Информационный процесс как неотъемлемый алгоритмический элемент системы управления.

Информационный процесс как неотъемлемый алгоритмический элемент системы управления.

Информационный процесс — процесс получения, создания, сбора, обработки, накопления, хранения, поиска, распространения и использования информации. Последовательность действий, которая осуществляется с информации. Существует три базовых типа информационных процессов: хранение, передача и обработка информации. Получение и преобразование информации является необходимым условием жизнедеятельности любого организма. Основная функция ИП – 1.ввод в систему; 2.выборка полей из памяти большой емкости;3преобразование информации для ее последующего использования, отображения на экранах, формировании массивов информации для расчетных задач. информации. Комплекс расчетных задач осуществляет основу математического обеспечения. функция КВЗ-выполняет смысловую переработку инф. можно считать этот этап связан не только с изменением структуры в ип, но и с прелоставлением самих элементов инф. ИС – системы предназначенные для оперирования интенсивными данными информации. Структуры таких систем приспособлены к выполнению спец операций направленных на обработку, хранение и переработку больших объемов операций. В кибернетике (науке об управлении) понятие «информация» используется для описания процессов управления в сложных динамических системах (живых организмах или технических устройствах). Процессы управления включают в себя получение, хранение, преобразование и передачу информации. В любом процессе управления всегда происходит взаимодействие двух объектов — управляющего и управляемого, которые соединены каналами прямой и обратной связи. По каналу прямой связи передаются управляющие сигналы, а по каналу обратной связи — информация о состоянии управляемого объекта.

 

Проявление системности в практической деятельности человека.

По отношению, например, к человеческой деятельности указанные признаки очевидны, поскольку каждый из нас легко обнаружит их в своей собственной практической деятельности. Всякое наше осознанное действие преследует вполне определенную цель; во всяком действии легко увидеть его составные части, более мелкие действия. При этом составные части выполняются не в произвольном порядке, а в определенной их последовательности. Это и есть определенная, подчиненная цели взаимосвязанность составных частей, которая и является признаком системности.

Всякое наше осознанное действие преследует цель. Во всяком действии легко увидеть его составные части или более мелкие действия. При этом легко убедиться, что эти составные части должны выполняться не в произвольном порядке, а в определенной последовательности. Это и есть та самая определенная, подчиненная цели взаимосвязанность составных частей, которая и является признаком системности.

Другое название для такого построения деятельности – алгоритмичность. Далее стала осознаваться алгоритмичность любой деятельности. Сохраняя логическую принудительность последовательности действий, мы допускаем, что в алгоритме могут присутствовать и не формализуемые действия, важно лишь, чтобы они успешно выполнялись, хотя и неосознанно. Подавляющее большинство элементов творческой деятельности, реализуемых человеком легко и просто, не думая, на самом деле являются неосознанной реализацией определенных закономерностей. Другими словами, творчество это не что иное, как неосознанная алгоритмическая деятельность. В своем развитии человечество преодолело три масштабных организационно-технических рубежа системности практической деятельности, определившие скачкообразный рост производительности труда (механизация, автоматизация, кибернетизация) и в настоящее время успешно берет приступом последний рубеж, имя которому «интеллектуализация труда». Механизация. Простейший и исторически первый способ повышения производительности труда. Человек вооружается механизмами – от простейших орудий и приспособлений, приводимых в действие мускульной силой, до сложнейших машин со встроенными в них двигателями – и существенно (в разы) увеличивает производительность своего труда. Однако механизация имеет естественный предел: работой механизмов управляет человек, а его возможности ограничены физиологически. Таким образом, сам человек является «узким местом» механизации.

Автоматизация. Решение ключевой проблемы механизации пошло по пути исключения участия человека из конкретного производственного процесса и возложения на машины не только выполнение самой работы, но и операций по регулированию процесса выполнения последней. Технические устройства, объединяющие эти две функции, назвали автоматами, а, следовательно, второй способ повышения производительности труда или второй этап повышения системности общественного производства получил название автоматизации. Таким образом, автоматизация является мощным средством повышения производительности труда и по мере совершенствования наших знаний о тех или иных производственных процессах последние подвергаются все большей степени автоматизации. Однако у автоматизации, в свою очередь, существует естественный предел – в реальной жизни часто приходится сталкиваться с непредвиденными условиями и невозможностью полной алгоритмизации, а следовательно, и автоматизации многих практических действий. Как известно, автоматизировать можно только те работы, которые детально изучены, подробно и полно описаны с указанием того, что в каком порядке делать и как поступать в каждом случае. Сказанное в полной мере относится к автоматам. Можно утверждать, что автомат реализует некоторый алгоритм и если алгоритм в какой-то своей части не точен или встретилась ситуация, не предусмотренная алгоритмом, то поведение автомата в таких случаях не предсказуемо.

