Различные классификации систем

Начиная сравнивать и различать системы, считать одни из них одинаковыми, другие — различными, мы тем самым вводим и осуществляем их классификацию. Классификация систем может осуществляться по ряду признаков, которые могут быть как основными, так и второстепенными. Приведем ряд различных классификаций систем, наиболее часто встречающихся в литературе.

По природе элементов, входящих в систему различают материальные и абстрактные системы. Первые разделяются на системы неорганической природы, например физические, геологические, химические системы, и живые системы - организмы, популяции, экосистемы. Особый класс материальных живых систем - это социальные системы от простейших социальных объединений (семья, организация) до социально-экономических систем общества. Примером абстрактных систем являются гипотезы, теории, научные знания, языковые системы, логические системы и т.д.

Системы могут иметь такое свойство как самоорганизация. По свойству самоорганизации системы делят на самоорганизующиеся (способность системы саморазвиваться) и несамоорганизующиеся.

Саморазвитие – самостоятельное, без внешнего воздействия изменение структуры системы и ее исходных параметров.

Классификация систем по происхождению осуществляется многоуровневой, иерархической схемой. По происхождению системы подразделяются на естественные, искусственные и смешанные. Естественные системы - это многокомпонентные объекты, которые имеют особенности систем и возникают вследствие природных процессов. Искусственная система - это система, которая создана человеком как способ достижения определенной цели.

СИСТЕМЫ

ИСКУССТВЕННЫЕ СМЕШАННЫЕ ЕСТЕСТВЕННЫЕ

Орудия Эргономические Живые

Механизмы Биотехнические Неживые

Машины Организационные Экологические

Автоматы Автоматизированные Социальные

Роботы

В качестве примеров подклассов смешанных систем можно привести эргономические системы (комплексы машина—человек-оператор), биотехнические (системы, в которые входят живые организмы и технические устройства) и организационные системы (состоящие из людских коллективов, которые оснащены необходимыми средствами). Классификация естественных систем ясна; ее неполнота очевидна. Например, не решен окончательно вопрос о том, куда следует отнести вирусы: к живым или неживым системам.

Чтобы в дальнейшем упорядочить подходы к классификации систем, воспользуемся общей схемой функционирования системы, выделив отдельно систему S, которая подлежит управлению U, и руководит системой, которая это управление вырабатывает. Подчеркнем, что для выработки управления U нужно предугадать его поведение, последствия, то есть нужна модель всей ситуации; с помощью этой модели управляющая система и определяет, какое управление подать на управляемый вход системы. Это иллюстрирует рис., где схема изображена еще ещё внутри управляющего блока. И методы выполнения управления U, и способа его осуществления, и сам результат управления в немалой степени определяются тем, что известно о системе и что учитывается при выработке управления, то есть тем, какова модель управляемой системы, и тем, в которой степени эта модель отвечает реальной системе. Рассматривая разные аспекты этого соответствия, можно строить разные классификации систем. Например, представляют интерес следующие классификации: по описанию входных и выходных процессов; по описанию оператора S системы; по типу управления; по обеспеченности управляющими ресурсами.

Классификация систем по типу переменных.

Приведём трёхуровневую классификацию системы по типу входных (Х), выходных (Y), и внутренних (Z) переменных.

Принципиально разных подходов требуют переменные, описываемые качественно и количественно, что и дает основание для первого и второго уровней классификации. Для полноты введен третий класс, к нему относят системы, в которых часть переменных носит качественный характер, а другие являются количественными. На следующем уровне классификации систем с качественными переменными различаются случаи, когда описание ведется средствами естественного языка, и случаи, которые допускают более глубокую формализацию. Второй уровень классификации систем с количественными переменными вызван расхождениями в методах дискретной и непрерывной математики, которая и отражена в названиях вводимых классов; предусмотрен и случай, когда система имеет как непрерывные, так и дискретные переменные. Для систем со смешанным количественно-качественным описанием переменных второй уровень является объединением классов первых двух областей и на рисунке не приводится. Третий уровень классификации одинаковый для всех классов второго уровня и изображен только для одного из них. Расхождение между классами третьего уровня будут рассмотрены.

Качественный параметр не может быть измерен, а определяется лишь определенным ощущением наблюдателя (хорошо – плохо, светло – тёмно и т.д.)

Количественные параметры – те, которые могут быть измерены. Эти параметры могут быть дискретными и непрерывные.

Смешанные параметры объединяют в систему качественные и количественные параметры.