1.2.Виды описаний систем

Само описание предметов мира (системы) подразделяется на структурное и функциональное (отражение пространственных связей и процессов во времени). Явное функциональное описание предполагает неявное структурное, и наоборот явное структурное - неявное функциональное, так как любое описание системы должно отражать ее пространственные и временные характеристики. В соответствии с выше сказанным, автором сформулированы следующие определения.

Функциональное описание — это отражение конкретного функционирования (“поведения”) системы и ее частей во времени с допущением выбора из многих вариантов одного варианта исполнения частей и целого по структуре.

Структурное описание — это отражение конкретного варианта внутренней структуры системы описанием ее состава, связей с допущением выбора из многих вариантов одного варианта функций частей и целого.

Выбор же конкретного варианта, как правило, зависит от целей, условий и от других случайностей, происходящих в данный момент времени.

Функция системы проявляется в смене состояний системы по некоторой траектории состояний (Xn), (xi(tk) — значение i-го параметра системы в момент времени tk). Физические системы объективно стремятся к максимуму энтропии (к покою), а живые существа движутся в направлении лучшего приспособления к среде, к увеличению информационных и вещественных ресурсов. Равновесной (устойчивой) система остается до возникновения новой проблемной ситуации. Для того чтобы развиваться, система должна непрерывно функционировать и иметь гармоничное соотношение между равновесными (гомеостатическими) и неравновесными (противоречивыми) структурами в этой системе.

На рис. 2 поясняются сформулированные выше определения описаний системы. Ограничивающими условиями для систем являются информационные I(t) и вещественные M(t) ресурсы, а также, цели C(t), где:

t - время; F - одно из функциональных описаний из F1...Fn; S - одно из структурных описаний из S1...Sm; Ts - время выбора структуры S; Tf - время выбора функций F.

Ограничения Is, Ms и Cs определяют выбор структуры S из ряда S1...Sm, a ограничения If, Mf и Cf — выбор функции F из ряда F1...Fn. Избирательность (s и f) возникает именно при решении той или иной задачи выбора, поскольку сами условия I(t), M(t) и C(t) одни и те же для обеих задач.

В зависимости от предметной области время T определяется или временем принятия решения или длительностью естественных процессов. Например, в электронике такой параметр называется задержкой, временем реакции системы или циклом срабатывания.

Количество “входов” S и F, количество самих задач и последовательность их исполнения зависит от вида моделируемой предметной области. Пунктирные связи показывают замкнутую схему, по которой разрабатываются большие системы. Цикл задач повторяется до тех пор, пока не найдется вариант, удовлетворяющий заказчика. В электронике такая схема с обратными связями отдаленно напоминает генератор сигналов. В жизни эта схема моделирует смену поколений в растительном и в животном мире.

В радиоэлектронике принято раздельное описание структуры системы (блок-схемы, функциональные и принципиальные схемы) и ее функций (циклограммы, временные диаграммы, алгоритмы преобразований сигналов в символьной форме).