Лабораторная работа 1

Формирование общего представления о системе

Стадия 1. Выявление главных функций (свойств, целей, предназначения) системы. Формирование (выбор) основных пред­метных понятий, используемых в системе.

1. Выбрать для исследования 3 системы: естественную (физическую, биологическую), техническую (типа «машина»), организационную (любую систему, имеющую в своем составе некоторую организацию людей).

2. Определить цели каждой из выбранных систем, опираясь на следующее определение системы:

Система есть средство достижения цели.

Цель - 1) образ желаемого будущего (субъективная цель);

2) будущее реальное состояние (объективная цель).

3. Построить модель типа «черный ящик» (определить входы, выходы).

Вход системы (input) – 1) связь системы с окружающей средой, направленная от среды в систему, т.е. выражающая воздействия из среды на систему; 2) то, что преобразуется системой в выход.

Выход системы (output) - 1) связь системы с окружающей средой, выражающая воздействие системы на среду и направленная от системы к среде; 2) продукт системы; то, во что преобразуются входы; может иметь как реальный характер (например, материальная продукция), так и абстрактный (например, удовлетворение потребности).

Сложности построения модели "черного ящика"

Теперь рассмотрим принципиально важный вопрос об обманчивой простоте модели "черного ящика". Казалось бы, так просто: перечислить входы и выходы системы — и модель готова. Но как только это потребуется сделать для конкретной реальной системы, мы сталкиваемся с трудностями. Проиллюстрируем это на примере.

Пример. Опишем выходы системы "наручные часы" Учитывая, что выходы соответствуют конкретизации цели, фиксируем в качестве выхода показание времени в произвольный момент. Затем принимаем во внимание, что сформулированная таким образом цель относится ко всем часам, а не только к нашим наручным часам. Чтобы различить их, вносим следующее добавление (выход): удобство ношения часов на запястье; тогда появляется обязательность ремешка или браслета, а с ним и еще один выход: удовлетворение требований санитарии и гигиены, так как не любое крепление часов на руке допустимо с этой точки зрения.

Далее, представив себе условия эксплуатации часов, можно добавив достаточную в бытовых условиях прочность; пылевлагонепроницаемость.

Затем, расширив понятие "условия эксплуатации часов", добавим еще два выхода: достаточную для бытовых нужд точность; легкость прочтения показаний часов при беглом взгляде на циферблат.

Можно еще более расширить круг учитываемых требований к часам, что позволит добавить несколько выходов: соответствие моде и понятию красоты; соответствие цены часов покупательной способности потреби­теля. Очевидно, что список желаемых, т.е. включаемых в модель, выхо­дов можно продолжать. Например, можно потребовать, чтобы имелась возможность прочтения показаний часов в полной темноте, и реализация этого выхода приведет к существенному изменению конструкции часов, в которой могут быть различные варианты самосвечения, подсветки, считывания на ощупь или подачи звуковых сигналов. А ведь мы в явной форме еще не говорили о габаритах, весе, многих других физических, химических, экономических и социальных аспектах использования наручных часов...

Построение модели "черного ящика" не является тривиальной задачей, так как на вопрос о том, сколько и какие именно входы и выходы следует включать в модель, ответ не прост и не всегда однозначен.

4. Определить тип входов и выходов: материальный, энергетический, информационный, они должны быть отнесены к каким-либо физическим или дру­гим понятиям (вход/выход производства – продукция (какая?), вход/выход системы управления – командная информация (для чего? В каком виде?), вход/выход автоматизированной информационной системы – сведения (о чем?) и т.д.).

Стадия 2. Морфологическое описание системы.

Морфологическое описание должно давать представление о строении системы. Глубина описания, уровень детализации, т.е. определение какие компоненты системы будут рассматриваться в качестве элементарных (элементов), обусловливается назначением описания системы. Морфологическое описание иерархично. Конфигурация морфологии дается на стольких уровнях, сколько их требуется для создания представления об основных свойствах системы.

На этой стадии происходит первое знакомство с внутренним содержанием системы, выявляется, из каких крупных частей она состоит и какую роль каждая часть играет в системе. Это стадия получения первичных сведений о структуре и характере основ­ных связей. Уже на этой стадии следует обратить внимание на так называемые системо­образующие факторы, т.е. на те связи, взаимообусловленности, которые и делают систему системой.