Признаки и закономерности системы управления.

Система управления характеризуется рядом признаков:

1. Наличие цели функционирования и развития – целеполагание.

2. Наличие динамических связей между элементами системы.

3. Замкнутый контур. Откуда бы ни пошли, всегда сюда же и вернемся. Образуется элементами системы и информационными связями между ними.

Время, затраченное на прохождение замкнутого контура, будем называть шагом управления.

4. Наличие информационных входов и выходов, осуществляющих взаимодействие системы управления с внешней средой (предметной областью).

Основные системные закономерности:

1. Функциональные закономерности;

2. Структурные закономерности;

3. Закономерности развития.

Структурные закономерности:

1. Закономерность целостности (эмерджентности – появление новых свойств у системы, не присущих ее элементам).

Система - это функция каких-то свойств и компонентов и эмерджентное свойство: C=F( ) .

Обратной закономерности целостности является закономерность аддитивности. Ее еще иногда называют суммативность, конгломерация (независимость), то есть обособлении элементов системы, математически это просто функционал: .

Строго говоря, любая система всегда находится между двумя крайними состояниями: абсолютной целостности и абсолютной аддитивности.

Исходя из закономерности целостности, проявляются прогрессирующая факторизация и прогрессирующая систематизация.

Прогрессирующая факторизация – стремление системы к состоянию со все более независимыми элементами.

Прогрессирующая систематизация – стремление системы к уменьшению самостоятельности элементов, то есть к бОльшей целостности, при этом система может подавлять некоторые свойства отдельных элементов.

2. Коммуникативность или интеграция. Суть системы – внешняя среда. Но это не значит, что в этой среде нет еще каких-то систем. Вход из других систем. Выход в другие системы. В определенной предметной области системы не изолированы друг от друга. Системы связаны множеством коммуникаций между собой и внешней средой.

3. Иерархичность – это проявление закономерности целостности на каждом уровне иерархии, то есть появление у элементов системы свойства «двуликого януса» (макс такая смеется с одной стороны, а с другой – горюет). Другими словами система состоит из элементов нижестоящего уровня иерархии и в свою очередь каждый из этих элементов является системой для элементов нижестоящего уровня.

Можно выделить 3 уровня иерархических отношений:

... … … …

1. Отношения части и целого. ЛА состоит из отсеков. Отсек состоит из агрегатов. Агрегат состоит из узлов. Узел состоит из детали. А деталь - это в системе ЛА уже не система, а элемент.

2. Родовидовые отношения. У каждого есть фамилия, и она передается по отцовской линии.

3. Отношения подчиненности.

1. Функциональные закономерности – рассмотрение систем как «черный ящик». Наблюдаются только входы и выходы. Только проявляются свойства во внешней среде. Его самого и его внутренности не видно.

Отношения целостностности или структурные отношения во много определяются не сами по себе, а целостностью предметной области (внешней средой), в которой они находятся. Отсюда следуют закономерности, связанные с функционированием системы как системы типа «черный ящик». Частным случаем является закономерность необходимого разнообразия Р.Эщби (американский кибернетик). Суть ее: разнообразие управляющей системы или субъекта управления не должно быть меньше разнообразия объектов управления, в противном случае объект управления может выйти из под управления. Тоже самое относится и к поведению всей системы управления во внешней среде.

Отсюда 3 следствия важные для систем управления: