2. Система, элемент, подсистема Оглавление

Тема 2. Система, элемент, подсистема 1

Оглавление 1

2.1. Определение понятия «система» 1

Классическая трактовка термина «СИСТЕМА» 6

Кибернетическая трактовка термина «СИСТЕМА» 8

Определение термина «СИСТЕМА» через целеполагание 10

Определение термина «СИСТЕМА» через признаки 12

Свойства систем 13

Выводы 16

2.2. Элементы, подсистемы 16

Элементы 17

Подсистемы 23

1. Определение понятия «система»

В настоящее время нет единства в определении понятия «система». В первых определениях в той или иной форме говорилось о том, что система - это элементы и связи (отношения) между ними. Например, основоположник теории систем Людвиг фон Берталанфи определял систему как комплекс взаимодействующих элементов или как совокупность элементов, находящихся в определенных отношениях друг с другом и со средой. А. Холл определяет систему как множество предметов вместе со связями между предметами и между их признаками. Ведутся дискуссии, какой термин- «отношение» или «связь» - лучше употреблять.

Позднее в определениях системы появляется понятие цели. Так, в «Философском словаре» система определяется как «совокупность элементов, находящихся в отношениях и связях между собой определенным образом и образующих некоторое целостное единство».

В последнее время в определение понятия системы наряду с элементами, связями и их свойствами и целями начинают включать наблюдателя, хотя впервые на необходимость учета взаимодействия между исследователем и изучаемой системой указал один из основоположников кибернетики У. Р. Эшби.

М. Масарович и Я. Такахара в книге «Общая теория систем» считают, что система - «формальная взаимосвязь между наблюдаемыми признаками и свойствами».

Таким образом, в зависимости от количества учитываемых факторов и степени абстрактности определение понятия «система» можно представить в следующей символьной форме. Каждое определение обозначим порядковым номером, совпадающим с количеством учитываемых в определении факторов.

ОПР. 1. Система есть нечто целое:

S=A(1, 0).

Это определение выражает факт существования и целостность. Двоичное суждение А(1,0) отображает наличие или отсутствие этих качеств.

ОПР. 2. Система есть организованное множество (Темников Ф. Е.):

S=(орг, M),

где:

орг - оператор организации;

М - множество.

ОПР. 3. Система есть множество вещей, свойств и отношений (Уемов А. И.):

S=({m}.{n}.{r]),

где:

m - вещи,

n - свойства,

r - отношения.

ОПР. 4. Система есть множество элементов, образующих структуру и обеспечивающих определенное поведение в условиях окружающей среды:

S=(e, ST, BE, Е),

где:

e - элементы,

ST - структура,

BE - поведение,

Е - среда.

ОПР. 5. Система есть множество входов, множество выходов, множество состояний, характеризуемых оператором переходов и оператором выходов:

S=(X, Y, Z, H, G),

где:

Х - входы,

Y - выходы,

Z - состояния,

Н - оператор переходов,

G - оператор выходов.

Это определение учитывает все основные компоненты, рассматриваемые в автоматике.

ОПР. 6. Это шестичленное определение, как и последующие, трудно сформулировать в словах. Оно соответствует уровню биосистем и учитывает генетическое (родовое) начало GN, условия существования KD, обменные явления MB, развитие EV, функционирование FC и репродукцию (воспроизведения) RP:

S=(GN, KD , MB, EV, FC, RP).

ОПР. 7. Это определение оперирует понятиями модели F, связи SC, пересчета R, самообучения FL, самоорганизации FO, проводимости связей СО и возбуждения моделей JN:

S=(F, SC, R, FL, FO, CO, JN).

Данное определение удобно при нейрокибернетических исследованиях.

ОПР. 8. Если определение ОПР. 5 дополнить фактором времени и функциональными связями, то получим определение системы, которым обычно оперируют в теории автоматического управления:

S=(T, X, Y, Z, v, V, h, j),

где :

T – время,

Х – входы,

Y – выходы,

Z – состояния,

v – класс операторов на выходе,

V – значения операторов на выходе,

h - функциональная связь в уравнении y(t2)=?[x(t1), z(t1), t2],

j – функциональная связь в уравнении z(t2)=?[x(t1), z(t1), t2].

ОПР. 9. Для организационных систем удобно в определении системы учитывать следующее:

S=(PL, RO, RJ, EX, PR, ОПР. T, SV, RОПР. , EF),

где:

PL – цели и планы,

RO – внешние ресурсы,

RJ – внутренние ресурсы,

EX – исполнители,

PR – процесс,

ОПР. T- помехи,

SV – контроль,

RОПР. – управление,

EF – эффект.

Последовательность определений можно продолжить до ОПР. N (N=9, 10, 11, …), в котором учитывалось бы такое количество элементов, связей и действий в реальной системе, которое необходимо для решаемой задачи, для достижения поставленной цели. В качестве «рабочего» определения понятия системы в литературе по теории систем часто рассматривается следующее: система – множество элементов, находящихся в отношениях и связях друг с другом, которое образует определенную целостность, единство.

материал из икниги «Теория систем и системный анализ : учебник для вузов» Волкова В.Н.

Как видно из приведенного фрагмента учебника по редакцией Волковой В.Н. понятие система до сих пор не имеет однозначного определения. Это понятие развивается и уточняется. Схематично «путь» развития термина система можно проиллюстрировать следующей схемой (Рис. 2 .1).

Рис. 2.1. Эволюция понятия «система»

Другой подход к классификации подходов к определению термина система приведен в работах Крайнюченко и Попова. Ниже приведен фрагмент из их работы¹. Материал приводится с купюрами.

«От того, что мы понимаем под системой, в значительной степени зависит решение вопроса о специфических признаках системного подхода и системного анализа, а также в целом системных исследований.

Слово «система» (от греч. systema) означает нечто составленное из частей, соединение, и характеризует упорядоченность и целостность естественных объектов . Система означала единство закономерно связанных друг с другом предметов, явлений, а также знаний о природе и обществе .

В период античной философии было осознано, что целое больше суммы его частей. К 30-м годам ХХ века в организменной биологии, гештальт психологии и экологии были сформулированы ключевые критерии системного мышления. Изучение организмов, их частей и сообществ, привело ученых к выводу, что эти организации могут характеризоваться понятиями «целостность», «связность», «взаимоотношения». Эти представления были поддержаны революционными открытиями в квантовой физике, в мире атомов и субатомных частиц .

В наше время слово «система» стали применять слишком широко. Это и система здравоохранения, и система образования, и нервная система, солнечная система и т. п. Начавшийся в 50 – 60 годы “системный бум” не только не уменьшил, но даже увеличил неопределенность толкования понятия система. Значительно возросло число его трактовок. В настоящее время существует немало работ, подробно разбирающих взгляды на это понятие.

Несмотря на то, что понятие система известно с давних времен, первые попытки определить его как самостоятельную научную категорию делаются лишь в тридцатые годы нашего столетия с появлением первых концепций общей теории систем (А. Богданов, Л. Берталанфи).

Л. фон Берталанфи определял систему как комплекс взаимодействующих элементов. «Всё состоящее из связанных друг с другом частей будем называть системой» . Это определение самое широкое и самое простое потому, что в мире всё каким либо образом связано, и может быть названо системой. Дальнейший период весьма богат разнообразными подходами к пониманию смысла понятия “система”.

Например, в математике характерно понимание системы как отношения. Кибернетика делает акцент на выделение в системе входов, выходов, и способах переработки информации. Целесообразно провести классификацию множества определений.