Шпаргалка по "Информационные процессы"

Элемент –  часть системы, обладающая некоторой самостоятельностью и имеющая связи с другими частями. Элемент системы при данном рассмотрении объекта не подлежит дальнейшему расчленению, т. е. - это простейшая неделимая часть системы с точки 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. При исследовании элемента нас должны интересовать только те свойства, которые определяют его взаимодействие с другими элементами. Обычно рассматривают элементы однородного, разнородного и смешанного характера.

Подсистема - часть системы, представляющая собой совокупность некоторых ее элементов, и отличающаяся подчиненностью с точки зрения выполняемых функций. 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). Этим подсистема отличается от простой группы элементов, для которой не сформулирована подцель и не выполняются свойства целостности (для такой группы используется название "компоненты"). Например, подсистемы АСУ, подсистемы пассажирского транспорта крупного города.

Структура - совокупность элементов системы и связей между ними. Это понятие происходит от латинского слова structure, означающее строение, расположение, порядок. Выявление структуры позволяет зафиксировать объект как нечто целое. Она является той внутренней основой, которая обеспечивает функционирование системы. Свойства системы проявляются только через ее структуру, причем определенные свойства, а не все их многообразие. Связь - обязательное свойство элементов системы. Она обеспечивает возникновение и сохранение структуры и целостных свойств системы.

Входы и выходы - материальные или информационные потоки, входящие и выходящие из системы. Система осуществляет свою связь со средой следующим образом. Вход данной системы является в то же время выходом предшествующей, а выход данной системы — входом последующей. Таким образом, вход и выход располагаются на границе системы и выполняют одновременно функции входа и выхода предшествую­щих и последующих систем.

Состояние системы  характеризует мгновенный "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.

Переход из одного состояния в другое определяется внутренним состоянием системы и внешней среды. Например, состояние сердечно-сосудистой системы оценивается по показателям артериального давления, частоты пульса и т. д., дыхательной системы - по частоте дыхания, минутного объема дыхания т.п. Однако любую систему нельзя рассматривать изолированно от других систем, с которыми она находится во взаимосвязях.

Поведение - последовательность состояний системы, принимаемые во времени.

Среда - множество объектов вне системы, которые оказывают влияние на систему, либо находятся под воздействием системы, либо то и другое. Таким образом, среда - это совокупность естественных и искусственных систем, для которых данная система не является функциональной подсистемой.

Объект - то, что существует вне нас, не зависит от нашего сознания и выступает предметом познания и воздействия. Объекты воздействия - объекты среды, на которые воздействует система. Объекты возмущения - объекты среды, которые воздействуют на систему.

Состояние среды - существенные свойства среды в их конкретных проявлениях, которые проявляются через множество значений характеристик.

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

Ситуация - совокупность состояния системы и среды.

Функционирование - осуществление различных процессов в системе при взаимодействии со средой.

Модель - 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.

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

Устойчивость - способность системы возвращаться в состояние равновесия после того, как она была из этого состояния выведена под влиянием внешних возмущающих воздействий.

Развитие. Под развитием обычно понимают увеличение сложности какой-либо системы, улучшение приспособленности к внешним условиям. В результате возникает новое качество или состояние объекта

Цель – область состояний среды и системы, которую необходимо достичь при функционировании системы.

Управление - совокупность информационных воздействий для достижения поставленных целей.

Свойство –  сторона системы (элементов), обусловливающая различие и сходство с другими системами (элементами) и проявляющаяся при взаимодействии с ними. Характеристика – то, что отражает некоторые свойства объекта, но не выражается числом (степень профессиональной подготовленности сотрудников фирмы, уровень эмоционального напряжения, состояние здоровья, стадии течения болезни, и т. п.).

9.       Классификации систем

В общем случае классификация - это разбиение множества объектов на классы (подклассы) по их свойствам или признакам  для облегчения их изучения в дальнейшем.

По содержанию (природе элементов)  различают  абст­рактные (концептуальные, идеальные)  и материальные (реальные) системы.

Физические системы состоят из изделий, оборудования и машин и вообще из естественных или искусственных объектов. Этим системам могут быть противопоставлены абстрактные системы, которые не имеют прямого аналога. В абстрактных системах свойства объектов, которые могут существовать только в уме исследователя, представляют символы. Это могут быть языки (естественные и искусственные), системы исчислений и т.п. Идеи, планы, гипотезы и понятия, находящиеся в процессе исследования, могут также быть представлены как абстрактные системы.

Реальные системы - это системы, которые существуют реально, например, механические, биологические, эргатические (человеко-машинные), искусственные системы являются продуктом человеческого труда и ума.

Материальные системы являются объектами реального времени. Среди всего многообразия материальных сис­тем выделяют естественные и искусственные системы.

Естественные системы представляют собой совокуп­ность объектов природы, а искусственные системы — со­вокупность социально-экономических или технических объектов. Искусственные системы создаются человеком для своих нужд или образуются в результате целенаправленных усилий.  Естественные системы: системы  неживой (физические, химические) и живой (биологические) природы

Искусственные системы могут быть классифицирова­ны по нескольким признакам, главным из которых явля­ется роль человека в системе. По этому признаку можно выделить два класса систем: технические (технико-экономические) и социальные (общественные).

