§2. Классификация подходов и методов моделирования систем.

2.1. Подходы к созданию системы.

Традиционный подход, применяющийся в математических исследованиях, состоит в следующем: определяют элементы – переменные и связывают их соответствующим соотношением (формулой, уравнением, системой уравнений), отображающим принцип взаимодействия элементов.

Когда задачи усложнились и такое соотношение не удавалось сразу найти, то предлагалось формировать «пространство состояний» элементов и вводить «меры близости» между элементами этого пространства.

Такой же подход пытались вначале применить для исследования сложных систем. Предлагалось обследовать систему, выявить все элементы и связи между ними. При обследовании применялись разные способы:

1. архивный (изучались документы и архивы предприятии);

2. опросный или анкетный (опрашивались сотрудники, в том числе, с помощью специально разработанных опросников - анкет). Этот подход иногда называли перечислением системы.

Однако первые же попытки применить такой подход к исследованию. СУП и СУ организациями, показал, что «перечислить» сложную систему практически невозможно.

В истории разработки АСУ был такой случай. Разработчики написали несколько десятков томов с результатами обследования системы, а так и не смогли приступить к созданию АСУ, поскольку не могли гарантировать полноты описания. Руководитель разработки был вынужден уволиться, а впоследствии стал изучать системный подход и популяризировать его.

Растригин и Граве в книге «Кибернетика и психика» популярно поясняют невозможность такого подхода на примере «Как изучать ресторан?»

«Чтобы нам никто не мешал, проникнем в ресторан глубокой ночью и составим внутренний план помещения. Отметим наличие столов, стульев, шкафов, …Более дотошный исследователь заглянет «глубже». Он отколупает штукатурку и установит ее химический состав, определит породу дерева, из которого сделаны оконные рамы, взломает шкаф, достанет посуду и узнает название фабрики, которая ее выпускала, произведет тщательный анализ отбросов. Он получит массу полезной, но, увы, и бесполезной информации».

Такой подход называют МОРФОЛОГИЧЕСКИМ (первый случай) или (второй случай) ГИСТОЛОГИЧЕСКИМ. Даже если исследователи напишут подробнейший трактат такого рода, они так и не поймут, что же это такое – ресторан.

Учитывая трудности перечисления системы, с самого начала возникновения системных теорий исследователи искали подходы к ее анализу и созданию.

Приведем основные из них.

Американский исследователь систем Месарович предложил подходы, которые он назвал целенаправленным и терминальным (от «терм» - элементарная частица, интересующая исследователя).

Польский ученый Куликовски предложил назвать аналогичные подходы декомпозицией и композицией системы.

Американская корпорация RAND предложила подход к созданию сложных программ и проектов, названный «деревом целей».

В практике используются термины язык моделирования, язык автоматизации проектирования, тезаурусный подход («тезаурус» - термин для описании структуры языка.)

Можно считать, что существуют как бы два подхода к отображению систем:

а) «сверху» - методы структуризации, декомпозиции, целевой (целенаправленный) подход;

б) формирование структур целей «снизу» - подход, который называют морфологическим, тезаурусным, терминальным.

На практике эти подходы обычно сочетаются. При этом для класса самоорганизующихся, развивающихся систем следует применять подход, основанный на идее постепенной формализации процесса принятия решений, включая в модель получаемые по мере проведения исследований все больше результатов и получая, таким образом, все более адекватную модель реального или создаваемого объекта. На определенном этапе можно ввести количественные оценки, и, в результате, в ряде случаев может быть получена формальная модель.

Иными словами, процесс постепенной формализации задачи может стать обоснованием формальной модели с постепенным доказательством ее адекватности на каждом витке моделирования.

Такой подход может быть назван искусством формализации.