Введение

Теория ИП и С выросла из Общей теории систем, возникшей после становления Кибернетики в 30-е годы 20 века 50-е годы – время становления ТС.

1954 г – организовано общество исследований в области общей теории систем (ОТС) в США Организаторы: Л.Берталанфи (биолог), Р.Жерар (математические проблемы в области биологии и психологии), А.Рапопорт, К.Булдинг.

С 1959 г. стали издаваться ежегодники по системным исследованиям принципиального характера.

Уже в 1963 г. при США был создан центр системных исследований.

1969 г. – институт системных исследований.

Примерно в это же время в ряде корпораций были созданы отделы по системному исследованию.

Начиная с 60-х гг. в США, Японии, СССР, Польше, Болгарии были организованы и проведены конференции, симпозиумы, семинары по проблемам сисана.

С конца 50-х и начала 60-х гг. начали формирование выпуски специальной литературы по проблемам теории систем.

Наши ученые: Поспелов Г.С., Бусленко Н.П., Садовский В.Н., Федоренко Н.П., Колесников.

Другие: А.Холл, Д.Мако, К. Саймон, К. Месорович, Такахара.

Тема1 Основные понятия теории систем

1.1. Терминология теории систем.

Система – это совокупность элементов с их связями (отношениями).

(Берталанфи) – это комплекс взаимодействующих элементов.

Элемент – это совокупность элементов со связями друг с другом и окружающей средой.

(Холл) – это множество предметов вместе со связями между предметами и между признаками (свойствами).

Позднее в определении системы появился новый фактор – цель. А затем в более поздних определениях стали вводить новый фактор – наблюдатель (пользователь, т-е, субъект). На это повлиял Эшби.

(Месорович, Такахара) – это формальная взаимосвязь между наблюдаемыми признаками и свойствами.

Чтобы не множить определения стали использовать симв. запись.

DN

D - definition

N – число факторов в определении

D₁ – система есть нечто целое. Систему можно предст. в виде двоичного суждения, кот. отображает наличие или отсутствие существования целостности системы. S = A(1,0)

D₂ – система – организованное множество.

S = (орг, м)

Орг – оператор организации

М – множество

D₃ – система есть множество вещей, свойств и отношений.

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

m - вещи

n - свойства

r – отношения

D₄ – система есть множество элементов, образующих структуру и обеспечивающих определенное поведение в условиях окружающей среды.

S = (E, ST, BE, E)

E - элементы

ST – структура, которая состоит из E

BE - поведение

E – среда

D₅ – система есть множество входов, множество выходов, множество состояний, характеризуемых операторами переходов и выходов.

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

Рабочие определения системы:

Система – это множество элементов, находящихся в отношениях и связях друг с другом, которые (множества) образуют определенную целостность, единство.

Другое:

- это совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих между собой элементов, служащих для достижения поставленной цели.

Понятия:

Элемент системы – это простейшая неделимая часть системы.

Понятие элемента в рамках системы неоднозначно и зависит от конкретно поставленных целей или от точек зрения, интересующих пользователей, разработчиков, исследователей и т.д.

Для расчленения служит

Подсистема – это часть системы, состоящая из совокупности элементов и обладающая целостностью и некоторой конкретной подцелью.

Структура – это совокупность элементов и связей между ними. (Знать пример иерархич. системы (системы образования у нас в институте)).

Связь – наряду с понятием элемента входит в любое определение системы. И это понятие обеспечивает построение и сохранение структуры и целостных свойств системы. Это понятие поддерживает как построение (статику) системы, так и функционирование (динамику). (пример - человек)

Различают связи по направленности, силе и характеру. В зависимости от этого связи бывают сильные и слабые, направленные и ненаправленные, равноправные, подчиненные, связи управления. В зависимости от места приложения связи различают внутренние и внешние связи. Особое место занимают связи в организации процесса функционирования систем, которые получили названия прямых и обратных связей (обратные занимают особое место).

Состояние – это мгновенная фотография, «срез» системы, как остановка системы в каждый конкретный момент времени.

Для определения понятия состояния системы пользуются: E, X (неконтролируемыми), управляющими сигналами U и выходными сигналами Y.

Y_t = (E_t, X_t, U_t) - выходные

А состояние может определяться различными множествами в зависимости от цели:

(E_t, U_t), (E_t, X_t), (E_t, U_t, X_t, Y_t) и др.

Т.о. состояние – это множество существенных свойств, которыми система обладает в данный момент времени.

Поведение системы – если система может переходить из одного состояния в другое

(Z₁Z₂Z₃ …), то в этом случае говорят, что система обладает поведением.

Тогда для любого тек.мом.вр. поведение можно представить в виде функции:

Z_t = f (Z_t-1, X_t, U_t, Y_t).

Внешняя среда – под внешней средой понимается множество элементов, не входящих в состав системы, но оказывающих серьезное влияние на ее поведение.

Модель – это формальное представление системы, отражающее влияние факторов, важных для состояния системы. (пример: з-н Кирхгофа для эл.целей)

Равновесие – это способность системы в отсутствие внешних воздействий (или при постоянных воздействиях) сохранять свое состояние сколь угодно долго.

Устойчивость – способность системы возвращаться в состояние равновесия после воздействия внешних возмущающих факторов.

Развитие системы. При создании любой системы необходимо предусмотреть возможность изменения (развития) систем в связи с постоянно изменяющимся окружающим миром.

Цель – это мыслимый результат, получаемый в результате функционирования системы.