1.1.2 Понятие системы

Системой называется набор объектов, обладающий функцией (назначением, свойством), которой не обладают входящие в неё объекты и группы объектов.

Система также должна обладать свойством целостности. Это означает, что каждый объект в системе связан с каждым напрямую или по цепочке других объектов.

Для графического изображения системы используется набор ячеек и стрелок или линий. Ячейки изображают элементы системы или наборы элементов (части). Стрелки или линии изображают связи между элементами (частями). Проиллюстрируем на графическом изображении свойство целостности:

Возможно это система (если есть новая функция) Это не система. Возможно – две системы

Примеры систем: холодильник; плотина, человеческий организм; студенческая группа; атмосфера, магазин и т.д.

Полезно усвоить такой пример: работающий компьютер – это система; вышедший из строя компьютер – это не система, это просто набор элементов (нет новой функции).

Понятие системы условно в том смысле, что мы сами решаем, надо ли смотреть на что-то, как на систему. Практически все вокруг нас может быть рассмотрено как система.

Аксиомы систем:

а) в мире существуют системы;

б) системы взаимодействуют друг с другом.

Аксиома а) говорит о том, что системы реально существуют. Аксиома б) позволяет рассматривать наборы систем. Общий вывод из аксиом – исследовать мир – это исследовать взаимодействующие системы.

Введем важные понятия входа и выхода.

Входами в системе назовем все приходящие извне и учитываемые в данном рассмотрении воздействия на систему.

Выходом в системе назов`м все уходящие вовне и учитываемые в данном рассмотрении воздействия от системы

Отметим, что понятие входа/выхода применимо и к объекту, и к набору объектов, и к системе.

Воздействием на систему и от системы могут быть передача информации, энергии, материи. Для нас наиболее важными будут информационные воздействия.

Язык входов и выходов очень удобен при рассмотрении систем. Иногда этот язык называют кибернетическим.

Отметим, что система – вложенное понятие. Это означает, что набор систем – тоже система, а также то, что систему можно делить на набор систем.

Примеры вложенных систем: папка в пакете Word; объединение и разделение групп людей; в математике объединение и разделение множеств, Grid-технологии (объединение ресурсов разных компьютеров, приводящее к работе набора компьютеров как одного сверхмощного).

Элементом принято называть объект, который для целей данного рассмотрения не требуется делить на что-то еще.

Также как и в случае системы, мы сами определяем, что у нас элемент, а что объект. Например, исследование может показать необходимость знать строение того, что раньше считалось неделимым, т.е. перевести элемент в. объект

Системы часто обладают свойством иерархичности.

Система называется иерархической, если связи в ней неравноправны. В самом общем случае иерархия означает, что одни элементы в системе более важны, чем другие. Понятно, что почти все системы обладают иерархией

Самый простой вид иерархии (неравноправности) – это когда в одну сторону идут управления, в другую информация:

управление

объект B

объект А

информация

информация

Примеры: подчиненные и руководитель;, суд и судимый, компьютер и управляемый им станок; человек, руль и тормоза у велосипеда с одной стороны и сам велосипед с другой; листья и ствол у дерева;

Такую неравноправность также называют подчинением: объект А подчинён объекту B, объект A управляет объектом В.

В системе почти всегда присутствует иерархия в виде неравноправности объектов.

Самая типичная иерархия – древовидная:

Уровень 0

Уровень 1

Уровень 2

Следует разделять реальные и виртуальные системы. Первые из них существуют помимо нас (во внешнем мире), мы их можем исследовать, при необходимости и наличии возможности – изменять. Виртуальные системы мы формируем сами, они существуют как плод воображения и специальной реализации на созданных моделях, чаще всего, в компьютере. Виртуальные системы часто можно использовать как модели реальных систем.

Виртуальные системы могут быть фиксированы на каком-либо носителе (описаны на бумаге, существовать в компьютере и пр.) и передаваться другому индивидуму.