Модель состава системы

При рассмотрении любой системы прежде всего обнаруживается то, что ее целостность и обособленность, отображенные в модели «черного ящика», выступают как внешние свойства. Внутренность же «ящика» оказывается неоднородной (что вполне естественно). Это позволяет различать внутренние составные части самой системы. При более детальном рассмотрении некоторые части системы могут быть, в свою очередь, разбиты на составные части. Неделимые части системы называют элементами. Части системы, состоящие из двух и более элементов, называют подсистемами. В подсистемы могут входить как элементы, так и подподсистемы (подсистемы такого-то уровня).

В результате получается модель состава системы, описывающая из каких подсистем и элементов она состоит. Пример модели состава показан на рис. 8.4. Обозначение элементов и подсистем выбирают исходя из удобства пользования. Мы выбрали обозначения таким образом, чтобы уже в названии элемента было видно его расположение в иерархии системы.

Модель состава может быть представлена и в виде перечня элементов и подсистем:

Система

• элемент 01;

• элемент 02;

• элемент 03;

• подсистема 1;

• элемент 1.1;

• элемент 1.2;

• подподсистема 1.1;

• элемент 1.1.1;

• элемент 1.1.2;

• подсистема 2;

• элемент 2.1;

• элемент 2.2;

• элемент 2.3.

Модель состава ограничивается снизу тем, что считается элементом, а сверху – границей системы. Как эта граница, так и границы разбиения на подсистемы определяются целями построения модели и, следовательно, не имеют абсолютного характера. Это не означает, что сама система или ее состав нереальны. Мы имеем дело не с разными системами, а с разными моделями системы. Пример этого – модель состава технологии управления (рис. 2.13).

Модель состава системы отображает, из каких частей (подсистем и элементов) состоит система. Главная трудность в построении модели состава заключается в том, что разделение целостной системы на части является относительным, условным, зависящим от целей моделирования (это относится не только к границам между частями системы, но и к границам самой системы). Кроме того, относительным является и определение самой малой части – элемента.

Система

Подсистема 1

Элемент 1.1

Элемент 03

Элемент 1.1.1

Элемент 1.1.2

Элемент 2.1

Подподсистема 1.1

Элемент 2.2

Элемент 1.2

Элемент 2.3

Элемент 01

Подсистема 2

Элемент 02

Рис. 8.4. Модель состава системы

Модель структуры системы

Очевидно, что есть вопросы, которые решить с помощью моделей «черного ящика» и состава нельзя. Например, мы имеем «ящик» (в прямом и переносном смысле) с полным комплектом деталей велосипеда («состав»). Но это еще не велосипед! Необходимо еще правильно соединить все детали между собой, т.е. установить между деталями (элементами и подсистемами) определенные связи – отношения. Совокупность необходимых и достаточных для достижения цели отношений между элементами называетсяструктурой системы.

Модель структуры системы отображает связи между компонентами модели ее состава, т.е. совокупность связанных между собой моделей «черного ящика» для каждой из частей системы.

Между реальными объектами, вовлеченными в систему, имеется невообразимое (может быть, бесчисленное) количество отношений. Однако при рассмотрении конкретной системы, из всех отношений мы должны выбрать только существенные для достижения рассматриваемой цели.

Отношения между элементами могут быть самыми разнообразными. Однако можно попытаться их классифицировать и по возможности перечислить. Трудность состоит в том, мы не знаем все реально существующие отношения и вообще неизвестно, является ли конечным их число. Любопытный пример приводят Перегудов Ф.И. и Тарасенко Ф.П. [13]: «Выделение языковых конструкций, выражающих отношения (типа находиться на, (под, около,…), быть причиной, быть подобным, быть одновременно, состоять из, двигаться к (от, вокруг,…) и т.п.), привело к выводу, что в английском, итальянском и русском языках число выражаемых отношений примерно одинаково и немного превышает число 200. Этот результат не может служить доказательством конечности числа отношений, но сам факт дает повод для размышлений». Действительно, почему одинаковое количество в трех языках и почему 200 (а не 1000)?

Отметим теперь связь между понятиями «отношение» и «свойство».В отношении участвует не менее двух объектов, а свойством мы называем некий атрибут одного объекта.

Во-первых, любое свойство, даже если его понимать как потенциальную способность обладать определенным качеством, выявляется в процессе взаимодействия объекта (носителя качества) с другими объектами, т.е. в результате установления некоторого отношения. Как тут не вспомнить известное выражение: «не бывает вещей плохих или хороших, такими они становятся в нашем сознании (в нашей оценке)».

Во-вторых, можно сделать дальнейшее обобщение и выдвинуть следующее предположение: свойства – это не атрибут объекта, а лишь определенная абстракция отношения, экономящая мышление. Мы «коротко и ясно» говорим, что стекло прозрачно, вместо того, чтобы каждый раз говорить об отношении между лучом света, падающим на поверхность стекла, самим листом стекла и приемником света, находящимся по другую сторону этого стекла. Другими словами, свойство – это свернутое отношение, модель отношения.

Итак, модель структуры описывает существенные связи между элементами (компонентами модели состава). Говоря, что свойства какого-то объекта можно использовать в системе, мы имеем в виду установление некоторых отношений между данным объектом и другими частями системы, т.е. включение этих отношений в структуру системы.