Лекція 7 а. Міжнародні інформаційні системи

7.1. Загальна характеристика поняття „інформаційні системи”

7.1.1. У системному аналізі використовують різні визначення поняття „система”.

Систе́ма (від дав.-гр. σύστημα — „сполучення”) — множина взаємопов’язаних елементів, яка відокремлена від зовнішнього середовища і взаємодіє з ним, як ціле.

Зокрема, за В. М. Сагатовським, система — це скінченна множина функціональних елементів і відносин між ними, виокремлена від середовища відповідно до певної мети у межах визначеного часового інтервалу.

Згідно з Ю. І. Черняком, „система – це відображення у свідомості суб’єкта (дослідника, спостерігача) властивостей об’єктів та їх відноосин у вирішенні завдання дослідження, тобто пізнання.

Відома також велика кількість інших визначень поняття „система”, котрі використовуються залежно від контексту, галузі знань і цілей дослідження.

7.1.2. Поняття, котрі характеризують побудову і функціонування систем.

Елементом системи називають найпростішу складову частину системи, яку умовно розглядають як неподільну. Поняття неподільності є умовним і визначається залежно віж конкретних завдань.

Приміром, при розгляді літака, як системи, немає потреби враховувати атомну побудову його елементів.

Підсистемою називають складову частину системи, в якій можна виокремити інші складові.

Компонетами системи називають сукупність елементів і підсистем. Поділ системи на окремі елементи та підсистеми є неоднозначним і залежить від мети та конкретних завдань дослідження.

Зв’язком називають співвідношення між компонентами системи, засновані на взаємозалежності та взаємообумовленості. Поняття „зв’язок” характеризує чинники виникнення та збереження цілісності, а також властивостей системи. З формального погляду зв’язок визначають як обмеження кількості ступенів вільності компонентів системи. Зв’язок можна охарактеризувати за напрямом, силою, характером (видом).

За першою ознакою (напрямком) зв’язки поділяють на спрямовані та неспрямовані.

За другою ознакою (силою) – на сильні та слабкі. Іноді для цього вводять шкалу сили зв’язків для конкретного завдання.

За третью ознакою (характером, тобто видом) – видрізняють зв’язки 1) підпорядкування, 2) породження (генетичні), 3) рівноправні (байдужі) та 4) управління. Деякі з цих класів можна поділити більш детально: наприклад, зв’язки підпорядкування можуть бути типу „рід – вид”, „частина – ціле”; зв’язки породження – типу „пичина – наслідок”.

Зв’язки системи можна класифікувати також за:

1) місцем розташування (внутрішні та зовнішні);

2) спрямованістю процесів у системі в цілому чи в окремих її підсистемах (прямі та зворотні);

3) а також за деякими більш конкретними ознаками.

Зв’язки в конкретних системах можуть бути одночасно охарактеризовані за кількома з названих ознак.

Метою системи називають її бажаний майбутній стан. Залежно від стадії пізнання об’єкту, етапу системного аналізу у цей термін вкладають різній зміст – від ідеальних устремлінь, котрі виражають активну свідомість окремих осіб або соціальних систем, до конкретних цілей-результатів.

У першому випадку можуть формулюватися цілі, досягнення яких є неможливим, але до яких можна безупинно наближатися.

У другому – цілі мають бути досяжними в межах певного інтервалу часу і формулюються іноді навіть у термінах кінцевого продукту діяльності.

Часто розрізняють суб’єктивні та об’єктивні цілі.

Суб’єктивна ціль – це суб’єктивний погляд дослідника (керівника, власника) на бажаний майбутній стан системи.

Об’єктивна ціль – це майбутній реальний стан системи, тобто стан, до якого буде переходити система при заданих зовнішніх умовах і керівних впливах.

Суб’єктивні та об’єктивні цілі системи у загальному випадку можуть розрізнятися. Зокрема, вони не збігаються, якщо система є погано дослідженою або якщо суб’єкт, який визначає цілі, недостатньо обізнаний із закономірностями функціонування системи або ігнорує їх.

Структурою системи називають сукупність необхідних і достатніх для досягнення цілей відносин (зв’язків) між її компонентами. При цьому у складних системах структура відображає не всі елементи та зв’язки між ними, а лише найбільш істотні, котрі мало змінюються при поточному функціонуванні системи та забезпечують існування системи, а також її основні властивості. Структура характеризує:

1) організованість системи та

2) стійку упорядкованість її елементів і зв’язків.

Структурні зв’язки є відносно незалежними від елементів і можуть виступати як інваріант при переході від однієї системи до іншої, переносячи закономірності, виявлені та відбиті у структурі однієї з них на інші.

Стан системи – це сукупність значень її параметрів (властивостей) у певний момент часу. Зазначений стан системи визначають або 1) через вхідні впливи та вихідні сигнали (результати), або 2) через макропараметри, макровластивості системи (тиск, швидкість, температура, уставний фонд тощо).

Поведінкою системи визначають її здатність переходити з одного стану до іншого. Зазначеним поняттям користуються, коли не відомі закономірності (правила) переходу з одного стану до іншого. Тоді зазначають, що система має якусь поведінку, та з’ясовують її характер, механізми, алгоритми тощо.

Рівновага системи – це здатність системи зберігати свою поведінку як можна довго, тобто в умовах відсутності зовнішніх впливів, котрі періодично збурюють (дестабілізують) її стан, або в умовах знаходження системи під постійними негативними зовнішніми впливами).

Під стійкостю стану системи розуміють ситуацію, коли малим змінам зовнішніх впливів відповідають малі зміни вихідних параметрів системи або її властивостей.

Поняття розвиток системи, як й поняття рівновага та стійкість, характеризує зміну стану системи в часі. Воно допомагає пояснити складні термодинамічні та інформаційні процеси у природі та суспільстві. Вирізняють еволюційний та стрибкоподібний (революційний) розвиток.

У першому випадку характеристики з часом змінюються повільно, структура системи залишається незмінною.

У другому – спостерігаються різкі стрибкоподібні зміни окремих параметрів системи, можуть змінюватися її побудова і характер зв’язків між компонентами.

Адаптацією системи називають процеси пристосування системи до зовнішнього середовища, унаслідок яких підвищується ефективність її функціонування. Зазначені процеси можуть супроводжуватися зміною структури та характеристик системи.