Кибернетизация. Наиболее остро такие проблемы возникают в процессе руководства человеческими коллективами, управления производственными и непроизводственными системами, проектирования и эксплуатации крупных технических комплексов, вмешательства в жизнедеятельность и функционирование живого организма, определения степени воздействия человека на природу и т.д., т.е. в тех случаях, когда приходиться взаимодействовать со сложными системами. Повышение эффективности такого взаимодействия является объективной (и субъективной) необходимостью и человечество вырабатывает способы решения возникающих при этом проблем. Совокупность таких способов представляет собой содержание третьего этапа системности практической деятельности человека.

 

Основные понятия, характеризующие состав, структуру и поведение системы.

Элемент. Под элементом принято понимать простейшую неделимую часть системы. Элемент - это предел членения системы с точек зрения решения конкретной задачи и поставленной цели. Систему можно расчленить на элементы различными способами в зависимости от формулировки цели и ее уточнения в процессе исследования.

Подсистема. Система может быть разделена на элементы не сразу, а последовательным расчленением на подсистемы, которые представляют собой компоненты более крупные, чем элементы, и в то же время более детальные, чем система в целом. Возможность деления системы на подсистемы связана с вычленением совокупностей взаимосвязанных элементов, способных выполнять относительно независимые функции, подцели, направленные на достижение общей цели системы. Названием «подсистема» подчеркивается, что такая часть должна обладать свойствами системы (в частности, свойством целостности).

Структура. Это понятие происходит от латинского слова structure, означающего строение, расположение, порядок. Структура отражает наиболее существенные взаимоотношения между элементами и их группами (компонентами, подсистемами), которые мало меняются при изменениях в системе и обеспечивают существование системы и ее основных свойств. Структура – это совокупность элементов и связей между ними. Структура может быть представлена графически, в виде теоретико-множественных описаний, матриц, графов и других языков моделирования структур.

Структуру часто представляют в виде иерархии. Иерархия – это упорядоченность компонентов по степени важности (многоступенчатость, служебная лестница). Между уровнями иерархической структуры могут существовать взаимоотношения строгого подчинения компонентов (узлов) нижележащего уровня одному из компонентов вышележащего уровня, т. е. отношения - так называемого древовидного порядка. Такие иерархии называют сильными или иерархиями типа «дерева». Они имеют ряд особенностей, делающих их удобным средством представления систем управления. Однако могут быть связи и в пределах одного уровня иерархии. Один и тот же узел нижележащего уровня может быть одновременно подчинен нескольким узлам вышележащего уровня. Такие структуры называют иерархическими структурами со слабыми связями.

Связь. Понятие «связь» входит в любое определение системы наряду с понятием «элемент» и обеспечивает возникновение и сохранение структуры и целостных свойств системы. Это понятие характеризует одновременно и строение (статику), и функционирование (динамику) системы.

Связь характеризуется направлением, силой и характером (или видом). По первым двум признакам связи можно разделить на направленные и ненаправленные, сильные и слабые, а по характеру – на связи подчинения, генетические, равноправные (или безразличные), связи управления. Связи можно разделить также по месту приложения (внутренние и внешние), по направленности процессов в системе в целом или в отдельных ее подсистемах (прямые и обратные). Связи в конкретных системах могут быть одновременно охарактеризованы несколькими из названных признаков.

Важную роль в системах играет понятие «обратной связи». Это понятие, легко иллюстрируемое на примерах технических устройств, не всегда можно применить в организационных системах. Исследованию этого понятия большое внимание уделяется в кибернетике, в которой изучается возможность перенесения механизмов обратной связи, характерных для объектов одной физической природы, на объекты другой природы. Обратная связь является основой саморегулирования и развития систем, приспособления их к изменяющимся условиям существования.

