Структура
Визначення структури.
Сукупність (цілісність) елементів і властивостей невід'ємна ознака системи. З'єднання елементів у єдине ціле потрібно для отримання (освіти, синтезу) корисної функції, тобто для досягнення поставленої мети.
Якщо визначення функції (цілі) системи в якійсь мірі залежить від людини, то структура - найбільш об'єктивний ознака системи, вона залежить тільки від виду та матеріального складу використовуваних в ТС елементів, а також від загальних законів світу, які диктують певні способи з'єднання, види зв'язку та режими функціонування елементів в структурі.
У цьому сенсі структура це спосіб взаємного з'єднання елементів в системі. Складання структури - це програмування системи, завдання поведінки ТЗ з метою отримання в результаті корисної функції. Необхідна функція і вибраний фізичний принцип її здійснення однозначно задають структуру.
Структура - це сукупність елементів і зв'язків між ними, які визначаються фізичним принципом здійснення необхідної корисної функції.
Структура залишається незмінною в процесі функціонування, тобто при зміні стану, поведінки, здійснення операцій і будь-яких інших дій.
Головне в структурі: елементи, зв'язки, незмінність у часі
Елемент структури.
Елемент, система - відносні поняття, будь-яка система може стати елементом системи більш високого рангу, також і будь-який елемент можна представити як систему елементів більш низького рангу. Наприклад, болт (гвинт + гайка) - елемент двигуна, який в свою чергу є структурною одиницею (елементом) в системі автомобіля і т.д. Гвинт складається із зон (геометричних тіл), таких як головка, циліндр, різьба, фаска; матеріал болта - сталь (система), що складається з елементів заліза, вуглецю, легуючих добавок, які в свою чергу складаються з молекулярних утворень (зерен, кристалів) , ще нижче - атоми, елементарні частинки.
Елемент - щодо ціла частина системи, що володіє деякими властивостями неісчезающая при відділенні від системи. Однак у системі властивості елемента не рівні властивостям окремо взятого елемента.
Сума властивостей елемента в системі може бути більше або менше суми його властивостей поза системою. Інакше кажучи, частина властивостей елемента, що включається в систему, гаситься або до елементу додаються нові властивості. У переважній більшості випадків частина властивостей елемента нейтралізується в системі, як би зникає; залежно від величини цієї частини говорять про ступінь втрати індивідуальності елемента включеного в систему.
Система володіє частиною властивостей елементів її складових, але жоден елемент колишньої системи не має властивість всієї системи (системним ефектом, якістю). Коли пісок перестає бути піском? - На найближчому верхньому або нижньому "поверсі": пісок - пил - молекули - атоми - ...; пісок - камінь - скеля ...; тут "піщані" властивості частково зберігаються при русі вгору і відразу зникають при русі вниз по "поверхах ".
Елемент - мінімальна одиниця системи, здатна до виконання деякої елементарної функції. Всі технічні системи починалися з одного елемента, призначеного для виконання однієї елементарної функції. Зі збільшенням ГПФ починається збільшення (посилення) якихось властивостей елемента. Потім йде диференціація елемента, тобто поділ елемента на зони з різними властивостями. З моноструктури елемента (камінь, палиця) починають виділятися інші елементи. Наприклад, при перетворенні кам'яного різця в нож виділилися робоча зона і зона ручки, а потім посилення специфічних властивостей кожної зони зажадало застосування різних матеріалів (складові інструменти). З робочого органу виділилася і розвинулася трансмісія. Потім до РО і Тр додаються Двигун, Орган управління, Джерело енергії. Система розростається за рахунок ускладнення своїх елементів, додаються допоміжні підсистеми ... Система стає високоспеціалізованою. Але настає момент розвитку, коли система починає приймати на себе функції сусідніх систем, не збільшуючи кількість своїх елементів. Система стає все більш універсальною при незмінній, а потім і зменшеній кількості елементів.
Типи структур.
Виділимо кілька найбільш характерних для техніки структур:
1). Корпускулярна.
Складається з однакових елементів, слабосвязанних між собою; зникнення частини елементів майже не відбивається на функції системи. Приклади: ескадра кораблів, піщаний фільтр.
2). "Цегляна".
Складається з однакових жорстко зв'язаних між собою елементів. Приклади: стіна, арка, міст.
3). Ланцюгова.
Складається з однотипних шарнірнопов`язанних елементів. Приклади: гусениця, поїзд.
4). Мережева.
Складається з різнотипних елементів, пов'язаних між собою безпосередньо, або транзитом через інші, або через центральний (вузловий) елемент (зоряна структура). Приклади: телефонна мережа, телебачення, бібліотека, система теплопостачання.
5). Багатозв'язна.
Включає безліч перехресних зв'язків у мережевій моделі.
6). Ієрархічна.
Складається з різнорідних елементів, кожен з яких є складовим елементом системи більш високого рангу і має зв'язки з "горизонталі" (з елементами одного рівня) і по "вертикалі" (з елементами різних рівнів). Приклади: верстат, автомобіль, гвинтівка.
За типом розвитку в часі структури бувають:
Ті, що Розгортаються. З плином часу при збільшенні ГКФ зростає кількість елементів.
Ті, що Згортаються. З плином часу при зростанні або незмінному значенні ГКФ кількість елементів зменшується.
Редукуючі. В якийсь момент часу починається зменшення кількості елементів при одночасному зменшенні ГКФ.
Деградуючі. Зменшення ГКФ при зменшенні зв'язків, потужності, ефективності.