типу зависимости от времени: монотонные, периодические, гармонические.