Состояние. Понятием «состояние» обычно характеризуют мгновенную фотографию, «срез» системы, остановку в ее развитии. Его определяют либо через входные воздействия и выходные сигналы (результаты), либо через макропараметры, макросвойства системы (например, давление, скорость, ускорение – для физических систем; производительность, себестоимость продукции, прибыль – для экономических систем). Таким образом, состояние - это множество существенных свойств, которыми система обладает в данный момент времени.

Поведение. Если система способна переходить из одного состояния в другое то говорят, что она обладает поведением. Поведение можно представить как функцию z t = f(z t -1,x t, и t). 2 особенности поведения: развитие (изменение цели поведения и инфраструктуры) и функционирование (рабочая деятельность системы без смены основной цели и инфраструктуры).

Траектория – последовательность принимаемых системой состояний.

Внешняя среда. Под внешней средой понимается множество элементов, которые не входят в систему, но изменение их состояния вызывает изменение поведения системы.

Модель. Под моделью системы понимается описание системы, отображающее определенную группу ее свойств. Углубление описания – детализация модели. Создание модели системы позволяет предсказывать ее поведение в определенном диапазоне условий. Модель функционирования (поведения) системы – это модель, предсказывающая изменение состояния системы во времени, например: натурные (аналоговые), электрические, машинные на ЭВМ и др.

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

Устойчивость. Под устойчивостью понимается способность системы возвращаться в состояние равновесия после того, как она была из этого состояния выведена под влиянием внешних возмущающих воздействий. Эта способность обычно присуща системам при постоянном u t, если только отклонения не превышают некоторого предела.

 

14. Формы представления структуры и поведения системы. Положительные и отрицательные обратные связи.

Структуры, их виды и формы представления

Структура отражает определенные взаимосвязи, взаиморасположение составных частей системы, ее устройство (строение). Структура характеризует организованность системы, устойчивую упорядоченность ее элементов и связей.

Для структур характерны следующие свойства:

четкая ориентация на определенный интервал времени;

конкретность и изменчивость;

непротиворечивость и согласованность с другими целями и ресурсами;

адресность и контролируемость.

Различные виды структур имеют специфические особенности и включают:

сетевые структуры или сети, представляющие собой декомпозицию системы во времени. Для анализа сложных сетей существует математический аппарат теории графов, прикладная теория сетевого планирования и управления, что обусловливает их широкую распространенность при представлении процессов организации производства и управления предприятиями в целом;

иерархические структуры, представляющие собой декомпозицию системы в пространстве. Все вершины и связи существуют в этих структурах одновременно (не разнесены во времени). Такие структуры могут иметь не два, а большее число уровней декомпозиции. Иерархические структуры включают:

структуры типа дерева (с "сильными" связями), в которых каждый элемент нижележащего уровня подчинен одной вершине вышележащего (и это справедливо для всех уровней иерархии);

структуры со "слабыми" связями, в которых каждый элемент нижележащего уровня (один или несколько) может быть подчинен двум и более вершинам вышележащего;

смешанные иерархические структуры могут иметь как вертикальные связи разной силы (управление), так и горизонтальные связи взаимодействия (координация);

структуры с произвольными связями - используются на начальном этапе познания системы, когда не известен характер взаимодействий между элементами и распределение элементов по уровням иерархии;

матричные структуры - соответствуют взаимоотношениям между двумя смежными уровнями иерархической структуры со "слабыми" связями. Матричные структуры могут быть и многомерными.

Сила отрицательных обратных связей по сравнению с изменениями, которые они пытаются корректировать.

Отрицательные обратные связи вездесущи в системах. Их использует природа, их применяют люди как средство контроля, когда нужно поддерживать важную систему в безопасном диапазоне состояний. Классический пример – обратная связь в термостате. Её задача – поддерживать неизменным системное состояние, температуру в комнате, на нужном уровне. Каждой отрицательной обратной связи нужна цель (настройки термостата), средства мониторинга и сигнализации, чтобы отмечать отклонения от цели (термодатчик), и механизм реагирования (нагреватель, кондиционер, вентиляторы, трубы обогрева, топливо и т.д.).

Сложные системы обычно имеют множество отрицательных обратных связей, которые она использует, чтобы само-корректироваться в различных условиях и при разных внешних воздействиях. Большая часть этих связей может быть неактивной большую часть времени, как например, аварийная система охлаждения на атомных электростанциях, или наша способность потеть или дрожать, чтобы поддержать температуру тела. Они могут быть незаметными, но их наличие критически важно для долгосрочного благополучия системы.

