- •1. Введение в теорию систем
- •2. Аксиомы
- •3.Принцип задания цели.
- •4.Принцип выполнения действия.
- •5.Принцип независимости результата действия.
- •6.Закон сохранения.
- •7. Основные характеристики систем
- •8.Простая системная функциональная единица.
- •9.Простейший блок управления (прямая положительная связь).
- •10.Простой блок управления (отрицательная обратная связь).
- •11.Основные понятия теории сложности. Сложность
- •12.Основные понятия теории сложности. Иерархия
- •13.Типовая структура сложной системы
- •14.Эквивалентная структура сложной системы (Даймонд–структура)
- •15. Асутп.
- •16.Типовая функциональная схема и примеры асутп
- •17.Асутп с информационным типом функционирования
- •22. Обобщенная структура локального регулятора сар. Проблемы управления.
- •23. Типовая функциональная схема локального регулятора. Состав элементов
- •24. Основные типы локальных регуляторов
- •25. Импульсные системы
- •26. Релейные системы
- •29. Гармоническое воздействие
- •3.3.5 Наблюдаемость
- •30. Основные виды математических моделей
- •31. Решетчатые функции
- •32. Разностные уравнения.
- •33. Математическая модель системы
- •34. Линеаризация математической модели
- •35. Преобразование Фурье
- •36. Преобразование Лапласа непрерывных функций
- •38. Основные свойства преобразования Лапласа и z-преобразования
- •39. Дискретные математические модели
- •40. Непрерывные математические модели
- •42. Необходимые и достаточные условия устойчивости линейных стационарных систем
- •43. Первое определение системы
- •44. Сложности выявления целей
- •45.Модель "черного ящика"
- •46.Модель состава системы
- •47.Модель структуры системы
- •48.Структурная схема системы
- •49.Динамические модели систем
- •50.Классификация систем по их происхождению
- •54.Понятие большой и сложной системы
- •58.Многоэшелонные системы: организационные иерархии
- •59.Зависимость между уровнями и координируемость
- •60.Формальное определение абстрактной системы
3.Принцип задания цели.
Автомобиль предназначен для перевозок, калькулятор – для вычислений, а фонарь – для освещения.
Но цель перевозки нужна не автомобилю, а кому-то или чему-то внешнему по отношению к нему. Автомобилю нужна только его способность выполнять эту цель, чтобы выполнить её. Следовательно, цель системе ставится извне, а от системы требуется только способность выполнять эту цель. Этим внешним является другая система или системы, потому что Мир заполнен только системами.
Если между тем, что должен и что может делать данный объект есть полное соответствие, этот объект (или группа элементов) является системой для выполнения данной цели. Если этого соответствия нет, то по отношению к данной цели эта группа элементов является случайным набором элементов (не системой). Цель объединяет группу элементов в систему.
«Система – это группа целенаправлено взаимодействую-щих элементов».
Цель можно задать системе как уставку и как установку. Уставка – это жёсткая директива, нужно выполнить только ЭТО с заданной точностью и только ТАК и не иначе. Установка – это более мягкое понятие, задаётся только ЭТО с заданной или приблизительной точностью, но право выбора действий даётся самой системе.
Существует дуализм одного и того же понятия цели:
Цель – это задание, как необходимость в определённом заданном результате внешней системы, которая даёт задание, уставку или установку, для данной системы
Цель – это стремление (желание) получения определённого результата действия данной системой, всегда равного заданному (заданной уставки или установки)
Мы можем ставить цели перед собой, но всегда ставим цель лишь тогда, когда нам что-то не хватает, когда мы страдаем. Страдание – это невыполненное желание (из древнеиудейской философии). Боль – это «крик тканей о кислородном голоде». Сила страдания всегда равна силе желания. Желание появляется у нас лишь тогда, когда у нас чего-либо нет. Желание и страдание являются двигателями эволюции, без них невозможно развитие. Желание – это наша цель-стремление. Когда мы выполняем наше желание, мы достигаем цели. Если мы достигаем цели, мы перестаём действовать, потому что цель достигнута и желание исчезает. Если у нас есть всё, что только можно придумать, то никаких целей мы сами не будем ставить перед собой.
желание → страдание → действие.
Всегда на любую сколь угодно большую и сложную систему найдётся другая, более высшая, которая будет диктовать ей свои цели и условия.
