1.5. Класифікації систем

Порівнюючи та розрізняючи системи, уважаючи одні з них одна­ковими, інші — різними, виконують їх класифікацію. Класифіка­ція — це лише модель реальності. Якщо потрібно розрізняти системи одного класу, виокремлюють підкласи й отримують багаторівневу, ієрархічну класифікацію.

Щоб упорядкувати підходи до класифікації систем, скористаємо­ся загальною схемою функціонування керованої системи (рис. 2), виокремивши систему S, керовану за допомогою керування U, і керувальну систему, що виконує це керування. Для реалізації керу­вання U потрібно передбачити його наслідок, тобто потрібна модель усієї ситуації, за допомогою якої керувальна система визначає, яке керування подавати на вхід системи. Це ілюструє рис. 2, де схему зображено ще раз усередині керувального блока.

Рис. 2. Схема функціонування керованої системи

 

Схему функціонування керованої системи S слід читати так. Вхо­ди X складаються з двох частин: некерованої V та керувальної U; після перетворень у системі S входи X перетворюються на вихо­ди У. Керувальну частину входів U виробляє керувальна система, на яку, у свою чергу, діють некеровані входи Vi і яка містить інфор­мацію про керовану систему S. Крім того, до керувальної системи надходить інформація про виходи Y системи S, а також, можли­во, — про некеровані входи V (цю можливість на рис. 2 зображено штриховими стрілками).

1.5.1. Класифікація систем за їх походженням

Зобразимо класифікацію систем за їх походженням (рис. 3). Пов­нота класифікації першого рівня логічно зрозуміла. Вона містить штучні, змішані та природні системи. Штучною називають систе­му, створену людиною як засіб досягнення поставленої (суб'єктивної) мети, а природною — систему, що виникла в природі в результаті спонтанних процесів без участі людини (або систему — засіб досяг­нення об'єктивної мети).

Рис. 3. Класифікація систем за їх походженням

 

Другий рівень класифікації неповний через незавершений роз­виток багатьох систем, описаних на першому рівні. Означимо деякі терміни, використовувані на другому рівні класифікації систем за їх походженням.

Механізм — це засіб, який людина використовує для підвищення ефективності роботи.

Автомат (від гр. automates — той, що сам діє) — це пристрій (су­купність пристроїв), що за заданою програмою без особистої участі людини виконує всі операції в процесах одержання, перетворення, передачі та розподілення (використання) енергії, матеріалів або ін­формації. Програму автомата може бути задано в його конструкції (годинник, торговий автомат) або ззовні — за допомогою перфокарт, магнітних або оптичних носіїв тощо (ЕОМ, верстат із програмним керуванням), копіювальними чи моделювальними пристроями (ана­логова обчислювальна машина, система стеження, інтерполятор).

Автоматизація — це застосування технічних засобів, економіко- математичних методів і систем керування, які частково чи цілком звільняють людину від особистої участі в процесах одержання, пе­ретворення, передачі та використання енергії, матеріалів або інфор­мації. Можна автоматизувати такі процеси:

•   технологічні, енергетичні, транспортні й інші;

•   проектування складних агрегатів, суден, промислових споруд, виробничих комплексів;

•   організацію, планування та керування в цеху, на підприємстві, будівництві, в області, у військовій частині, з'єднанні тощо;

•   наукові дослідження, медичне й технічне діагностування, облік і обробку статистичних даних, програмування, інженерні розрахун­ки тощо.

Мета автоматизації — підвищити продуктивність і ефективність праці, поліпшити якість продукції, оптимізувати управління, звіль­нити людину від роботи в умовах, небезпечних для здоров'я. Автома­тизація — один з основних напрямків науково-технічного прогресу.

Робот — це автоматичний програмно-керований маніпулятор, що виконує робочі операції зі складними переміщеннями в просторі.

Ергономіка (від гр. ergon — робота й nomos — закон) — га­лузь науки, що вивчає людей і їх діяльність на виробництві з метою вдосконалювання знарядь, умов і процесу роботи. Основний об'єкт дослідження ергономіки — системи "людина — машина"; метод до­слідження — системний підхід.

Біотехнічна система — це сукупність взаємопов'язаних і взає­мозалежних біологічних і технічних систем чи об'єктів.

Організаційна система складається з людських колективів, що мають потрібні засоби для досягнення мети.

Екологічна система (від гр. oikos — житло, місцеперебування) — це єдиний природний комплекс, утворений живими організмами й се­редовищем їх проживання (атмосферою, ґрунтом, водоймою тощо), у якому живі та неживі компоненти пов'язані між собою обміном речовини й енергії. Поняття екосистеми застосовне до природних об'єктів різної складності та розмірів: океану чи невеликого ставка, тайги чи ділянки березового гаю.