Понятие системы, элемента и связи.

Система - всякое объединение элементов, связанных между собой системами связи и выполняют одну или несколько заданных производственных функций.

Элементом считается всякое подразделение структуры, которое воспринимается как единое целое при этом элемент обладает статическими и динамическими характеристиками.

По количеству элементов системы делятся на классы:

1 простые системы, количество элементов 10 - 10²;

2 сложные системы, количество элементов 10³ - 10⁴;

3 большие системы, количество элементов 10⁵ - 10⁶;

4 ультрасложные, количество элементов 10⁷ - 10⁹;

5 суперсложные системы, количество элементов ≥ 10⁹.

Системы энергетики относятся к большим системам.

Системы отличаются связями и характером этих связей.

Связь - это транспортная система для передачи вещества, электромагнитной энергии, и информации от одного элемента системы к другому, от системы к системе, от системы в окружающую среду и наоборот. Из элементов и их связей можно построить плоский и многомерный граф. Вершина графа - элементы, рёбра графа - характеризуют связи.

Обычно каждый элемент имеет 7 - 8 связей.

1 2

Свойства больших систем.

3 Любая система имеет динамические и

статические характеристики. Для малых сис- тем воздействия на Х - элемент системы приводит ответ Y- систем. Для больших систем воздействие Х на систему приводит вероятному отклику Y.

X,Y

Y

Τ X

Динамическая характеристика Статическая характеристика

Статическая характеристика для большой системы имеет вероятный характер.

Y

. . . . . . . ..

. . . . .. ... . . . . . .

. . . . . . . .. .

X

Свойства больших систем:

1 Свойство целостности и членимости.

Свойство целостности проявляется в том, что система работает по опреде лённой программе, выполняет заданную производственную функцию. Ис ключение из системы даже одного из элементов ухудшает её свойства и прекращает функционировать. Каждый элемент большой системы обладает системозначимыми свойствами.

В тоже время элементы отличаются друг от друга по признакам, целям ра боты и самостоятельно могут входить в объединения и ассоциации - в этом заключается свойство членимости.

2 Свойство связанности.

Все элементы входящие в большую систему связаны. Связей может быть бесконечное множество. Эти связи могут быть внутри и вне системы.

1 3 Внутрисистемные связи

Внесистемные связи

2 4

Связи бывают: системозначемые и системонезначемые.

Признаком системозначимости связей является её пропускная способность. Обычно пропускная способность внутрисистемной связи выше пропускной способности внесистемной связи.

3 Свойство максимальной организованности. Мера организации материи явля - ется величиной энтропии. Чем меньше энтропия, тем больше организована материя.

Для системы величина энтропии всегда меньше величины энтропии входя- щих в неё элементов

4 Свойство интегративности. При объединении элементов в систему, система в целом приобретает свойство которое отсутствует у каждого из входящих в неё элементов.

Классификация систем.

• 1 По степени сложности (см. выше)

• 2 По наличию целей функционирования: бывает два вида:

1) причинно - следственные системы;

2) функциональные системы.

В причинно - следственных системах формулировка целей осуществляется вне системы. Работа системы определяется связями между системой и окружающей средой.

В функциональных системах цель определяется внутри системы, независимо от окружающей среды. Система сама формулирует цель функционирования.

• 3 По степени управляемости. Существует 9 видов:

1) Детермилированые системы описываются уравнениями в частных производных. Поведение систем предсказуемо. Например: система автоматического регулирования.

2) Вероятностные системы. Работа системы описывается теорией вероятности и её инженерным приложением.

3) Программные системы. Работают по определённой, заложенной в них программе, каждый элемент системы действует по заложенной программе.

К этим системам относятся все элементы биосферы, искусственные программные системы - роботы.

4) Самоорганизующиеся системы. Обладают способностью изменять цели функционирования, свою структуру, внутренние связи между элементами в зависимости от внешних условий.

В определённых условиях они могут быть более простыми или сложными. Это новый тип программных систем.

5) Адаптивные (приспосабливающиеся). В ряде случаев, когда недостаточно способности систем к самоорганизации, в них закладывается способность адаптироваться.

6) Самовосстанавливающиеся системы. Система которая автоматически восстанавливает работоспособность - называется самовосстанавливающейся.

7) Самопроизводящие системы - это системы, производящие себе подобные.

8) Самопрогнозирующие системы. Предвидят результат деятельности, прогнозируют его.

9) Самоуправляющиеся системы. К ним относятся все социальные системы. Обладают определёнными и вероятностными характеристиками. Системы самого высшего порядка.

• 4 Кроме этого системы подразделяются по степени активности на активные и пассивные.

Степень активности - способность системы изменять количество решаемых задач, целей функционирования, скорость взаимодействия между элементами, системой и окружающей средой.

В пассивных системах функционирование происходит без изменения скоростей или с минимальными изменениями. Это изменение может быть связано с износом элементов или выработкой ресурсов.

• 5 По структуре.