ВИДИ ПОТОКІВ В СИСТЕМАХ. ХАРАКТЕРИСТИКИ

СТАТИКИ ТА ДИНАМІЧНОЇ ПОВЕДІНКИ СИСТЕМИ.

ПОНЯТТЯ СТАНУ ТА ПРОЦЕСУ

Зв'язок (потік) — це важливий з точки зору розгляду систе­ми обмін речовиною, енергією, інформацією між: елементами та зовнішнім середовищем і елементами системи.

Функції системи реалізуються через потоки енергії, людей, матеріальні та інформаційні. Структуру можна розглядати також як множину обмежень на потоки в просторі та часі.Структура ініціює потоки, спрямовуючи їх вздовж певних шляхів (каналів), перетворює їх з певною затримкою в часі (час перетворення), в певних випадках припускає регулювання та обернений зв'язок. Структура мо­же змінюватися в часі самостійно, а також під впливом потоків, впли­ває на потоки і є системою в межах системи. Потоки, які є необхідни­ми для збереження первісної структури, називаються підтримуючими, а ті, що є результатами дії системи та її структури — потоками продукції.

Комунікаційний потікв ієрархічній системі може бути закріпле­ний жорстко за певними «каналами», межі яких не визначені в чітких фізичних термінах, однак вплив цих «каналів» може бути дуже реаль­ним. Так, традиції організації, норми поведінки та неписані правила утворюють такі «канали», тобто організаційна структура накладає об­меження на комунікаційні потоки та сприяє ефективній роботі систе­ми. В кожній структурі існує певна ієрархія потоків (потоки між еле­ментами, підсистемами, системою та зовнішнім середовищем).

Інформаційні потокиу складних штучних системах мають особ­ливе значення: по-перше, інформаційні потоки та інформаційні зв'язки в багатьох випадках є домінуючими, визначальними в системі; по-друге, вони, зазвичай, супроводжують і інші — матеріальні, енерге­тичні та людські — дії цих потоків фіксуються і у вигляді інформації.

 Інформація в системі вивчається як з точки зору її отримання, зберігання, передачі, перетворення, фільтрації, так і з точки зору її вимірювання.

На практиці в складних інформаційних системах класична уні­версальна міра інформації — ентропія використовується не часто. Значно частіше використовуються вужчі чи інші способи її кількіс­ного оцінювання та міри: число повідомлень, число операторів, чи­сло файлів, об'єм інформації в знаках або двійкових кодах та ін.

Інформаційним потокам ставлять у відповідність певного виду структурні схеми (наприклад, діаграми потоків даних та ін.), які ма­ють певні спільні риси: вказані джерела та споживачі інформації, об'єм, форми представлення, напрямок передачі, місця і вид збері­гання та ін. Ці структурні схеми (інформаційні моделі системи) ви­користовуються для аналізу та мінімізації потоків даних та змен­шення їх об'єму, виявлення як дублювання інформації, так і дублю­вання шляхів її передавання та ін. Поняття інформації має високий ступінь універсальності, і в загальному сенсі функціонування систе­ми можна розглядати як перетворення вхідної інформації у вихідну шляхом прийняття певних рішень в системі.

Потужність речовинних і енергетичних зв'язків оцінюється по­рівняно просто за інтенсивністю потоку речовини або енергії. Для інформаційних зв'язків оцінкою потенційної потужності може служити її пропускна спроможність, а реальної потужності — дійсна величина потоку інформації. Проте в загальному випадку при оцінці потужнос­ті інформаційних зв'язків необхідно враховувати якісні характеристи­ки переданої інформації (цінність, корисність, вірність і т. п.).

Елемент системи може входити до її складу, може бути переміщений в системі з одного місця на інше, може бути виключений з неї. Ці всі ситуації стосуються зміни структури системи. Можливі й ін­ші перетворення: елемент має певні властивості, характеристики, які теж можуть змінюватися у процесі розгляду системи.

Стан системи — це зафіксовані значення характеристик си­стеми, важливі для цілей дослідження. Зміна довільної з числа цих характеристик означатиме перехід системи до іншого ста­ну. Отже, отримаємо набір станів, який ще не є процесом.

Процес — це набір станів системи, що відповідає впорядкова­ній неперервній або дискретній зміні деякого параметра, що ви­значає характеристики чи властивості системи. В більшості випадків таким параметром є час.

Процес зміни станів системи в часі відображає динаміку системи. Нехай у — стан системи yÎY, Y — множина припустимих значень станів, t — параметр процесу, tÎT, T — множина припустимих зна­чень параметра процесу. Стани системи залежать від значення па­раметра, F:T´Y®Y, тобто зафіксувавши початковий стан y_o=y(t_o) процес S_t0®t описується як певне правило переходу від стану t₀ зі значенням параметра t до стану зі значенням параметра через всі його неперервні або дискретні проміжні значення, S_t0®t (y(t_o)) = y(t), yÎY, tÎT. Процеси в системі мають різноманітне значення. Так, процес проектування інформаційної системи як рух від системного аналізу через ряд проміжних етапів (технічне завдання, технічне та робоче проектування, впровадження, супровід) є основною функці­єю системи — розробницької фірми. У цьому випадку необхідно враховувати також цілий ряд внутрішніх процесів. Отже, процеси описуються як залежності виходів від входів в модулях різного сту­пеня узагальнення або різного рівня ієрархії. При цьому принципо­во не важливо, чи сприяє, а чи перешкоджає загалом той чи інший процес реалізації системою своїх функцій.