Другой пример – вторжение в своё собственное время, предназначенное для отдыха, восстановления, социализации.

"Сила" отрицательной обратной связи, её способность поддерживать заданный уровень в хранилище, зависит от комбинации всех ее параметров и связей, от точности и частоты мониторинга, от скорости и силы реагирования, от направления и величины корректирующих потоков. Иногда тут лежит чувствительная точка.

Эти парни стараются ослабить силу рыночных сигналов обратной связи, вмешиваясь в потоки информации по своему усмотрению. Но реальный рычаг, чувствительная возможность состоит тут в том, чтобы не позволять им этого делать. Значит, необходимы антитрастовые законы, законы о правдивости рекламы, усилия по интернализации затрат (например, налоги на загрязнение окружающей среды), ликвидация необоснованных субсидий и другие способы выровнять поле рыночной игры.

Но ни один из них не используется сегодня в полной мере, потому что ослабел еще один набор отрицательных обратных связей: сама демократия. Эта великолепная система была изобретена, чтобы наложить само-корректирующие обратные связи между людьми и их правительствами. Люди, будучи информированы о том, что делают выбранные ими представители, голосуют за то, чтобы выгнать или оставить тех в своих кабинетах. Успех системы зависит от того, насколько свободный, полный и непредвзятый поток информации курсирует между электоратом и лидерами. Но эти лидеры тратят миллиарды долларов, чтобы ограничить и исказить этот поток. Дайте людям, которые хотят исказить ценовые рыночные сигналы, возможность заплатить этим лидерам, превратите каналы коммуникации в имеющие свой интерес корпорации, и ни одна из необходимых отрицательных обратных связей не будет работать как следует. Рынок и демократия помогают друг другу разрушаться.

Важна сила отрицательных обратных связей в сравнении с силой воздействий, которые они должны компенсировать. Если сила воздействия увеличивается, обратная связь также должна усилиться. Система термостата может хорошо работать в холодный зимний день, но откройте все окна и ее корректирующие способности не справятся с холодом. Демократия лучше работала до наступления эпохи промывающих мозг централизованных массовых коммуникаций. Традиционный контроль за ловом рыбы был эффективен до тех пор, пока не появились технологии локации рыбных косяков, дрейфующие сети и другие технологии, так что всего несколько игроков теперь могут выловить всю рыбу. Власть больших индустрий требует власти большого правительства, чтобы их контролировать, глобальная экономика делает необходимым глобальное правительство.

Вот несколько примеров усиления отрицательных обратных связей, которые улучшают способность системы к само-коррекции:

Превентивная медицина, физические упражнения и хорошее питание усиливают способность тела бороться с болезнью.

Интегрированный контроль за вредителями, который поддерживает естественных хищников, уничтожающих вредителей посевов.

Акт о свободе информации, который снижает секретность действий правительства.

Система мониторинга, сообщающая о вреде, наносимом окружающей среде.

Защита правозащитников и журналистов, ведущих расследования.

Налоги на загрязнение окружающей среды и другие способы снизить эксплуатацию общих ресурсов в пользу частной прибыли.

Положительные обратные связи само-усиливаются. Чем сильнее она действует, тем больше получает подкрепления и тем еще сильнее действует. Чем больше людей заболели гриппом, тем больше они заразят других. Чем больше детей родилось, тем больше людей вырастет и родит других детей. Чем больше денег у вас в банке, тем больше дивидендов вы получите и тем больше денег вы будете иметь в банке. Чем больше эрозия почвы, тем меньше растений может на ней расти, тем меньше корней и листьев, смягчяющих удары дождевых капель и ветров, тем больше почва подвергается эрозии. Чем больше высокоэнергетических нейтронов, тем больше они разбивают атомных ядер и тем больше их появляется.

Положительные обратные связи это источники роста, взрыва, разрушения и коллапса в системах. Система с неконтролируемой положительной обратной связью в конце концов разрушается. Вот почему они встречаются не так часто. Обычно рано или поздно вмешивается отрицательная обратная связь. Эпидемия охватывает всех способных к заражению людей и останавливается – или люди предпринимают все более активные усилия, чтобы избежать заражения. Уровень смертности поднимется до уровня рождаемости – или люди столкнутся с последствиями неконтролируемого роста населения и это приведет к снижению рождаемости. Почва полностью выветрится до скальной породы – или люди ограничат использования земли под пастбища, соорудят заграждающие дамбы, посадят деревья и остановят эрозию.

