Графы, соответствующие различным структурам: а) линейная структура; б) древовидная структура; в) матричная структура; г) сетевая структура.

3.6. Динамические модели систем

Отображение динамики моделей. Системы, в которых происходят изменения со временем, будем называть динамическими, а модели, отображающие эти изменения, - динамическими моделями систем. Для разных систем разработано большое количество динамических моделей – от самого общего понятия динамики, до формальных математических моделей конкретных процессов – уравнения движения в механике, волновые уравнения в теории поля и т.д.

Функционирование и развитие. Уже на этапе «черного ящика» различают два типа динамики системы: ее функционирование и развитие.Под функционированием понимают процессы, которые происходят в системе и окружающей среде при реализации фиксированных целей. Развитием называют то, что происходит с системой при изменении ее целей.Характерной чертой развития является тот факт, что существующая структура перестает соответствовать новой цели и для обеспечения новой функции приходится изменять структуру, а иногда и состав системы.

Типы динамических моделей.Следует различать части, этапы происходящего процесса, рассматривать их взаимосвязи. Типы динамических моделей такие же, как и статических, только элементы этих моделей имеют временной характер. Например, динамический вариант «черного ящика» – указание начального («вход») и конечного («выход») состояния системы (например, как в пятилетнем плане). Модели состава соответствует перечень этапов в некоторой упорядоченной последовательности действий. Например, доказано, что любой алгоритм можно построить, используя всего три оператора: «выполнить», «если то», «пока». Динамический вариант «белого ящика» – это подробное описание происходящего или планируемого процесса. В промышленности для этого широко используются сетевые графики. Те же типы моделей прослеживаются и при более глубокой формализации динамических моделей.

7. Большие и сложные системы

Большая система– система, моделирование которой затруднено вследствие ее размерности (большого количества элементов).

Сложная система– система, в которой не хватает информации для эффективного управления.

Можно разделять системы следующим образом:

1. Малые простые (исправные бытовые приборы - утюг, часы, холодильник и т.д.).

2. Малые сложные (неисправные бытовые приборы – для пользователя).

3. Большие простые (шифрозамок для похитителя).

4. Большие сложные (мозг, экономика, живой организм).

7. Искусственные и естественные системы

Один из основных признаков системы состоит в ее структурированности, в целесообразности связей между элементами. Понятное и очевидное, если речь идет о системах, созданных человеком, такое определение системы приводит к сложным вопросам, когда приходится сталкиваться с естественной структурированностью реальных природных объектов. Как красиво и правильно растут кристаллы! Как стройна наша Солнечная система! Как целесообразно устроены живые организмы! Явно налицо необходимые признаки систем. Но в таком случае мы должны вернуться к первому определению системы и поставить перед собой вопрос: на достижение каких целей направлено функционирование этих систем и если такие цели существуют, то кто их поставил? Попробуем последовательно придерживаться принятой точки зрения. Мы признаем, во-первых, первое и второе определения системы, а во-вторых, что окружающий мир состоит из структурированных объектов, имеющих связанные между собой части. Следовательно, всякая система есть объект, но не всякий объект есть система.

Если рассматривать системы только как создаваемые человеком средства для достижения поставленных им целей, то все остальные природные предметы и их совокупности являются естественными объектами, познанные свойства которых человек может использовать, включая их в искусственные системы. Такое ограничительное толкование понятия «система» наталкивается на ряд трудностей:

• наличие у естественных объектов структурированности и упорядоченной взаимосвязанности их частей – характерных признаков системы;

• необходимость отрицать системность искусственного сооружения, как только неизвестна цель, ради которой оно создано;

• невозможность признания системности самого человека и всей природы.

Эти сложности исчезают, если признать не только то, что искусственная система остается системой, даже если ее цель неизвестна, но и то, что вся природа объективно системна, т.е. что наряду с искусственными существуют естественные системы. Эта идея требует обобщения понятия цели – наряду с целями субъективными (желательными состояниями) вводится понятие объективной цели как будущего реального состояния, в которое объект придет через какое-то время.

Означает ли это, что «не систем» не существует? Чтобы акцентировать внимание на особенностях системного подхода, скажем без оговорок: да, означает. Другое дело, что мы можем рассматривать некий объект и обращаться с ним, не полностью считаясь или совсем не считаясь с его системностью. Рано или поздно недостаточная системность нашего подхода выльется в появление проблем.