5.3. Агрегирование и эмерджентность систем

Агрегирование как процедура объединения нескольких элементов в единое целое позволяет получить систему, которую принято в этом случае называть агрегатом. Рассмотрим подробнее агрегаты-операторы и агрегаты-структуры.

Все агрегаты обладают одним и тем же свойством – эмерджетностью (от англ. emergere – появляться, возникать). Эмерджентность – особенность систем, состоящая в том, что свойство системы не сводится к совокупности свойств частей, из которых она состоит, и не выводится из них.

Приведенное определение основано на том, что при объединении частей в целое возникает нечто качественно новое, такое, чего не было и не могло быть без этого объединения. Например, осветительная система помещения, в том числе и учебного, состоящая из проводов, осветительных элементов, переключателей, крепежных элементов и т. д., становится системой и приобретает новое качество (освещать помещение) только тогда, когда перечисленные элементы будут объединены и связаны между собой вполне определенным образом. То есть, несмотря на то что ни один из перечисленных элементов не обладает способностью освещать помещение, вместе они образуют систему освещения.

Кратко эмерджентность системы иногда иллюстрируют простым математическим выражением: 2 + 2 > 4.

В самом общем виде агрегирование можно определить как установление отношений на заданном множестве элементов. Если теперь представить, что отношения будут описаны на разных языках (экономическом, философском, юридическом, техническом и др.), то можно получить несколько агрегатов одного и того же объекта.

Агрегат, состоящий из качественно различных языков описания системы и обладающий тем свойством, что число этих языков минимально, но необходимо для заданной цели, называется конфигуратором.

Обычно, рассматривая кандидатуру на замещение вакантной должности, лицо, принимающее решение, составляет подобный конфигуратор на претендентов. Рассматриваются профессиональные данные (образование, опыт работы и т. д.); анализируются деловые качества (характеристики, продвижение по работе и т. д.); определяется состояние здоровья (возраст, хронические заболевания и т. д.) и др.

В реальной жизни не бывает проблем чисто физических, химических, экономических, социальных или иных. Эти термины отражают не саму проблему, а точку зрения специалиста в какой-либо области знаний.

Агрегаты-операторы. Их можно рассматривать как механизмы уменьшения размерности исследуемой системы. Простейший способ агрегирования состоит в установлении отношения эквивалентности между агрегируемыми элементами, т. е. в образовании классов.

Рассмотрим классификацию на примере учебной группы студентов. Множество студентов (состоящее, скажем, из 20 человек) можно представить в виде двух агрегатов – девочек (15) и мальчиков (5).

Принцип классификации, примененный еще К. Линнеем, лежит в основе морфологического анализа систем.

Агрегаты-структуры. Структура является моделью системы и, следовательно, определяется тройственной совокупностью: объектом, целью и средствами моделирования. Этим объясняется многообразие типов структур.

Проект любой системы должен содержать столько структур, сколько языков включено в его конфигуратор. Описание связей должно осуществляться на всех языках конфигуратора. Если говорить о типах структур, то к ним можно отнести уже известные нам сети, матрицы, древовидные и линейные структуры.