Во всех этих примерах первый результат – это то, что происходит, если положительная обратная связь развивается бесконтрольно, а второй – если предприняты меры для ограничения её само-усиления, умножения. Снижение степени умножения в петле положительной обратной связи, замедление роста, обычно является более значимой чувствительной точкой системы, нежели усиление отрицательных обратных связей и гораздо более предпочтительно, чем бесконтрольные положительные обратные связи.

Темпы роста населения и экономики являются чувствительными точками, потому что замедление роста дает множеству отрицательных петель – технологиям, рыночным механизмам и другим формам адаптации, каждая из которых имеет свои ограничения и запаздывания – запас времени на срабатывание. Точно также, лучше замедлить автомобиль, когда вы едете слишком быстро, чем полагаться на все быстрее реагирующие тормоза и на новые технологические наработки в системе управления.

Другой пример: многие положительные обратные связи в обществе вознаграждают победителей соревнования дополнительными ресурсами так что в следующий раз они побеждают в еще большем масштабе. Системщики называют это петлей "от успеха к успешности". Богатые люди собирают дивиденды, бедные их платят. Богатые люди платят финансистам и опираются на политиков, чтобы снизить свои налоги, бедные люди не могут. Богатые люди оставляют своим детям наследство и дают им хорошее образование, дети бедных не имеют ни того ни другого. Программы борьбы с бедностью представляют собой слабые отрицательные обратные связи, которые пытаются бороться с сильными положительными обратными связями. Было бы гораздо эффективнее ослаблять сами положительные связи. Для этого и нужны прогрессивные системы налогообложения, налоги на наследство и универсальные программы качественного публичного образования. (Но если богатые смогут купить правительство и ослабить эти меры, тогда правительство вместо того, чтобы компенсировать петли "от успеха к успешности" становится лишь еще одним инструментом их усиления!)

Самое интересное поведение, которое может появиться в результате быстрого запуска положительной обратной связи это хаос. Это непредсказуемое, нерегулярное, но ограниченное поведение случается, когда система начинает меняться гораздо быстрее, чем на это могут отреагировать ее петли отрицательной обратной связи. Например, если вы придерживаетесь модели ускоряющегося темпа роста капитала в мире, в конце концов вы придете к точке, в которой еще небольшое дополнительное увеличение переведет экономику из экспотенциального роста к осцилляциям. Еще один маленький толчок вперед дает удвоение интенсивности осцилляций. И, наконец, даже малейший дополнительный толчок приведет систему в хаос.

Я не ожидаю, что мировая экономика войдет в хаос в обозримом будущем (во всяком случае, не по этой причине). Подобное поведение появляется только в нереалистичных диапазонах параметров, эквивалентных удвоению объема экономики каждый год. Однако, реальные системы могут становиться хаотическими, если что-то внутри них растет или уменьшается слишком быстро. Быстро размножающиеся бактерии или популяции насекомых, очень заразные эпидемии, спекулятивные пузыри в денежных системах, потоки нейтронов в недрах атомных электростанций – все эти системы могут быть хаотическими. Контроль в них должен быть основан на снижении интенсивности положительных обратных связей.

В обычных системах ищите чувствительные точки в темпах рождаемости, в процентных ставках, в темпах эрозии, в петлях "от успеха к успешности" – всюду, где чем больше вы имеете, тем больше возможностей иметь еще больше.

 

15. Разнообразие признаков классификации систем.

Классификация систем может быть проведена по различным признакам, однако основной является группировка их в трех подсистемах: технической, биологической и социальной.

Техническая подсистема включает станки, оборудование, компьютеры и другие работоспособные изделия, имеющие инструкции для пользователя. Набор решений в технической системе ограничен и последствия решений обычно предопределены. Например, порядок включения и работы с компьютером, порядок управления автомобилем, методика расчета мачтовых опор для ЛЭП, решение задач по математике и др. Такие решения носят формализованный характер и выполняются в строго определенном порядке. Профессионализм специалиста, принимающего решения в технической системе, определяет качество принятого и выполненного решения. Например, хороший программист может эффективно использовать ресурсы компьютера и создавать качественный программный продукт, а неквалифицированный может испортить информационную и техническую базу компьютера.

