Лекція 2
Класифікація СЦДС за способом керування. Принцип Р.Белмана.
Системи класифікуються за різними класифікаційними ознаками:
1) призначення (мета);
взаємодії з зовнішнім середовищем;
походження;
способу організації;
типу та характеру зв’язків між елементами;
способу керування;
функції.
З точки зору призначення системи поділяються на пасивні (казуальні) та активні (цілеспрямовані).
Пасивні системи – це пристрої, що використовуються для виконання вимог їх творців (автомобілі, літаки призначені для транспортування, будинки захищають від зовнішнього середовища). В пасивних системах цілі задані творцем і не можуть змінюватися довільно.
Для казуальних систем формування організації є результат дії причинно-наслідкових зв’язків. Ціль цим системам не властива. Якщо вони й мають цільову функцію, то вона задається ззовні задачами використання системи.
Активні системи – ті, що сприймають потреби для того, щоб формувати і реалізовувати дії з множини альтернативних для задоволення власних потреб. Динамізм цілеспрямованих систем полягає у тому, що їхні цілі та способи їх вибору змінюються з часом, вони не лише пристосовуються до змін зовнішнього середовища, але й самі змінюють його у відповідності до цілей. Ці системи спроможні до вибору своєї поведінки в залежності від внутрішньо властивої їм цілі. (Наприклад, люди).
Головною відмінністю цілеспрямованих систем від казуальних є наявність інформаційних взаємодій.
З точки зору взаємодії із зовнішнім середовищем системи є відкритими або замкненими (автономними). Замкнені системи не взаємодіють із зовнішнім середовищем або із деякою його частиною. Система, що з часом досягає положення рівноваги, в якому не взаємодіє із зовнішнім середовищем, буде в такому стані замкненою. Відкриті системи теж за певних умов можуть досягти рівноважних станів, незмінних у часі, і в цих станах склад системи залишається незмінним, незважаючи на неперервну взаємодію із зовнішнім середовищем. Це так званий стан динамічної рівноваги.
Якщо замкнена система Sk повинна бути включеною в систему S (відкриту), то Sk неможливо буде вивчити, досліджуючи призначення S, і крім того, Sk не буде ні на що впливати в S. Отже, замкнуті системи не можуть бути підсистемами будь-якої системи, тобто всі підсистеми належать до відкритих систем.
Цілеспрямовані системи відкриті, тобто обмінюються матерією, енергією та інформацією з зовнішнім середовищем, і крім того мають властивість розвивати та вдосконалювати реакцію на зовнішнє середовище. Відкриті системи можуть зберігати високий рівень організованості та розвиватися в бік збільшення порядку та складності.
Поділ систем на відкриті і закриті чисто умовний, тому що абсолютно замкнутої системи, що не взаємодіє з оточенням, практично не існує. Та або інша система може бути замкнута в тому сенсі, що вона не буде мати взаємодії із якоюсь частиною навколишнього середовища.
За походженням системи класифікуються як створені природою і створені людиною або в результаті діяльності людей. У свою чергу серед створених природою систем виділяють живі та неживі. Системи, створені людиною поділяються на неформальні та формальні. Формальні (символічні) системи – (мови, математичні системи), а неформальні включають до свого складу як фізичні, та і формальні елементи, і поділяються на технічні та за участю людини. Серед систем за участю людини виділяються людино-машинні та соціально-економічні.
Технічні – це системи, що створені людиною та мають визначену програмовану ціль.
Людино-машинні - це системи, до складу яких входить людина, але мета визначена розробником такої системи. Людина в таких системах підпорядкована меті технічної складової і виконує операції, яких вимагає від неї обслуговування машини – льотчик у літаку, космонавт у космічному кораблі, водій в авто.
У соціально-економічних системах, окрім цілей технічних складових, є цілі людей, які входять до їх складу. Крім того, у соціально-економічних системах людина ставить цілі не лише перед технічними системами, але й перед людьми, які входять до таких систем в якості елементів.
Класифікація систем за походженням
Інша класифікація систем за походженням.
Знаряддя |
Ергономічні | Живі
Механізми | Біотехнічні | Неживі
Машини | Організаційні | Екологічні
Автомати | Автоматизовані | Соціальні
Роботи | ... | ...
...
За видом елементів системи поділяються на фізичні та абстрактні. Елементами фізичних систем є реальні предмети, явища, процеси, а в абстрактних – символи (знаки, букви, цифри).
За способом організації системи поділяються на ієрархічні, в яких структура задається деревом, та неієрархічні, структурою яких є нечітко виражена мережа.
За числом елементів, характером та типом зв’язків між ними системи поділяються на прості (великі) та складні. Гідної уваги властивістю оточуючого середовища є складність та взаємний зв’язок між його частинами. Ні соціальні, ні політичні чи економічні проблеми не існують ізольовано, вони не можуть бути відокремлюваними з цілого, пояснені окремо одна від іншої та потім інтегрованими для пояснення цілого, що є наслідком власне їхньої складності, а також динамічності середовища. Середовище змінюється разом зі своїми проблемами та їх розв’язуванням як в часі, так і в фізичному та концептуальному просторі.
Поняття “складності” не має чіткого формального визначення, і фахівці різних галузей науки розуміють його по-різному. Так, для інженера складна система – це система з великою кількістю взаємопов’язаних елементів, поведінка якої не може бути точно прогнозована, для спеціалістів в галузі прийняття рішень – система, цілі якої суперечливі і не завжди можуть бути формалізованими, для математика складна проблема – це та, що є складною до розв’язування і аналіз якої пов’язаний з великою кількістю обчислень, біологи пов’язують поняття “складність організму” зі степенем його організації.
Складність систем, явищ, процесів не може бути висловлена за допомогою одного універсального показника, в різних проблемах виявляються різні складові складності. Системи та процеси, складні в одному сенсі та в певних ситуаціях,