Висновки

1. Принципи системного підходу є загальними положеннями, що відоб­ражають абстраговані від конкретного змісту прикладних проблем відношен­ня. Для конкретної системи чи проблемної ситуації принципи системного підходу повинні бути конкретизовані. Наповнення принципів конкретним змістом виконується системним аналітиком, що дозволяє у випадку склад­них систем краще побачити суттєві особливості проблеми, врахувати важ­ливі взаємні зв'язки. Інтерпретація системних принципів в конкретних умовах дозволяє піднятися на новий рівень розуміння системи загалом, ви­йти за межі розгляду її «зсередини». Багаторазове застосування принципів системного підходу в різних системах приводить до розвитку у дослідника особливого, системного типу мислення, тому результати застосування си­стемних принципів та методологій є певною мірою мистецтвом і вима­гають системноаналітичного досвіду.

2. Система — це множина об'єктів разом з відношеннями між об'єктами та між їх атрибутами (властивостями), і, разом з тим, це цілісність. Система утворює особливу єдність з середовищем та є елементом «надсистеми». У свою чергу й елементи системи можна розглядати як системи. Значення мають не будь-які, а лише істотні зв'язки (відношення), що із закономірною необхідністю визначають інтегративні властивості системи Система пов язана з середовищем, призначенням, побудовою, оцінкою. Мета відображає призначення системи, що розвивається в часі і не обов'язково єдиним чином. Мета відображає те, що може чи повинно виникнути, прообраз майбутнього, стан, який бажано досягнути. Мета конкретизується за допомогою цілей. Цілі в часовому аспекті поділяються на тактичні, макроцілі та ідеали. За наявністю інформації про способи досягнення цілей існують взаємнопов'язані функціональні цілі, цілі-аналоги, цілі розвитку.

3. З метою зробити зручнішими певні операції з системою, її ділять на частини. Найважливішим стимулом і суттю декомпозиції є спрощення системи, надміру складної для розгляду цілком. Елемент — це найпростіша частинка системи, що не піддається подальшій декомпозиції при обраному рівні розгляду системи. Множина функцій системи є перетворенням призначення системи в дії. При взаємодії функцій може виникати нова властивість (властивості), які не виявляються в кожному окремому елементі системи. Структура системи — це стійка упорядкованість у просторі і в часі її елементів і зв'язків, що зберігається та збагачується через її функціональні трансформації. Ієрархія — це структура з підпорядкованістю, тобто з нерівноправними зв’язками — дії в одному напрямку виявляють набагато більший вплив, аніж: в оберненому. Будь-яка ієрархія звужує можливості та гнучкість системи, однак різко спрощує створення та Функціонування системи, що й зумовлює наявність того чи іншого ступеня ієрархії практично у всіх складних природних та штучних системах.

4. Функції системи реалізуються через потоки енергії, людей, матеріальні та інформаційні. Структура ініціює потоки, спрямовуючи їх вздовж певних шляхів, перетворює їх з затримкою в часі, в окремих випадках припускає регулювання та обернений зв'язок. Інформація в системі вивчається як з точки зору її отримання, зберігання, передачі, перетворення, фільтрації, так і з точки зору її вимірювання. Процес є набором станів си­стеми, відповідає впорядкованій неперервній або дискретній зміні деякого параметра, що визначає характеристики чи властивості системи. Процес зміни станів системи в часі відображає динаміку системи.

|Питання для самоперевірки

1. Що відображають принципи системного підходу?

2. Яким чином можна застосувати ці принципи на практиці?

3. Яким повинен бути ступінь централізації для ефективного функціонування системи ?

4. Яким чином в системі враховуються невизначеності?

5. У чому полягає зміст принципу генеральної мети?

6. Поясніть, які особливості основних груп визначень поняття «система»?

7. Яким чином система може бути пов'язаною з середовищем?

8. Що відображає мета системи?

9. Як поділяються цілі з точки зору часу?

10. Які основні аспекти входять до складу мети?

11. Що таке та як пов'язані між собою функціональна ціль, ціль-аналог, ціль розвитку?

12. Навіщо виконується декомпозиція системи?

13. Яка визначальна властивість елементу системи та в чому полягає відносність поняття «елемент» ?

14. Що виникає при взаємодії функцій системи ?

15. Які властивості має структура системи ?

16. Які типи структур Ви знаєте? Наведіть приклади структур з оточуючого середовища.

17. Під впливом яких факторів змінюються організаційні структури?

18. Які основні особливості ієрархії?

19. Чим пояснюється широке розповсюдження ієрархічних структур в живих та штучних системах?

20. Які види зв'язків є суттєвими для функціонування складних систем?

21. Чому інформаційні потоки в складних системах мають особливе значення?

22. Яким чином відображається динаміка складної системи?