1.3. Класифікації систем

Системи розділяють на класи по різних ознаках, і в залежності від розв'язуваної задачі можна вибирати різні принципи класифікації.

Починалися спроби класифікувати системи по виду відображуваного об'єкта (технічні, біологічні, економічні і т.п. системи); по виду наукового напрямку, використовуваного для їхнього моделювання (математичні, фізичні, хімічні й ін.). Системи поділяють на детерміновані і стохастичні, відкриті і закриті; абстрактні і матеріальні (тобто існуючі в об'єктивній реальності) та ін.

Класифікації завжди відносні. Так, у детермінованої системі можна знайти елементи стохастичності, і, навпаки, детерміновану систему можна вважати окремим випадком стохастичної (при ймовірності, рівній одиниці). Аналогічно, якщо взяти до уваги діалектику суб'єктивного й об'єктивного в системі, то стане зрозумілою відносність поділу системи на абстрактні й об'єктивно існуючі: це можуть бути стадії розвитку однієї і тієї ж системи.

Дійсно, природні і штучні об'єкти, відбиваючись у свідомості людини, виступають у ролі абстракційних понять, а абстрактні проекти створюваних систем втілюються в реально існуючі об'єкти, які можна відчути, а при вивченні знову відобразити у вигляді абстрактної системи.

Однак відносність класифікацій не повинна зупиняти дослідників. Ціль будь-якої класифікації - обмежити вибір підходів до відображення системи, поставити у відповідність виділеним класам прийоми і методи системного аналізу і дати рекомендації відносно вибору методів для відповідного класу систем. При цьому система, в принципі, може бути одночасно охарактеризована декількома ознаками, тобто вона може займати місце одночасно в різних класифікаціях, кожна з яких може виявитися корисною при виборі методів моделювання.

Розглянемо для прикладу деякі з найбільш важливих класифікацій систем.

Відкриті і закриті системи.

Поняття відкритої системи ввив Л. фон Берталанфі. Основні характерні риси відкритих систем - здатність обмінюватися із середовищем масою, енергією й інформацією. На відміну від них закриті чи замкнуті системи передбачаються (зрозуміло, з точністю до прийнятої чутливості моделі) цілком позбавленими цієї властивості, тобто ізольованими від середовища.

Можливі окремі випадки: наприклад, не враховуються гравітаційні й енергетичні процеси, а відображається в моделі системи тільки обмін інформацією із середовищем; тоді говорять про інформаційно-проникні чи відповідно про інформаційно-непроникні системи.

Одна з найбільш важливих особливостей відкритих систем полягає в наступному. У відкритих системах виявляються так звані термодинамічні закономірності, що здаються парадоксальними і суперечать другому початку термодинаміки. Нагадаємо ще раз, що другий закон термодинаміки (так зване "друге начало"), сформульований для закритих систем, характеризує систему зростанням ентропії, прагненням до невпорядкованості, руйнування.

Виявляється цей закон і у відкритих системах (наприклад, старіння біологічних систем). Однак на відміну від закритих у відкритих системах можливе введення упорядкованості (зниження ентропії); подібні системи можуть зберігати свій високий рівень і навіть розвиватися убік збільшення порядку складності, тобто в них виявляється так звана закономірність самоорганізації, що розглядатиметься трохи далі. Саме тому важливо для систем управління підтримувати обмін інформацією із середовищем.