4.3. Модель типа "структура системы"
Понятие "структуры" (как совокупности устойчивых связей системы) было уже дано в подразд. 2.4. Здесь будет обращено внимание только на следующее.
Реальное число связей между любыми системами или их элементами настолько велико, что может считаться бесконечным. Однако при построении познавательных и прагматических моделей систем для достижения намеченных целей используются те связи, влияние которых либо можно оценить, либо наличие которых обеспечивает требуемый уровень адекватности моделей. Естественно, что рассматривать модель "структура системы" безотносительно к совокупности элементов системы (модели "состава системы") неправомочно. Поэтому эта модель строится только после или вместе с моделью "состава системы".
Самостоятельную роль может играть этап изучения различных структур, их преимуществ и недостатков в контексте с элементным составом системы. На рис. 4.4 приведены наиболее распространенные виды структур:
Рис 4 4. Различные виды структур: а) линейная; б) древовидная; в) матричная; г) сетевая; д) кольцевая
Обычно понятие "структура" связывают с графическим отображением, однако это необязательно. Структура может быть также представлена в матричной форме; в форме теоретико-множественных описаний, с помощью языка топологии, алгебры и других средств моделирования систем. Одна и та же система может быть представлена разными структурами в зависимости от стадии познания объекта или процесса их рассмотрения, целей создания. При этом в процессе исследования или проектирования структура системы может изменяться. Структуры, особенно иерархические, могут помочь в раскрытии неопределенности сложных систем. Иными словами, структурные модели систем могут являться средством их исследования.
4.4. Модель типа "структурная схема"
Завершающей и наиболее полной моделью системы является модель, называемая "структурной схемой системы", которая представляет собой совокупность (соединение) трех перечисленных выше моделей: черною ящика, состава и структуры. В этой модели описываются:
Все элементы системы (состав);
Все связи системы: внутренние (структура), внешние (входы, выходы); Границы системы;
Параметры внешней среды;
Параметры внутренней среды.
На рис. 4.5 показана для примера структурная схема экспертной системы, которая включает линейную, иерархическую и кольцевую (обратная связь) структуры.
Заканчивая краткое изложение вопроса о типах моделей сложных систем, следует отметить, что основная проблема их построения заключается в нахождении компромисса между простотой описания объекта и степенью его детализации.
Один из путей решения этой проблемы - задание системы семейством моделей, каждая из которых описывает поведение системы с точки зрения соответствующего уровня абстрагирования.
Для каждого уровня существуют характерные особенности, законы и принципы, с помощью которых описывается поведение системы на этом уровне.
Такое представление называют стратифицированным, а уровни абстрагирования — стратами [27]. В теории многоуровневых иерархических систем принято выделять шесть уровней абстракции (6 страт):
страта 6 — философские или теоретико-познавательные описания замысла системы;
страта 5 - представление системы на языке выбранной научной теории;
страта 4 - проектное представление системы;
страта 3 - конструкция системы (конструкторская документация);
страта 2 - технология (технологическая документация);
страта 1 - материальное воплощение системы.
Начинать изучение системы можно с любой страты, например, с третьей. В процессе исследования могут добавляться новые страты, изменяться подходы к их выделению. На каждой страте может использоваться свое описание, своя модель, но система должна оставаться одной и той же, т.е. общий ее замысел и контуры нужно стремиться не исказить, а раскрыть на каждом уровне абстрагирования таким образом, чтобы лучше понять и реализовать систему.