Таким образом, цель-стремление – это прежде всего потребность (желание) чего-то или кого-то в чём-то, чего у него нет. А раз у него нет, то нужно взять это где-то во вне, у другой системы. Для того, чтобы взять, нужно действовать. Отсюда вытекают следующие два принципа – принцип действия и принцип иерархии.
4.Принцип выполнения действия.
Любая система предназначена для какой-то вполне определённой и конкретной для неё цели и для этого она делает только специфические (целевые) действия. Следовательно, целью системы является стремление выполнения определённых целенаправленных действий для получения целевого (должного)
чтобы достичь свою цель, любой объект нашего Мира должен действовать, совершать какие-либо целенаправленные действия (акции).
Действие – это: проявление какой-либо энергии, деятельности, а также сама сила, функционирование чего-либо.
состояние, процесс, возникающие в ответ на какое-либо воздействие, раздражитель, впечатление (например, реакция в психологии, реакции химические, ядерные реакции).
Таким образом строится цепочка действий:
... → (внешнее воздействие) → результат действия (внешнее воздействие) → ...
Система действует только тогда, когда перед ней поставлена цель и ещё нет должного результата действия. Процесс выполнения действия продолжается до момента достижения цели – получения должного результата действия.
Ни один объект не действует сам по себе. Он не может сам решить: - «Вот сейчас я начну действовать», потому что у него нет свободы воли и он не может поставить перед собой цель и сам по себе выдать результат действия. Он может только реагировать в ответ на определённое внешнее по отношению к нему воздействие. Нет воздействия – нет реакции.
Реакция– действие, состояние, процесс, возникающие в ответ на какое-либо воздействие, раздражитель, впечатление.
Реакция всегда вторична и появляется только и только после внешнего воздействия на элемент.
Так как результат действия системы появляется только после какого-то внешнего воздействия, он всегда является вторичным, потому что первичным является внешнее воздействие. Внешнее воздействие является причиной, а результат действия – следствием (функцией).
Очевидно, что системы-доноры могут давать один или несколько результатов действия, а системы-реципиенты – реагировать на одно или несколько внешних воздействий. Если системы-реципиенты могут реагировать только на давление, то взаимодействовать с ними могут только те системы-доноры, результатом действия которых является именно давление, а не температура, электрический ток или что-либо другое. Взаимодействие между системами-донорами и системами-реципиентами возможно лишь в случае качественной однородности (гомореактивности) их взаимодействия (принцип однородной интерактивности).
Результат действия элемента-реципиента может быть как однородным (гомореактивным), так и не однородным, не равным по качеству действия, (гетерореактивным) по отношению к нему внешнего воздействия.
В первом случае элементы являются передатчиками действия, во втором – преобразователями качества действия.
Если результат действий системы полностью соответствует реализации цели, это говорит о достаточности данной системы (данной взаимодействующей группы элементов) для данной цели. В противном случае данная группа элементов не соответствует данной цели и либо является недостаточной, либо вообще не является системой для достижения уровня качества и количества заданной цели.
Чем ближе соответствие между тем, что должен и что может делать данный объект, тем ближе данный объект к идеальной системе. Реальный результат действия системы должен соответствовать заданному (ожидаемому). Это соответствие является основной характеристикой любой системы.
Реальные и идеальные системы отличаются друг от друга тем, что у первых всегда есть дополнительные свойства, определённые несовершенством реальных систем.
Поэтому, понятие «система» является относительным, но не абсолютным. Если объект может выполнить заданную цель, он является системой для выполнения этой цели. Если не может, он не система для данной цели, но может быть системой для другой цели.
Для достижения цели не имеет значения, из чего состоит система, а важно – что она может. Важен результат действия, а не способ его получения. Из совершенно разных элементов можно построить системы для решения одинаковых задач (целей).
Таким образом, система определяется соответствием между заданной целью и её результатом действия. Цель – это и задание для объекта, и его стремление или желание.
Реакции систем на одни и те же внешние воздействия всегда постоянны, потому что цель всегда определёная и постоянная. Поэтому и результат действия всегда должен быть определённый, т.е., одинаковый, и постоянный, а для этого и действия системы должны быть одни и те же. Если он не будет постоянным, он не сможет быть должным, равным заданному.
