- •Конспекты лекций. Лекция 1.(Системный анализ) применение системного подхода к изучению объектов живой природы
- •1. Применение системного подхода к изучению объектов живой природы, система как объект
- •2. Системные исследования
- •Лекция 2.(Системный анализ) Система как понятие. Системообразующие факторы.
- •1. Система как понятие
- •2. Системообразущие факторы
- •2.1. Внешние системообразующие факторы
- •2.2 Внутренние системообразующие факторы
- •2.3. Искусственные системообразующие факторы
- •Лекция 3.(Системный анализ) Классификация систем.
- •1. Введение
- •2. Классификация систем
- •Лекция 4.(Системный анализ) Принципы изучения системы. Способы описания систем.
- •1. Принципы изучения системы.
- •2. Функциональное описание
- •Лекция 5. (Системный анализ) Способы описания систем (морфологическое описание).
- •1. Введение
- •2. Первый этап морфологического описания.
- •2. Второй этап морфологического описания.
- •Лекция 6. (Системный анализ) Информационное и генетико - прогностическое описания.
- •1. Информационное описание
- •2. Генетико-прогностическое описание
- •Лекция 7. (Системный анализ) Системные аспекты управления
- •1. Понятие управления
- •2. Управление как процесс.
- •Лекция 8. (Системный анализ) Системные аспекты управления
- •1. Механизмы управления.
- •2. Обратные связи.
- •3. Запаздывания и задержки.
- •Лекция 9. (Системный анализ) Гомеостаз.
- •1. Гомеостаз.
- •2. Устойчивость и живучесть
- •3. Адаптивность
- •4. Гомеостатические системы управления.
- •Лекция 10. (Системный анализ) Основные функциональные характеристики сложных систем.
- •Лекция 11. (Системный анализ) Этапы системного исследования.
- •1. Изучение степени организованности объекта как сложной системы.
- •2. Изучение законов функционирования.
- •3. Изучение пути развития объекта.
- •Лекция 12. (Системный анализ) биологические системы с позиций системного анализа
- •1. Применение системного подхода при исследовании биообъектов.
- •Морфологическая и функциональная сложность.
- •Лекция 13. (Системный анализ) Эволюционный аспект развития биосистем.
- •Лекция 14.(Системный анализ) особенности структурной организации и функционирования биосистем
- •Лекция 15. (Системный анализ) Системный анализ и его основные этапы.
- •Опорная схема алгоритма постановки задач прикладного системного исследования.
- •Лекция 16. (Системный анализ) Системный анализ и его основные этапы (продолжение.)
2. Изучение законов функционирования.
При этом анализируются законы функционирования, описывающие поведение системы в условиях реального существования, и анализ возможных погрешностей в ее поведении, накопления ошибок (функциональное и информационное описания)
Здесь можно выделить следующие задачи:
Определить границы исследуемой системы.
Определить все подсистемы, в которые входит исследуемая система в качестве части.
Строго говоря, каждая система принадлежит бесконечному числу надсистем. Однако, исходя из условных требований конкретной задачи, необходимо ограничиться лишь кругом наиболее значимых надсистем.
Определить основные черты и направления развития всех надсистем, которым принадлежит исследуемая система, в частности сформулировать их цели и противоречия между ними.
Определить роль исследуемой системы в каждой надсистеме, рассматривая эту роль как средство достижения целей надсистемы. При этом следует рассмотреть два аспекта:
идеализированную, ожидаемую роль системы с точки зрения надсистемы, т.е. те функции, которые следует выполнять, чтобы реализовать цели надсистемы;
реальную роль системы в достижении целей надсистемы.
Определение ожидаемой роли системы и ее реальной роли, а также их сравнение позволяют предвидеть реальные перспективы ее будущего развития.
Определить функции компонентов системы, т.е. целенаправленные действия компонентов, их «вклад» в реализацию роли системы в целом.
Эта процедура имеет особую значимость, поскольку в реальных процессах каждый компонент обладает не только полезными свойствами, обеспечивающими достижение целей системы в целом, но и отрицательными чертами. Поэтому при исследовании и формировании систем следует отделять провозглашаемые или предписанные функции компонентов от реально выполняемых функций.
Важным является гармоническое, непротиворечивое сочетание функций разных компонентов. Именно непротиворечивость, согласованность функций отличает гармоническую систему от хаотического набора предметов и процессов. При этом сами функции должны быть качественно равными, что позволяет им, дополняя друг друга, обеспечивать реализацию достаточно широкого спектра действий, который представляет собой роль системы в целом. Вместе с тем в любой системе функции компонентов могут быть согласованы не полностью, между ними могут иметься противоречия, нередко снижающие уровень эффективности функционирования системы в целом. Поэтому познание функций компонентов должно осуществляться не по отдельности, а в единстве, во взаимодействии, в выявлении противоречий между ними, степени их согласованности.
Определить все возможные связи, коммуникации системы с внешней средой.
Осознание органического, хотя и противоречивого единства всех систем, окружающих данную, позволяет понимать причины ее целостности, предотвращать процессы, ведущие к дезинтеграции.
Изучаемый объект рассматривается как элемент (подсистема) более обширной и сложной метасистемы, в которой он выполняет определенные функции. Такой объект постоянно взаимодействует с окружающей средой, реагируя на ее воздействия. Однако процессы, происходящие внутри объекта, не могут однозначно определяться только внешними воздействиями. Изменения, которые претерпевает объект, вызываются взаимопереплетением как внешних, так и внутренних факторов, причем, чем сложнее объект, тем в большей мере характер этих изменений определяется присущими ему внутренними закономерностями.
Законы внешнего функционирования раскрывают характер взаимодействия с внешней средой: тип обмена энергией, веществом и информацией, избирательность восприятия и объем переработки воздействий среды, степень активности при воздействии на среду со стороны объекта, наличие адаптивных свойств (принцип адаптивности) и способности к самоорганизации (принцип самоорганизации) и т. д. Законы внутреннего функционирования определяются элементным составом и связями между элементами и обусловливают выполнение элементами определенных функций, необходимых для нормальной работы целого. Изучение законов функционирования и связей внешних и внутренних факторов должно проводиться на всех уровнях исследования, при этом отмечаются основные функции подсистем данного уровня, определяющие процессы и характеристические параметры, оцениваются показатели качества и эффективность функционирования системы в целом.
Проведение исследований с целью построения морфологического, функционального и информационного описаний должно проводиться с соблюдением еще двух принципов:
принципа адекватности, в соответствии с которым выбираются такие воздействия на систему, чтобы они не привели ее к разрушению,
принципа единства информационной среды, требующего согласования свойств информационных потоков, циркулирующих как в афферентных, так и в эффекторных связях системы.