Биологическая подсистема включает флору и фауну планеты, в том числе относительно замкнутые биологические подсистемы, например муравейник, человеческий организм и др. Эта подсистема обладает большим разнообразием функционирования, чем техническая. Набор решений в биологической системе также ограничен из-за медленного эволюционного развития животного и растительного мира. Тем не менее последствия решений в биологических подсистемах часто оказываются непредсказуемыми. Например, решения врача, связанные с методами и средствами лечения пациентов, решения агронома о применении тех или иных химикатов в качестве удобрений. Решения в таких подсистемах предполагают разработку нескольких альтернативных вариантов и выбор лучшего из них по каким-либо признакам. Профессионализм специалиста определяется его способностью находить лучшее из альтернативных решений, т.е. он должен правильно ответить на вопрос: что будет, если..?

Социальная (общественная) подсистема характеризуется наличием человека в совокупности взаимосвязанных элементов. В качестве характерных примеров социальных подсистем можно привести семью, производственный коллектив, неформальную организацию, водителя, управляющего автомобилем, и даже одного отдельного человека (самого по себе). Эти подсистемы существенно опережают биологические по разнообразию функционирования. Набор решений в социальной подсистеме характеризуется большим динамизмом, как в количестве, так и в средствах и методах реализации. Это объясняется высоким темпом изменения сознания человека, а также нюансов в его реакциях на одинаковые однотипные ситуации.

Перечисленные виды подсистем обладают различным уровнем неопределенности (непредсказуемости) в результатах реализации решений

Соотношение неопределенностей в деятельности различных подсистем

Не случайно в мировой практике легче получить статус профессионала в технической подсистеме, значительно труднее – в биологической и чрезвычайно трудно – в социальной!

Социальная система может включать биологическую и техническую подсистемы, а биологическая – техническую

Взаимодействие подсистем

Социальные, биологические и технические системы могут быть: искусственными и естественными, открытыми и закрытыми, полностью и частично предсказуемыми (детерминированные и стохастические), жесткими и мягкими. В дальнейшем классификация систем будет рассматриваться на примере социальных систем.

Искусственные системы создаются по желанию человека или какого-либо общества для реализации намеченных программ или целей. Например, семья, конструкторское бюро, студенческий профсоюз, предвыборное объединение.

Естественные системы создаются природой или обществом. Например, система мироздания, циклическая система землепользования, стратегия устойчивого развития мировой экономики.

Открытые системы характеризуются широким набором связей с внешней средой, сильной зависимостью от нее. Например, коммерческие фирмы, средства массовой информации, органы местной власти.

Закрытые системы характеризуются главным образом внутренними связями и создаются людьми или компаниями для удовлетворения потребностей и интересов преимущественно своего персонала, компании или учредителей. Например, профсоюзы, политические партии, масонские общества, семья на Востоке.

Детерминированные (предсказуемые) системы функционируют по заранее заданным правилам, с заранее определенным результатом. Например, обучение студентов в институте, производство типовой продукции.

Стохастические (вероятностные) системы характеризуются трудно предсказуемыми входными воздействиями внешней и (или) внутренней среды и выходными результатами. Например, исследовательские подразделения, предпринимательские компании, игра в русское лото.

Мягкие системы характеризуются высокой чувствительностью к внешним воздействиям, а вследствие этого – слабой устойчивостью. Например, система котировок ценных бумаг, новые организации, человек при отсутствии твердых жизненных целей.

Жесткие системы – это обычно авторитарные, основанные на высоком профессионализме небольшой группы руководителей организации. Такие системы обладают большой устойчивостью к внешним воздействиям, слабо реагируют на небольшие воздействия. Например, церковь, авторитарные государственные режимы.

Кроме того, системы могут быть простыми и сложными, активными и пассивными.

Каждая организация должна обладать всеми признаками системы. Выпадение хотя бы одного из них неизбежно приводит организацию к ликвидации. Таким образом, системный характер организации – это необходимое условие ее деятельности.

Разделяются также на открытые (есть обмен с внешней средой) и закрытые (нет обмена).

