1.3. Понятия строения и функционирования систем

Понятия определяются одно через другое, уточняя друг друга.

Под элементом понимается простейшая, неделимая часть системы.

Понятие неделимости является неоднозначным. Поэтому элемент - это предел членения системы с точки зрения аспекта рассмотрения решения конкретной задачи, поставленной цели.

Сложные системы вначале делят на подсистемы или на компоненты.

Подсистема - это относительно независимая часть системы, обладающая ее свойствами, имеющая подцель, на достижение которой ориентирована подсистема.

Если части системы не обладают всеми ее свойствами, а представляют собой совокупности однородных элементов, то такие части принято называть компонентами.

Связь характеризует и строение (статику) и функционирование (динамику) системы.

Связь определяют как ограничение степени свободы элементов. Элементы, вступая во взаимодействия друг с другом, утрачивают часть своих свойств, которыми они потенциально обладали.

Связи характеризуются направлением, силой, характером (или видом).

Связи бывают направленные и ненаправленные, сильные и слабые. По характеру различают связи подчинения, связи порождения (или генетические), равноправные (или безразличные), связи управления.

Важную роль играет обратная связь. Она может быть положительной, т.е. сохраняющей тенденции происходящих в системе изменений того или иного выходного параметра, и отрицательной - противодействующей изменениям выходного параметра, стабилизирующей его требуемое значение.

Обратная связь является основой саморегулирования, развития систем, приспособления их к изменяющимся условиям существования.

Понятие цель и связанные с ним понятия целесообразности, целенаправленности лежат в основе развития системы.

В понятие цель вкладывают разные оттенки - от идеальных устремлений до конечных результатов, достижимых в пределах некоторого интервала времени.

Структура отражает определенные взаимосвязи, взаиморасположение составных частей системы, ее устройство (строение).

В сложных системах структура включает не все элементы и связи между ними, а лишь наиболее существенные компоненты и связи, которые мало меняются при текущем функционировании и обеспечивают существование системы и ее основных свойств.

Одна и та же система может быть представлена разными структурами в зависимости от стадии познания.

Существуют понятия, характеризующие функционирование и развитие систем.

Понятие состояние характеризует мгновенную фотографию системы, «остановку» в ее развитии. Состояние определяют через входные воздействия и выходные сигналы, либо через макропараметры, макросвойства системы.

Если система способна переходить из одного состояния в другое, то говорят, что она обладает поведением. Этим понятием пользуются, когда неизвестны закономерности перехода из одного состояния в другое. Говорят, что система обладает каким-то поведением, и выясняют его характер, алгоритм.

Понятие равновесия определяют как способность системы в отсутствии внешних возмущений (или при постоянных воздействиях) сохранять свое состояние сколь угодно долго. Это состояние называется состояние равновесия.

Под устойчивостью понимают способность системы возвращаться в состояние равновесия после того, как она была из этого состояния выведена под влиянием внешних возмущающих воздействий или внутренних воздействий, если в системе есть активные элементы.

Состояние равновесия, в которое система способна возвращаться, называют устойчивым состоянием равновесия.

Понятие развитие объясняет сложные термодинамические и информационные процессы в природе и обществе.

Исследование процессов развития, соотношения развития и устойчивости, изучение механизмов, лежащих в их основе, - наиболее сложные задачи теории систем.