7. Модель состава системы
Очевидно, что вопросы, касающиеся внутреннего устройства системы, невозможно решить только с помощью модели черного ящика. Для этого необходимы более развитые, более детальные модели.
При рассмотрении любой системы, прежде всего, обнаруживается то, что ее целостность и обособленность, отображенные в модели черного ящика, выступают как внешние свойства. Внутренность же ящика оказывается неоднородной, что позволяет различать составные части самой системы. При более детальном рассмотрении некоторые части системы могут быть в свою очередь разбиты на составные части и т.д., те части системы, которые рассматриваются как неделимые, будут называться элементами. Части системы, состоящие более чем из одного элемента, называются подсистемами. В результате получается модель состава системы, описывающая, из каких подсистем и элементов она состоит (рис. 4).
Рисунок 4 – Модель состава системы.
Модель состава системы отображает, из каких частей (подсистем и элементов) состоит система. Главная трудность в построении модели состава заключается в том, что разделение целостной системы на части является относительным, условным, зависящим от целей моделирования (это относится не только к границам между частями системы, но и к границам самой системы). Кроме того, относительным является и определение самой малой части – элемента.
Рассмотрим упрощенные примеры моделей состава системы для некоторых систем (Таблица 2).
Таблица 2 .
8 Вопрос. Модель структуры системы
Для достижения многих практических целей достаточно модели черного ящика или модели состава. Однако, очевидно, есть вопросы, решить которые с помощью этих моделей нельзя. Например, чтобы получить велосипед, недостаточно иметь ящик со всеми отдельными его деталями. Необходимо еще правильно соединить все детали между собой, то есть установить между элементами определенные связи – отношения. Совокупность необходимых и достаточных для достижения цели отношений между элементами называется структурой системы.
Пример 2. Рассмотрим систему часы вообще.
Считаем, что в состав такой системы входят три элемента: датчик, индикатор и эталон времени.
Структура часов определяется следующими отношениями между парами элементов:
Отношения между элементами могут быть самыми разнообразными. Однако можно попытаться их классифицировать и по возможности перечислить. Трудность состоит в том, что мы знаем не все реально существующие отношения и вообще неизвестно, является ли конечным их число. Говоря, что свойства какого-то объекта можно использовать в системе, мы имеем в виду установление некоторых отношений между данным объектом и другими частями системы, то есть включение этих отношений в структуру системы.
Модель структуры системы отображает связи между компонентами модели ее состава, то есть совокупность связанных между собой моделей черного ящика для каждой из частей системы. Поэтому трудности построения модели структуры те же, что и для построения модели черного ящика.