Понятие системы
Дадим еще несколько определений, уточняющих отдельные понятия, уже встречавшиеся ранее.
Проблема. Объективно возникающий в деятельности человека вопрос или комплекс вопросов, решение которых представляет теоретический или практический интерес.
Проблемная ситуация. Ситуация, которая не может быть разрешена имеющимися средствами.
Цель. Некоторое состояние, к которому движется (или должна двигаться) совокупность взаимосвязанных объектов. Очевидно, что цель возникает при наличии проблемной ситуации.
Замечание. Состояние совокупности взаимосвязанных объектов предметной области в каждый момент времени определяется совокупностью значений атрибутов объектов и характеристик связей. Изменились значения (характеристики связей) - изменилось состояние.
Проблемная среда (область). Взаимосвязанная совокупность описаний решаемых задач в рамках определенной информационной системы.
Система. Под системой будем понимать множество объектов и отношений (связей) между ними, выделенное из предметной области в соответствии с определенной целью в рамках определенного временного интервала.
В этом определении отметим два важных момента.
Создание системы возможно только при наличии поставленной цели. В этом смысле всегда актуален лозунг “Нет системы без проблемы!”. Другими словами, без четкого и полного осмысления проблемной области нельзя начинать разработку информационной системы. Упомянутый принцип можно проиллюстрировать следующей схемой:
Эту схему можно интерпретировать следующим образом: возникшая проблемная ситуация определяет постановку целей, под влиянием которых из элементов предметной области формируется система. Использование (изучение) системы позволяет достичь поставленные цели и разрешить проблемную ситуацию. Например:
Проблемная ситуация – сложность процесса управления производством.
Цель – автоматизация процесса управления.
Система – база данных.
2. Система является совокупностью взаимосвязанных объектов. Рассмотрим два примера.
Пример 1.
Пример 2.
На диаграммах примеров изображены две совокупности объектов, один из которых соответствует множеству служащих, а второй – зарплат.
Замечание. Такие совокупности объектов носят название «тип объекта». Отдельные элементы этих множеств называются экземплярами соответствующих типов объектов. Ясно, что все экземпляры одного типа (однотипные объекты) характеризуются одинаковым набором атрибутов (свойств). Таким образом, встречая термин объект, необходимо точно представлять себе, идет речь о типах объектов или отдельных экземплярах. В теории баз данных используется эквивалентное объекту (типу объекта, экземпляру типа объекта) понятие записи (типа записи, экземпляра типа записи).
Очевидно, что, рассматривая совокупность несвязанных объектов Примера 1., относящихся к типам СЛУЖАЩИЙ и ЗАРПЛАТА, мы не можем определить величину зарплаты конкретных служащих и, соответственно, решить вопрос о ее (зарплате) достаточности или необходимости увеличения. Таким образом, данные могут быть поняты (осознаны) только в том случае, если между ними установлена связь; именно взаимосвязанные данные несут определенную информацию.
Согласно [1], выделим следующие группы свойств, характеризующих систему как объект исследования:
Статические свойства:
Целостность. Позволяет отделить систему от окружающей среды.
Открытость. Связь со средой. Наличие у системы входов (поступление информации из среды) и выходов (выдача результирующей информации в среду).
Внутренняя неоднородность. Позволяет выделить в системе ее составные части.
Структурированность. Наличие связей между частями системы.
Динамические свойства:
Функциональность. Функции – это процессы, происходящие на выходах системы; результаты ее деятельности; продукция, ею производимая.
Стимулируемость. Подверженность системы воздействиям извне и изменение ее поведения под этими воздействиями.
Изменчивость со временем. Возможность изменения состава элементов, самих элементов, связей.
Устойчивость. Существование в изменяющейся среде. Сохранение работоспособности системы при изменениях в предметной области.
Синтетические свойства:
Эмерджентность (emergence – внезапное появление). Появление свойств системы как целого, отсутствующих у отдельных частей системы.
Неразделимость на части. Следствие эмерджентности. Исчезновение некоторых свойств системы при выполнении операции ее декомпозиции.
Ингерентность (inherent – являющийся неотъемлемой частью чего-то). Согласованность с окружающей средой, совместимость с ней.
Целесообразность. Подчиненность определенной цели.