По происхождению элементов:

· искусственные

· естественные

· виртуальные

· смешанные

По описанию переменных:

· качественные (содержат описание)

· количественные (дискретно или непрерывно описанные количественным методом переменные)

· смешанные

По типу описания законов функционирования системы:

· черный ящик (закон неизвестен, только входы и выходы)

· непараметризированные (закон не описан, описывается с помощью неизвестных параметров, известны свойства закона)

· параметризированные (закон известен)

· белый ящик (известно все)

По типу управления:

· управляются извне (обратные связи, регулируемая система)

· управляются изнутри (автоматические, полуавтомат, автоматизированные)

 

 

16. Типы ресурсов, используемых при построении и эксплуатации систем. Различие понятий «большой» и «сложной» системы.

Ресурсы: материальные, информационные и энергетические

Одной из характерных тенденций развития общества в настоящее время является появление больших чрезвычайно сложных систем (крупные автоматизированные, технологические, энергетические, гидротехнические, информационные и другие комплексы). С другой стороны стремление познать мир обитания человечества как сложную многофункциональную систему стало реальностью сегодняшнего дня. Все это привело к необходимости определить понятие сложной системы, разработать методические принципы ее исследования, управления и проектирования.

В настоящее время однозначного, четкого определения сложной системы нет. Известны различные подходы и предложены различные формальные признаки ее определения. Так, советский ученый Г.Н. Поворов предлагает относить к сложным системы имеющие 104-107 элементов; к ультрасложным - системы, состоящие из 107-1030 элементов; и к суперсистемам – системы из 1030-10200 элементов.

Такой подход имеет тот недостаток, что данное определение сложности является относительным, а не абсолютным.

Английский кибернетик С. Бир предлагает к сложным относить системы, описываемые на языке теоретико-вероятностных методов (мозг, экономика, форма и т.п.).

Определение: Сложной системой называется система, в модели которой недостаточно информации для эффективного управления этой системой.

Таким образом, признаком простоты системы является достаточность информации для ее управления. Если же результат управления, полученный с помощью модели, будет неожиданным, то такую систему относят к сложным.

Для перевода системы в разряд простой необходимо получение недостающей информации о ней и включение ее в модель.

От сложных систем необходимо отличать большие системы.

Определение: Система, для актуализации модели которой в целях управления недостает материальных ресурсов (машинного времени, емкости памяти, других материальных средств моделирования) называется большой.

К таким системам относятся экономические, организационно-управленческие, нейрофизиологические, биологические и т.п. системы.

Способом перевода больших систем в простые является создание новых более мощных средств вычислительной техники.

 

17. Различие типов сложности системы. Подходы к оценке сложности.

Внутренняясложность определяется сложностью внутренних состояний. Оценивается по проявлениям системы и способу управления.

Внешняя сложность определяется отношением с внешней средой, сложностью управления и потенциально оценивается по наличию обратных связей.

Концепции оценки сложности:

Логическая – основана на анализе свойств предикатов, характеризующих систему.

Теоретико-информационная – связывает сложность системы с ее энтропией.

Статистическая – сложность характ-ся через меру различимости распределения вероятностей.

Алгоритмическая –сложность – это длина алгоритма создания системы.

Теоретико-множественная – сложность системы – сложность множества ее элементов.

 

18. Работа системы в режимах функционирования и развития. Развивающиеся и саморазвивающиеся системы.

Функционирование – деятельность системы, связанная с ее работой без смены главной цели

Развитие – деятельность системы со сменой цели. Изменение инфраструктуры.

Система называется развивающейся, если количественное изменение элементов и их характ-к приводит к качественным изменениям.

· Самопроизвольное изменение состояния системы при взаимодействии с окружающей средой.

· Количественный рост систем и подсистем, связей приводит к качественным изменениям.

· Жизнеспособность (устойчивость) системы зависит от изменения связей между элементами и подсистемами.

· Противодействие (реакция) др. системам и среде

Система саморазвивающаяся, если она эволюционирует за счет собственных ресурсов.

Гибкость – способность к адаптации при воздействии

Траектория – последовательность принимаемых при функционировании системы состояний, кот. рассматриваются как некоторые точки в состоянии системы. Траектория определяется структурой, элементами и окружением.

Регулирование – коррекция системы или управляющих параметров по наблюдаемой траектории системы с целью вывода системы на нужную траекторию.

 

Методы типа сценариев.

Методы подготовки и согласования представлений о проблеме или анализируемом объекте, изложенные в письменном виде, получили название сценария. Первоначально этот метод предполагал подготовку текста, содержаще