1. Поняття системи. Основні властивості. Класифікація систем.

Система — множина взаємопов'язаних елементів, що взаємодіє зсередовищем, як єдине ціле і відокремлена від нього, скінченна множинафункціональних елементів й відношень між ними, виокремлена з середовища відповідно до певної мети в межах визначеного часового інтервалу.

Елементом системи називають найпростішу складову частину системи, яку умовно розглядають як неподільну. Поняття неподільності є умовним та визначається залежно від конкретних завдань.

Підсистемою називають складову частину системи, у якій можна виокремити інші складові.

У сукупності елементи й підсистеми називають компонентами системи. Поділ системи на окремі елементи й підсистеми є неоднозначним та залежить від мети й конкретних завдань дослідження.

Зв'язком називають співвідношення між компонентами системи, засновані на взаємозалежності і взаємообумовленості.

Поняття «зв'язок» характеризує чинники виникнення й збереження цілісності та властивостей системи. З формального погляду зв'язок визначають як обмеження кількості ступенів вільності компонент системи.

Властивості систем:

1. Ефект синергії — односпрямованість (або цілеспрямованість) дій компонентів посилює ефективність функціонування системи.

2. Пріоритет інтересів системи ширшого (глобального) рівня перед інтересами її компонентів (ієрархічність).

3. Емерджентність — цілі (функції) компонентів системи не завжди збігаються з цілями (функціями) системи.

4. Мультиплікативність — і позитивні, і негативні ефекти функціонування компонентів в системі мають властивість множення, а не додавання.

5. Цілеспрямованість — діяльність системи підпорядкована певній цілі.

6. Альтернативність шляхів функціонування та розвитку.

7. Робастність - здатність системи зберігати часткову працездатність (ефективність) при відмові її окремих елементів чи підсистем.

Класифікація систем

Існує досить велика кількість класифікаційних ознак (властивостей) систем, зокрема:

- Відкритість - замкнутість (відсутність зв'язку із зовнішнім середовищем);

- Детермінованість (визначеність) - стохастичность (випадковість);

- Простота - складність;

-наявність мети - відсутність мети;

- Субстанциональниє ознаки (за цими ознаками виділяють: природні, концептуальні, штучні системи);

- Наявність спрямованості зв'язків і характер зв'язків: чи не спрямовані, зворотні, лінійні, нелінійні;

- Наявність або відсутність ієрархії елементів в системі;

- Що еволюціонують - НЕ еволюціонують (жорсткі, чи не адаптуються) системи;

- Безперервні - дискретні;

- З фізичного наповненню: речові, енергетичні, інформаційні тощо .;

- За потужністю зв'язків: коефіцієнти зв'язку, інтенсивності, чутливо-сті, коефіцієнти кореляції і т.д .;

- За роллю зв'язку: обмежуюча, координуюча, позитивна, негативна.

За ознакою «складність» виділяються два типи систем (прості - складні).

2. Моделі та експеримент. Основні властивості моделей.

Модель - об’єкт-замінник, який створений з метою відтворення при певних умовах основних властивостей об’єкта оригіналу. Модуль може бути представлений фізичним об’єктом, подібним до оригіналу або описом об’єкта у вигляді математичних формул, тексту обо програми.

Метою моделювання є здобуття, обробка, представлення і використання інформації про об’єкти. Які взаємодіють між собою та зовнішнім середовищем, а модуль виступає як засіб пізнання властивостей та закономірностей поведінки об’єкта.

Експеримент (натурний експеримент) – дослідження властивостей та поведінки об’єкта в певних умовах використовуючи сам об’єкт або його складові.

В багатьох випадках натурний експеримент є неможливим або недоцільним.

Основним призначенням моделі є прогноз реакції об’єкта на керуючі впливи. Крім того моделі використовуються для дослідження об’єкта та аналізу його чутливості.

Основні властивості моделей:

1. Цілеспрямованість;

2. Скінченність;

3. Спрощеність;

4. Повнота;

5. Адекватність.

Цілеспрямованість моделі полягає в тому, що вона завжди будується з певною метою. Мета моделювання полягає в тому, що для заданого об’єкта необхідно підібрати такий опис, який в повній мірі відображав би оригінал з точки зору заданої мети моделювання.

Скінченність моделі відтворює лише певні властивості та відношення і через це модуль є завжди простішою ніж оригінал.

Повнота моделі полягає в тому, що вона має відображати всі істотні властивості оригіналу з точки зору мети моделювання. Необхідною умовою для переходу від дослідження об’єкта до дослідження моделі і подальшого перенесення результатів на об’єкт дослідження це умова адекватності моделі та об’єкта.

Адекватність – це відтворення моделлю з необхідною повнотою всіх властивостей об’єкта, які є важливі для цілей даного моделювання.

Ця властивість моделі визначає можливість її використання.

Модель називається ізоморфною, якщо між нею та реальною системою існує повна по елементна відповідність.

Модель називається геоморфною, якщо існує відповідність лише між найбільш значними складовими частинами об’єкта і моделі.

Моделювання включає створення, дослідження та використання моделей об’єктів.

Теорія моделювання є розділом науки, що вивчає способи дослідження властивостей об’єктів на основі заміщення їх відповідними моделями.