2.3.Системный анализ.

Каждая система выполняет свои функции, которые существенно отличаются от свойств и функций ее элементов. Например, в органе может совершаться механическая работа или осуществляться газовый обмен со средой. На уровне клеточном осуществляется питание, биосинтез органических соединений, раздражимость, рост и размножение. На молекулярном уровне определяются химические и физические свойства вещества (кислот, оснований и т.д.) На атомном уровне осуществляется прием и отдача электрона, и, соответственно, процесс образования ионов. Таким образом, для любой системы свойственны законы ее поведения и присущие ей свойства.

Система: законы поведения, свойства

Вход Выходной параметр

Входной параметр Выход (следствие)

(причина)

Рис. 2.3.

Характерной особенностью любой системы является наличие у нее входа и выхода (рис. 2.3.). Естественно, что определенное изменение входной величины, выполняющей роль причины, влечет за собой вполне определенное изменение выходной величины, выполняющей роль следствия.

Зависимость выходной величины от входной называют законом поведения системы. В идеальном случае этот закон может быть выражен в виде математического уравнения, имеющего аналитическое решение, и в которое входит некоторое число параметром, характеризующих определенные свойства системы. В системном анализе можно выделить следующие четыре типа задач.

1.Прямая задача. В этой задаче известны входные величины (воздействие, возмущение), закон поведения и свойства системы –требуется определить выходную величину (эффект, реакцию). В данном случае задача соответствует случаю, когда по заданному значению аргумента определяется значение функции по известному выражению.

2. Обратная задача. В обратной задаче заданы законы поведения системы и выходная величина требуется определить входную величину (причину- стимул, воздействие). Данная задача является обратной по отношению к первой. Задачи этого типа являются диагностическими и с которыми врач постоянно встречается в своей практической деятельности.

3.Уточняющая задача. Характерной особенностью данного типа задач является то, что в этом случае известны входные и выходные величины системы, а так же общий вид закона ее поведения –требуется определить значения числовых постоянных, определяющих ее свойства. Такого характера задачи возникают у врача при интерпретации результатов функционального исследования.

4.Задача индукции или «черного ящика». В задачах этого типа, как правило, известны выходные и входные величины – требуется определить закон поведения и основные параметры системы. Эти задачи являются наиболее трудными из всех перечисленных выше. В этом случае для определения закона поведения системы ее необходимо полностью изолировать от окружающей среды, подать на вход определенное воздействие и наблюдать выходную реакцию. Сначала появляется запись эмпирических данных, в которых могут содержаться постоянные, не имеющие особого теоретического или обобщающего значения. В конечном итоге в результате осмысления устанавливается закон, базирующийся на определенных теоретических допущениях. Преимущество закона – его общность. С его помощью можно предсказать реакцию системы. Одной из наиболее сложных проблем применительно к биосистемам является их изоляция. Не всегда удается управлять всеми входами систем, устанавливать причину реакции, а тем более закон поведения и параметры системы. Поэтому в большинстве случаев биологические законы оказываются статистическими.

Системный анализ, представляющий собой совокупность методологических средств, используемых для подготовки и обоснования решений по сложным проблемам, опирается на системный подход, а так же на ряд математических дисциплин и современных методов управления. Основной процедурой при этом остается построение обобщенной модели, отображающей взаимосвязь реальной системы.