Методы моделирования, используемые в теории систем.
В теории систем широко используются методы моделирования на основе линейного и нелинейного программирования, в основе которого лежат методы таких теорий, как:
- теория множеств, описывающая формально свойства системы и ее элементов на основе математических аксиом;
- теория ячеек, изучающая систему в качестве подсистем (ячеек) с определенными граничными условиями, причем между этими ячейками происходит процесс переноса свойств (например, «цепная» реакция);
- теория сетей, изучающая функциональную структуру связей и отношений между элементами в системе;
- теории графов, изучающая реляционные (матричные) структуры, представляемые в топологическом пространстве;
- теория информации, изучающая способы информационного описания системы-объекта на основе количественных характеристик;
- теория кибернетики, изучающая системы управления в качестве процесса передачи информации между элементами системы и между системой и окружающей средой, с учетом принципа обратной связи;
- теория автоматов, в которой система рассматривается с точки зрения «черного ящика», т.е. входных и выходных параметров;
- теория игр, которая исследует систему-объект с точки зрения «рационального» поведения при условии получения максимального выигрыша при минимальных потерях;
- теория оптимальных решений, которая позволяет математически описать условия выбора наилучшего решения их альтернативных возможностей;
- теория очередей, использующая методы оптимизации обслуживания элементов в системе потоками данных при массовых запросах.
Базовые понятия теории систем.
Система - это целостное структурное образование, выделяемое исследователем из окружающей среды на основе единства функционирования множества взаимосвязанных объектов в качестве элементов, обладающих определенными свойствами, связями и отношениями.
Понятие «подсистема» подразумевает выделение относительно независимой части системы, которая сама обладает свойствами объекта-системы.
Понятие «элемент» системы применяется в системных исследованиях для определения способа отделения части от целого. В данном смысле элемент выступает как своеобразный предел возможного разделения системы на «элементарные» составляющие, которые позволяют наилучшим способом разобраться и понять закономерности функционирования каждой части системы в целостном образовании.
Понятие «отношение» характеризуется статикой строения самого элемента, т.е. его структурой. В теории логики принято «отношение» рассматривать как соотношение, соподчинение одного свойства элемента другому.
Понятие «связь» определяется как проявление свойств коммуникации самого элемента с его окружением. Связь осуществляется на основе закона обмена энергией, информацией и веществом в процессе динамического развития самого элемента.
Виды связей.
По классификации И.В. Блауберга, В.Н. Садовского и Э.Г. Юдина, связи могут быть следующие:
- генетические порождения, когда один объект является основой для рождения другого объекта;
- преобразования, когда элементы одной системы в процессе взаимодействия с элементами другой системы приобретают новые свойства в одной системе или обеих системах;
- взаимодействия, которые подразделяются на связи взаимодействия объектов или связи взаимодействия отдельных свойств объектов;
- функционирования, которые обеспечивают реальную жизнедеятельность объекта;
- развития, которые возникают в процессе перехода из одного качественного состояния объекта в другое;
- управления, которые могут образовывать разновидность либо функциональных связей, либо связей развития.
Понятие «структура» означает строение, расположение, порядок. Структура отражает взаимосвязи и взаимоотношения между элементами системы, которые устанавливают порядок ее строения.
Под
состоянием
системы принято
понимать ее описание в определенный
момент времени как «статичную фотографию».
Состояние
– это мгновенная фотография или же срез
системы.
.
Поведение системы – это способность системы переходить из одного состояния в другое.
Под развитием системы понимается такое состояние системы, которое обеспечивает развитие свойств связи отношений в рамках организационной структуры в продолжительном временном периоде, с учетом воздействия факторов внешней среды.