1.1.2. Система

Научной базой системного подхода (в широком смысле) является математическая теория систем, представляющая собой развивающуюся область прикладной математики, которая лежит на стыке теории информации, теории управления и теории автоматов [12,26,27,46-50]. Круг вопросов, который она изучает, связан с исследованием сложных реальных технических макрообъектов (систем), состоящих из большого числа разнообразных элементов, которые обмениваются между собой входными и выходными сигналами. Однако науку о системах ещё нельзя считать сложившейся: существует много направлений системных исследований, нет единства терминологии. Как правило, в упомянутых выше и других публикуемых работах рассматривается один из подходов или методов системных исследований, одна из точек зрения. Отсутствуют работы, в которых были бы объединены подходы и концепции разных авторов, изучено обобщённое представление о развиваемых методах и применяемых моделях системных исследований, даны рекомендации по выбору подхода и метода в конкретных условиях. Поэтому целью всей главы является как краткий обзор определяющих понятий математической теории систем, так и разработка её новых ведущих, и прежде всего структуралистских, положений в таком плане, в каком они могут быть использованы для описания структуры и поведения исследуемой ОиЛзЭС [13-23,26-44,50-56].

Концепция систем как методологический принцип указания общих возможностей ОиЛзЭП и кóмплексов опирается на исходное понятие системы. Хотя в настоящее время ни одно из определений системы не является общепринятым, часто под системой понимается целостная (единая) совокупность взаимоупорядоченных, взаимосвязанных и взаимодействующих элементов, обладающих пространственной структурной или поведенческой (функциональной) замкнутостью и выполняющих определенную задачу для достижения поставленной цели. Дополнительно под системой в узком смысле понимают сложную совокупность функционально завершённых элементов (компонент), каждый из которых может функционировать автономно, но эффект, достигаемый от такой совокупности, не является суммарным по отношению к каждому из её элементов [1-12,23,26-34].

Однако подобное представление об ОиЛзЭП и кóмплексах как системах едва ли можно считать удовлетворительным уже потому, что каждый преобразующий элемент (ПЭ) можно рассматривать как новую систему (подсистему). Кроме того, открытым остается вопрос о том, что понимать под упорядоченностью, связями, взаимодействием и функциональной завершенностью ПЭ, и тем более что такое суммарный эффект. Тем не менее данное определение, не свободное от недостатков, все же уточняет интуитивное восприятие ОиЛзЭП в виде системы как совокупности сложного связного набора технических объектов.

Субъективное содержание понятия система состоит в том, что исследователь, приступая к изучению конкретного технического объекта или их совокупности, выделяет из внешней среды определенные элементы или явления. Они, с одной стороны, отвечают цели исследования, а с другой, – легче и естественнее поддаются анализу или используются при проектировании.

Объективное содержание понятия система связано с тем, что система обладает либо структурной пространственной, либо поведенческой (функциональной) замкнутостью. Это означает, что можно провести границу либо на множестве компонент этой системы, либо на множестве идентифицируемых ей операторов поведения, по одну сторону от которой окажется система, а по другую – внешняя среда. Причем эти две возможности не являются взаимоисключающими.

Определение системы в процессе непрерывного развития математической теории систем изменялось не только по форме, но и по содержанию. Создание коллективов людей, работающих над решением соответствующих проблем, привело к появлению понятия системы как некоторой высшей формы организации, функционирование которой направлено на достижение глобальной цели. В работе [9] различают девять обобщающих определений системы, отличающихся друг от друга степенью абстракции и количеством учитываемых факторов, число которых в определении совпадают с его номером. Последовательность определений, по-видимому, можно было бы продолжить до n-го номера, в котором учитывалось бы такое количество факторов (элементов, связей, отображений) в реальной системе, которое необходимо для решаемой задачи, для достижения поставленной цели.

Наличие большого многообразия технических объектов, подпадающих под определение системы, привело к тому, что в настоящее время не существует единого определения, удовлетворяющего всем предъявляемым к нему требованиям. В то же время, несмотря на упомянутые трудности, понятие система имеет чрезвычайно широкую область практического применения, поскольку фактически неизвестно, что такое "несистема". Ведь в каждом заложено интуитивное представление о системе, базирующееся на индивидуальном опыте. Поэтому в современной математической теории систем обходят чреватые затруднениями попытки дать явное определение системы и считают, что изучаемая система задана, если имеется какая-либо её модель, не обязательно математическая. Этот постулат является отправным положением разрабатываемого в работе системно-модельного подхода к описанию ППС в ОиЛзЭП. Иначе говоря, "внемодельных" представлений системы нет, и система с необходимостью анализируется и синтезируется на основе какой-то модельной идентификации. В рамках такого подхода проектируемый прибор представляет собой ПредмФзчМ, которая находится в кардинальном приборном подклассе моделей ОиЛзЭС. Этот подкласс идентифицируется с помощью базовой приборной трибы из шести композиционных родов на основе де-факторного и подобно-факторного основных семейств, входящих в конструкторско-стати­ческую, полунатурную или натурную главные когорты (рис. 1.3, см. 1.3.1), а разрабатываемый ОиЛзЭлн прибор суть конкретный рабочий модельный вид или реализуемая модельная вариация.

Наконец, системно-модельный подход позволяет строго определить понятие "технического кóмплекса". На практике кóмплекс трактуется как совокупность технических объектов, процессов или свойств, образующих одно целое. В то же время в рамках СТ ОиЛзЭС строят кóмплексный компьютерный предметно-фи­зический класс S_32/13 (рис. 1.1). При этом конкретный кóмплекс идентифицируется с помощью кóмплексной КмптрПредмФзчМ, представляющей собой композицию компьютерно-предметных (аналоговых, цифровых, гибридных) и предметно-физических (стендовых, приборных, машинных) моделей.