Определение системы. Модели. Классификация систем.
Структура и свойства системы
Системой согласно [1, 2] называется целостное образование, состоящее из взаимосвязанных (взаимодействующих) компонент (элементов, частей) и обладающее свойствами, не сводимыми к свойствам этих компонент и не выводимыми из них. В этом определении зафиксировано основное свойство системы – ее целостность, единство, достигаемое через посредство определенных взаимосвязей (взаимодействий) элементов системы и проявляющееся в возникновении новых свойств, которыми элементы системы не обладают.
Важным шагом на пути от вербального определения системы к формальному является определение понятия модели системы. Под моделью некоторой исходной системы будем понимать систему, в которой отражаются по определенным законам те или иные стороны исходной системы.
Среди различных способов моделирования важнейшее место занимает моделирование с помощью средств математики – математическое моделирование. Формальное определение системы по существу сводится к определению соответствующей математической модели. В основу построения математических моделей, систем может быть положено следующее определение [3 – 6].
Система в своих различных представлениях определяется заданием некоторой совокупности базисных множеств, которые связаны между собой рядом отношений, удовлетворяющих тем или иным правилам (аксиомам) сочетания, как элементов множеств, так и самих отношений. Это определение содержит необходимую основу для формализации и допускает возможность нескольких вариантов таких представлений для одной и той же системы, а также использование их композиции. Имеется огромное количество классификаций систем по различным признакам. Здесь будет приведена классификация с точки зрения природы систем и основного назначения.
|
|
|
Различают реальные, объективно существующие, системы и абстрактные системы, являющиеся продуктом мышления. Реальные системы, в свою очередь, делятся на естественные – системы природы и искусственные – системы, создаваемые в результате деятельности человека. К естественным системам относятся физические (неживые) системы природы и биологические (живые) системы. Искусственные системы можно разделить на технико-технологические системы и социальные (общественные) системы.
Технико-технологические системы включают как объекты системы различного целевого назначения, так и системы, управляющие этими объектами в соответствии с определенной технологией. К социальным системам относятся различные системы человеческого общества, в том числе и системы организационного управления человеческими коллективами.
|
|
|
Абстрактные системы являются результатом отражения реальной действительности (реальных систем) в мозгу человека. Их построение – необходимая ступень, обеспечивающая эффективное взаимодействие человека с окружающим его миром. Абстрактные системы делятся на системы, непосредственно отражающие определенные аспекты конкретных реальных систем – системы непосредственного отражения и системы генерализующего (обобщающего) отражения. К первым относятся различные математические и логико-эвристические модели, а ко вторым – концептуальные системы (теории, методологические построения, включая и основополагающие математические конструкции) и знаковые (семиотические) системы, важнейшими представителями которых являются языковые (лингвистические) системы.
Одной из основных характеристик любой системы является ее структура. Структура – это характеристика устойчивых связей и способов взаимодействия элементов системы, определяющая ее целостность, строение, основы ее организации. Структура реальных систем может рассматриваться как скелет, каркас, на основе которого строится материальная конструкция этих систем. При этом структура играет основную роль в формировании новых свойств системы, отличных от свойств ее компонент, поддержании целостности системы и устойчивости ее свойств по отношению к изменению элементов системы в некоторых пределах. У абстрактных систем вокруг структурного каркаса концентрируется формальное описание системы. Однако выбор структуры как основы соответствующей модели обычно содержит определенную возможность варьирования.
|
|
|
Простейшим представлением структуры является ее геометрическое или графовое представление, которое приводит к рассмотрению децентрализованных и централизованных структур, а также иерархических структур, являющихся основой построения сложных материальных и абстрактных систем. Более строго структура системы определяется заданием отношений на множествах элементов системы, удовлетворяющих некоторому набору аксиом. Пополнение этого набора, так же как и некоторых дополнительных отношений, приводит к одному из возможных математических представлений конкретной системы.
Как следует из определения модели системы и ее структуры, структуру можно рассматривать как класс математических моделей систем, в которой погружена данная математическая модель в результате исключения из ее описания отдельных аксиом и отношений. С понятием структуры связано понятие структурируемости [4]. Из определения структуры следует, что для формального описания системы должна по крайней мере существовать возможность формального описания структуры этой системы. Системы, для которых последнее требование удовлетворяется, называются структурируемыми, или формализуемыми. Системы, для которых в силу их сложности и неопределенности связей не может быть дано формальное описание их структуры, называются неструктурируемыми, или неформализуемыми.
Дата добавления: 2018-11-24; просмотров: 322; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!