Классификация систем по виду выполняемых функций

Под функцией понимают множество взаимосвязанных и целенаправленных действий (операций, процедур), которые необходимо выполнить за некоторый отрезок времени для достижения поставленной цели.

Все системы можно разделить на одно- и многофункциональные. Последние можно представить как некоторую систему, образованную из однофункциональных субсистем.

Классификация систем по виду структур

Структура - это все то, что вносит порядок в множество объектов, т.е. совокупность связей и отношений между частями целого, необходимые для достижения цели.

Графическое представление системы в виде набора базовых элементов и множества связей между ними, соответствующих выбранному способу описания (декомпозиции) системы, принято называть структурной схемой.(уточнить!!!)

Структурную схему изображают двумя способоми:

1. в виде набора четырех множеств элементов (чаще используется в ТАУ): а) прямоугольника, куда вписан оператор преобразования; б) связей, отражающих переменные состояния; в)точки съема информации о переменной; г) точки суммирования переменных

- операторы (линейные, нелинейные) преобразования сигналов

2. в виде ориентированного графа (орграфа), состоящего из двух множеств: а) вершин, обозначающих переменные системы; б) дуг (ребер), обозначающих связи между вершинами и операторы преобразования сигналов.

Примечание 1. Если направление связей между двумя вершинами двустороннее, то изображают дугу, либо без указания стрелок, либо двойной дугой со стрелками

Примечание 2. Изображение структурных схем в виде графов более распространено, т.к. для графов достаточно хорошо развит математический аппарат.

Примечание 3. В графе вершины и ребра формально можно поменять местами: в результате получается 2 разных способа представления системы: а) в виде вершинного графа; б) в виде реберного графа. Тот и другой способы широко используются при решении различных классов задач.

В виде сетей Петри

Сети Петри представляют собой развитие ориентированных графов.

Сети Петри представляют собой дискретные системы, как структуры, образованные из элементов двух типов: событий и условий.

События соответствуют переходам, изображаемым в виде «барьеров», а условия – местам, изображаемым в виде кружков. Эти два элемента связаны отношением непосредственной причинно-следственной связи, которое изображается в виде направленных дуг: от мест в переходы и наоборот.

Места, из которых ведут дуги на данный переход – входные места; места, на которые ведут дуги из данного перехода – выходные места.

Моделирование сетей Петри осуществляется на маркированных сетях, где маркировкой ( или, или ) отмечены различные состояния реальной системы.

Производственный процесс состоит из 3 обрабатываемых участков t₁, t₂, t₃ и производит выходной продукт S₆ из исходных материалов S₁, S₂, S₃ через промежуточные продукты S₄ и S₅. (см Рембольд)

По виду структур различают следующие классы систем:

1. системы с линейной структурой (разомкнутые системы)

2. иерархические (многоуровневые)

3. с матричной структурой

4. с сотовой (блок-схема программы)

5. с сетевой структурой (технологический процесс обработки детали)

Сетевая структура отражает логическую, временную, стоимостную, ресурсную и т.д. связь между элементами.

6. замкнутые системы (системы с обратной связью)

7. системы со скелетной структурой

По признаку развития систем во времени различают:

1. развивающиеся системы – системы, в которых происходят качественные изменения структуры, свойств и т.д. во времени сопровождается повышением показателей эффективности

1.1. с экстенсивным изменением структуры, в которых развитие происходит за счет роста количества элементов;

1.2. с интенсивной структурой, в которых развитие происходит за счет роста числа связей и их мощности при неизменном элементном составе. (человек развивается – увеличивается кол-во знаний)

С точки зрения экономики 1.2 предпочтительнее 1.1.

2. стабильные системы – системы, у которых свойства, структура и функции не меняются в течение достаточно длительного периода существования.

3. деградирующие (вырождающиеся) – системы, теряющие во времени свои свойства, функции, цели вследствие постепенного разрушения структуры (СССР, человек, банкротство, деградация молодежи – наркотики, физический износ ПС)

Примечание 1. Первому классу систем соответствует прогрессивный характер существования, а третьему – регрессивный.

Примечание 2. Среди этих систем редуцирующих систем, которые изменяют со временем свои свойства, связи в сторону ослабления, а структуру – в сторону упрощения (в связи с конверсией). (редукция глаз у пещерных животных - изменение зрительной системы за ее ненадобностью).