Техническая  система спроектирована и изготовлена человеком в определенных целях.  Отличительными признаками технических систем по сравнению с произвольной совокупностью объектов или по сравнению с отдельными элементами является конструктивность (практическая осуществляемость отношений между элементами), ориентированность и взаимосвязанность составных элементов и целенаправленность.

К социальным системам относятся различные системы человеческого общества.

Абстрактные системы — это умозрительное представ­ление образов или моделей материальных систем. Логические системы есть результат дедуктивного или индуктивного представления материальных систем. Их можно рассматривать как системы понятий и определе­ний (совокупность представлений) о структуре, об основ­ных закономерностях состояний и о динамике матери­альных систем.

Символические системы представляют собой формали­зацию логических систем

По способу управления системой (в системе) выделяют: 

o      управляемые извне системы (без обратной связи, регулируемые, управляемые структурно, информационно или функционально), 

o      управляемые изнутри (самоуправляемые или саморегулируемые – программно управляемые, регулируемые автоматически, адаптируемые – приспосабливаемые с помощью управляемых изменений состояний, и самоорганизующиеся – изменяющие во времени и в пространстве свою структуру наиболее оптимально, упорядочивающие свою структуру под воздействием внутренних и внешних факторов), 

o      с комбинированным управлением (автоматические, полуавтоматические, автоматизированные, организационные);

        По сложности структуры и поведения – простые,  сложные и очень сложные системы.

10.   Закономерности систем

К числу основных закономерностей систем обычно относят:

Целостность,              эквифинальность.

Интегративность,              историчность,

коммуникативность              Совокупность закономерностей целеобра-зования

иерархичность             

Закономерность целостности проявляется в системе в возникновении новых интегративных качеств, не свойственных образующим ее компонентам. Существенным проявлением закономерности целостности являются новые взаимоотношения системы как целого со средой, отличные от взаимодействия с ней отдельных элементов. При этом обычно рассматривают две стороны этой закономерности:

1) свойства системы (целого) не являются суммой свойств элементов или частей. Другими словами, несводимость целого к простой сумме частей;

2) свойства системы (целого) зависят от свойств элементов, частей, т. е. какое-либо изменение в одной части системы вызывает изменение во всех остальных частях и во всей системе.

Свойство целостности связано с целью, для выполнения которой предназначена система

Термин интегративность часто используется как синоним целостности. Однако при его употреблении обычно подчеркивают интерес не к внешним факторам проявления целостности, а к более глубоким причинам формирования этого свойства и, самое главное, - к его сохранению. Поэтому интегративными называют системообразующие, системосохраняющие факторы, наиболее важными среди которых являются неоднородность и противоречивость ее элементов

коммуникативность, проявляется том, что любая система не изолирована и связана множеством коммуникаций со средой, которая не однородна, а представляет собой сложное образование, содержит надсистему или даже надсистемы, задающие требования и ограничения исследуемой системы, подсистемы и системы одного уровня с рассматриваемой.

Иерархичность, как закономерность построения всего мира и любой выделенной из нее системы, пронизывает все, начиная от атомно-молекулярного уровня и кончая человеческим общением. Сущность этой закономерности проявляется в том, что она проявляется на любом уровне иерархии. Поэтому на каждом уровне возникают новые свойства, которые не могут быть выведены как сумма свойств элементов. Эквифинальность является одной из наименее исследованных закономерностей. Эта закономерность характеризует предельные возможности системы определенного класса сложности. Берталанфи определил эквифинальность применительно к открытой системе как способность (в отличие от состояния равновесия в закрытой системе) систем, полностью детерминированных своими начальными условиями, достигать не зависящего от времени состояния. Причем это состояние не зависит от исходных условий системы и определяется исключительно ее параметрами. Основа закономерности историчности – внутренние противоречия между компонентами системы. Время является непременной характеристикой любой системы, поэтому каждая система исторична. В последнее время на необходимость учета закономерности историчности начинают обращать больше внимания. В частности, при создании тех или иных организационных структур необходимо рассматривать не только вопросы формирования и сколачивания коллектива, но и вопросы его грамотного расформирования. Учет данной закономерности может способствовать управлению развитием, или, по крайней мере, дает понимание приближения соответствующего периода развития системы. Отдельной группой среди закономерностей систем выступают закономерности целеобразования. Эти закономерности были получены в результате многочисленных исследований специалистами в различных научных областях (философия, психология, кибернетика), что позволило сформулировать некоторые общие закономерности процессов обоснования и структуризации целей в конкретных условиях совершенствования сложных систем. К их числу относятся следующие закономерности: зависимость представления о цели и формулировки цели от стадии познания объекта (процесса).

Зависимость цели от внутренних и внешних факторов

Возможность сведения задачи формирования глобальной цели к задаче структуризации цели

11.   Принципы, этапы  системного подхода