Понятия системы и связей в ней

Понятие системы и связей Q 15

При рассмотрении совокупности объектов оказываются удобными такие важные термины, как  «система» и «связь». Мы уже использовали эти термины (особенно, «система»), но пока это было на уровне здравого смысла. Пришла пора их определить.

Системой называется набор объектов, обладающей   функцией, которой не обладают части этой системы.

Т.е. система – это новая функция, это способность делать что-то новое.

От системы также требуется свойство связности – от любого элемента системы (объекта, части) можно по цепочке связей перейти к любому другому элементу этой системы.

Связью  называется передача от объекта к объекту вещества, энергии, информации

Т.е.связи бывают материальные, энергетические, информационные.

Таким образом, в системе всегда присутствует:

– деление на объекты, 

– наличие связей  между объектами,

– новая функция.

Главным, определяющим (что мы хотим от системы) является   функция.

Как система можно рассматривать почти все  вокруг нас. Важна полезность или бесполезность такого взгляда; т.е. мы сами решаем, рассматривать это как систему или просто как объект (не интересуясь его функцией).

Примеры систем: плотина, студенческая группа, магазин, учебный курс, взгляды (искусственные системы); поле, радуга, атом, человеческий организм (естественные).

Наши  примеры систем: компьютер, программа, роутер, компьютерный класс, человек за компьютером, созданное на компьютере, экзамен, отношения согрупников и пр.

Полезно усвоить такой пример: работающий компьютер – это система; вышедший из

строя компьютер – это не система, это набор элементов(нет новой функции).

Графически систему удобно изображать в виде набора ячеек (объекты) и стрелок (связи).

Рассмотрим совокупности объектов А) и В).

А)

В)

 

 

Здесь имеются объекты и связи разных типов – они изображены разными цветами и линиями. В случае А), если эта совокупность обладает каким-либо новым свойством (см. определение), то это система. В случае В) это точно не система, т.к. нет свойства связности. Может быть, это две системы, вторая из которых состоит из одного объекта.

Практически все вокруг нас может трактоваться как система. Важно каким новым свойством  (с точки зрения рассмотрения) обладает эта система.

Замечание «важным с точки зрения рассмотрения» является принципиальным. При исследовании мы всегда учитываем только то, что важно для цели исследования. Т.е. важна полезность или бесполезность взгляда на набор объектов как на систему с точки зрения данного рассмотрения.

EX: Звездное небо для нас может быть и объектом (если мы просто смотрим на него), и системой, если, например, мы интересуемся созвездиями, т.е взаимным расположением звезд. Отдельная звезда для нас обычно объект, но для астрофизика это – сложная система. Камень для нас объект, а для геолога – система. Непонятный для большинства объект – атом, для специалиста по элементарным частицам является сложной системой.

 

Входы/выходы объекта

Входы и выходы объекта Q 16

Отдельный акт влияния внешней среды на состояние объекта называется воздействием.

Типы воздействий на объект (они же – типы связей):

· энергетическое (передача энергии, силы или отбор энергии)

· материальное (передача или забор вещества)

· информационное (передача или приём информации)

Типичные воздействия в технике – механические, электромагнитные. В виде последних обычно происходит передача сигналов, сообщений, т.е. передача информации.

Информацию также можно передавать другими способами – звуком, т.е. колебаниями среды; записью на твёрдом носителе (в т.ч. на бумаге), морскими флагами, световым телеграфом и пр.

При рассмотрении человека как элемента социума (что важно в автоматизированном управлении) воздействием, в частности, является и переданные мысль, идея.

Подчеркнем: воздействие – это   причина изменений  в объекте. Если воздействие не оказывает влияния на объект (более строго: не оказывает влияния, существенного с точки зрения целей рассмотрения объекта), то оно не учитывается.

EX: Температура не влияет на цвет одежды. Изложенная в книге мысль не зависит от качества бумаги. Действия профессионала не должны зависеть о его настроения.

Важнейшие понятия кибернетики:

Вся совокупность воздействий на объект, важная с точки зрения текущего рассмотрения, называется входами  данного объекта

Вся совокупность воздействий объекта на внешнюю среду, важная с точки зрения текущего рассмотрения, называется выходами  данного объекта

 

 

Изобразим это графически:

объект

вход

выход

(воздействия на объект)

(воздействия от объекта)

 

 

EX: Примеры входов/выходов.

Компьютер: входы – команды пользователя; выходы – изменения в тексте, изображении, звуке.

В коллективе: входы – указания, распоряжения, задания, передача информации; выходы – результаты работы, обучение, и, например, изменение психологического состояния коллектива.

В движении транспорта: входы – управление; выходы – траектория движения.

В лекции: входы – слова, рисунки, интонация, движение лектора; выходы – усвоение и запоминание, запись в тетрадь. Другие выходы лекции: запись на портативный компьютер; оценка лектора; сон, нулевой выход.

Включение в определение входов/выходов такое поправки, как «важная с точки зрения текущего рассмотрения», позволяет в данный момент не учитывать определенные воздействия. Но при необходимости можно принять их во внимание и, например, тем самым формировать уровни глубины исследования объекта.