Системы. Модели систем.
Центральной концепцией теории систем и системного анализа является понятие системы. Поэтому понятие системы долго развивалось до различной степени формализации.
Первое определение системы. Система – средство достижения цели. В соответствии с этим определением, работа по созданию системы сводится к целенаправленной деятельности по отбору из окружающей среды объектов, свойства которых можно использовать для достижения целей и на объединение их надлежащим образом. Примеры систем-целей: часы – указание времени; транспорт – перемещение большой массы людей.
Модель «Чёрного ящика».
В определении системы как средства достижения цели сделан упор на назначение системы, а об устройстве говорится лишь косвенно. Для более определённой и точной характеристики конструкции системы следует развивать модель системы. Одной из общих моделей систем является модель чёрного ящика. В определении модели ничего не говорится о внутреннем устройстве системы. Поэтому систему можно изобразить в виде непрозрачного чёрного ящика, выделенного из окружающей среды.
Система
Уже эта простая модель отображает 2 основных свойства системы – целостность и обособленность. Система не изолирована от окружающей среды. Система связана со средой и воздействует на среду, т.е. имеются входы из окружающей среды. С их помощью система настраивается на достижение цели. Имеются также выходы, с помощью которых система изменяет окружающую среду и достигает, таким образом, цели. Эту модель очень часто используют на практике. Здесь задаются входные и выходные связи взаимодействия со средой. В моделях черного ящика словесно задаются списки входных и выходных воздействий. В других случаях – количественно. Простота моделей чёрного ящика очень обманчива. Построение модели чёрного ящика не является тривиальной задачей, т.к. на вопрос о том, сколько и какие именно входы и выходы следует включать в модель, ответ не прост и не всегда однозначен. В ряде случаев модель чёрного ящика оказывается единственной приемлемой. Например, при исследовании влияния лекарств на организм человека, мы лишены возможности вмешаться в систему изнутри, и можем задавать лишь только входы, как то дозы лекарств, время приёма и т.д. и наблюдать за выходами. Другая причина применения чёрного ящика – действительное отсутствие сведений об устройстве системы.
Модель состава системы.
Модель состава системы предназначена для описания внутреннего состояния системы. Внутренности черного ящика оказывается неоднородны, что позволяет различать составные части системы. Некоторые из этих частей могут быть разбиты на более мелкие элементы. Часть системы, состоящая более чем из одного элемента, называется подсистемой.
элемент
подсистема
элемент
подсистема
подсистема
элемент
элемент
элемент
Построение модели состава системы не является простым делом. Если разным экспертам предложить разобрать состав одной системы, их результаты будут сколько-нибудь различаться. Причин такого явления несколько. Во-первых, понятие элемента можно определить по разному. То, что с одной точки зрения будет элементом, с другой точки зрения будет являться подсистемой. Во-вторых, модель состава является целевой и для различных целей один и тот же объект требуется разбивать на различные части. Наконец, всякое разделение целого на части является относительным. Границы между подсистемами условны и относительны. Такая же относительность характерна для границ между системой и окружающей средой.