Тема 1.3 Структура системи, її види та визначення

План лекції

1. Складні та велики системи.

2. Види структур. Декомпозиція й ад'єктивування систем.

Рекомендована література:

Основна: 1, 3, 4

Додаткова: 6, 11, 13, 14

Міні-лексікон: структура системи, спостерігач, мегаспостерігач, декомпозиція, ад'єктивування, „чорний ящик”, „білий ящик”, граф.

Структура системи - це побудова й розташування окремих взаємодіючих елементів, що перебувають у певному порядку, необхідному для досягнення певних цілей.

Залежно від структури й просторово-тимчасових властивостей системи діляться на прості, складні й великі.

Прості – системи, що не мають розгалужених структур, що складаються з невеликої кількості взаємозв'язків і невеликої кількості елементів. Такі елементи служать для виконання найпростіших функцій, у них не можна виділити ієрархічні рівні. Відмінною рисою простих систем є чітка визначеність числа елементів і зв'язків як усередині системи, так і із середовищем.

Великою системою називають систему, не спостережувану одночасно з позиції одного спостерігача в часі або в просторі, для якої важливий просторовий фактор, число підсистем якої дуже велике, а склад різнорідний.

Для аналізу такої системи використовують групу спостерігачів.

Складні – характеризуються більшим числом елементів і внутрішніх зв'язків, їхньою неоднорідністю й різноякісністю, структурною розмаїтістю. Вони виконують складну функцію або ряд функцій. Компоненти складних систем можуть розглядатися як підсистеми, кожна з яких може бути деталізована ще більш простими підсистемами й т.д. доти, поки не буде отриманий елемент. При вивченні складних систем необхідно використовувати закони теорії імовірності, тому що не всі зв'язки в таких системах детерміновані.

Основними при аналізі й синтезі великих і складних систем є процедури декомпозиції й ад'єктивування.

Декомпозиція – поділ систем на частині, з наступним самостійним розглядом окремих частин.

Ад'єктивування є поняттям, протилежним декомпозиції, тобто об'єднання елементів системи з метою розглянути її з більше загальних позицій.

Декомпозиція й ад'єктивування являють собою дві протилежні сторони підходу до розгляду більших і складних систем.

Види структур.

Залежно від розташування й взаємозв'язку елементів структури підрозділяються на:

1. Лінійна структура

2. Функціональна структура.

3. Зіркоподібна структура.

4. Кільцева.

5. Матрична.

6. Ієрархічна.

Визначення структури системи.

Визначення структури складається з 4 етапів.

Існує загальний підхід до визначення структури системи, що базується на понятті «чорний ящик» (Визер). Це поняття завжди використовується на 1 етапі формування системи, де під чорним ящиком розуміється тільки система, у якій визначаються входи й виходи.

На 2 етапі визначається склад окремих елементів усередині системи.

На 3 етапі визначається послідовність взаємодій для перекладу «чорного ящика» у кінцевий стан у вигляді окремих векторів, що показують взаємодію елементів усередині системи.

Завершальної є 4 етап, на якому відбувається формування «білого ящика», що поєднує состав і структуру елементів системи у вигляді сіткового графіка або графа.

Запитання для самоконтролю

1. Що таке «структура системи»?

2. Які типи структур відомі?

3. Як аналізуються прості системи?

4. Як аналізуються складні системи?

5. Що таке декомпозиція?

6. Що таке ад'єктивування?

7. Перелічите види структур.

8. Які етапи використовуються для визначення структури системи?