1.9. Функціональність

Система може виникнути і зберігати своє існування лише за умови, коли властивості її елементів знаходяться у відповідності з умовами її збереження, тобто, коли частини відповідають цілому. Таке відношення частин до цілого виявляється як функція системи. Елементи знаходяться в стані взаємодії з системою лише в тому розумінні, що властивості будь-якого іншого елемента, з яким перший не взаємодіє, визначаються не лише його власним внутрішнім змістом, але й сумарним результатом впливу на нього всіх інших елементів даної системи. Звідси функцію, в системному її розумінні можна визначити як таке відношення частин до цілого, при якому саме існування частини забезпечує існування цілого. По-іншому можна сказати, що функція – це зовнішній вияв властивості і внутрішнього змісту елемента, що спрямовані на збереження та розвиток системи.

Функції системи є інтегративним результатом активного вияву властивостей її елементів, тоді як функції елементів – багато в чому є результатом впливу на них загальносистемних функцій. В системі функції виявляються і як форми, способи прояву активності окремих елементів чи системи в цілому; і як форми поведінки, що сприяють, забезпечують збереження компонентів, зокрема, та системою в цілому; і як взаємозв’язок, що визначає порядок включення компонентів в систему. Часто функції відіграють роль основи або умови виникнення нових компонентів. В такому випадку компоненти виступають як матеріалізація функцій, як результат задоволення потреби системи в нових органах свого руху, розвитку.

Функціональна залежність виявляється:

• між окремими елементами даної системи;

• між елементом і системою в цілому;

• між системою в цілому та іншою, більшою системою, компонентом якої вона є.

При цьому одні компоненти функціонують одночасно, поряд один з одним; інші – послідовно, один за одним. Іншими словами, функції компонентів узгоджені в часі і просторі.

Важливою ознакою функцій елементів є їх доцільний характер по відношенню до системи, в протилежному випадку елемент випадає з системи, стає для неї “чужим” тілом. Важливою обставиною є те, що функції “прив’язані” до елементів і здійснюються в рамках властивої даній системі структурі і організації. Тому зміни в природі, внутрішньому змісті елементів, в характері їх взаємодії (тобто в структурі) з необхідністю викликають відповідні зміни в функціях як самих компонентів, так і системи в цілому.

Через функції системи виявляються її регуляція та саморегуляція. Система буде здатною зберігати цілісність своєї структури і спрямованість свого руху лише за наявності в ній регуляційних процесів. Найбільш загальним виразом регуляційності системи є принцип Ле-Шательє: система лише тоді є системою, коли в її структурі в умовах впливу зовнішніх сил, виникають процеси, спрямовані на протидію цим силам і на збереження існуючого стану системи. Ці процеси називаються регуляційними.

Саморегуляція – прагнення до такого стану узгодженості властивостей елементів, при якому б всі вони набували функціонального (доцільного) характеру стосовно головної функції системи, тобто були б зосереджені на виконанні цієї головної функції. Таке прагнення виявляється в адаптації – зміні характеристик елементів (чи системи в цілому) або способу функціонування, що спрямовані на підвищення її ефективності. Тому адаптація – це оптимальна саморегуляція системи.

Функції, як невід’ємний атрибут структури системи, є важливою передумовою існування зв’язків в системі, вони відіграють важливу роль в процесах координації та субординації елементів. Узгодженість і доцільність функцій великою мірою визначають організованість, впорядкованість структури системи. Велику роль функцій в системі формально підкреслює той факт, що принципи організації системи побудовані на основі функціональності (див. лекцію 7).

У зв’язку з цим необхідно звернути увагу на категорію функціональної системи, що являє собою – динамічну взаємодію організму із середовищем. Це поняття запровадив вітчизняний фізіолог П.К. Анохін у 1935 році, виділивши в структурі функціональної системи зворотну реакцію, як елемент складної переробки інформації про середовище і організм, як елемент прогнозування. Концепція функціональної системи передувала багатьом ідеям кібернетики, що з’явились пізніше. Структурна схема функціональної системи охоплює взаємодію пам’яті, мотивації, ситуаційної та пускової афферентації при формуванні акцептора мети і результату дії, блоки програмування і виконання дій, взаємодію зворотної афферентації з моделлю майбутнього результату в акцепторі, корекцію результату і програми дій.

Таким чином, властивість функціональності системи означає, що умовою існування системи і обов'язковим, притаманним її атрибутом є наявність функцій – внутрішньосистемних, загальносистемних та зовнішніх.

Від сили сукупного впливу таких властивостей системи як цілісність, організованість, функціональність залежить стійкість (стабільність) системи, тобто здатність безвідмовно функціонувати, зберігати свою структуру та функції, в умовах деструктивного впливу зовнішніх факторів. Стійкість системи характеризується, зокрема, такою категорією як гомеостазис (незмінний стан) – підтримання постійності істотних параметрів (характеристик) системи для забезпечення оптимального режиму внутрішнього середовища. Безвідмовність системи, як характеристика її надійності (стійкості) – це здатність системи виконувати покладені на неї функції в потрібний момент часу при заданих умовах. В штучних системах безвідмовність забезпечується за рахунок правильної оцінки реальної ситуації та властивостей (можливостей) системи. Для кількісної оцінки надійності технічних систем використовують коефіцієнт надійності – ймовірність того, що система, яка знаходиться в стаціонарному режимі в даний момент часу є справною і буде працювати не менше часу, що дорівнює тривалості виконання покладеної на неї функцій.