Методы и модели описания систем

Отображение множества состояний источника  во множество состояний носителя информации называется способом кодирования, а образ состояния при выбранном  способе кодирования — кодом  этого состояния. Абстрагируясь  от физической сущности носителей информации и рассматривая их как элементы некоторого абстрактного множества, а способ их расположения как отношение в  этом множестве, приходят к абстрактному понятию кода информации как способа  ее представления. При таком подходе  код информации можно рассматривать  как математическую модель, т. е. абстрактное  множество с заданными на нем  предикатами. Эти предикаты определяют тип элементов кода и расположение их друг относительно друга.

Динамический уровень абстрактного описания систем связан с представлением системы как некоторого объекта, куда в определенные моменты времени можно вводить вещество, энергию и информацию, а в другие моменты времени — выводить их, т. е. динамическая система наделяется свойством иметь «входы» и «выходы», причем процессы в них могут протекать как непрерывно, так и в дискретные моменты времени. Кроме этого, для динамических систем вводится понятие «состояние системы», характеризующее ее внутреннее свойство.

Эвристический уровень абстрактного описания систем предусматривает поиски удовлетворительного решения задач управления в связи с наличием в сложной системе человека. Эврика — это догадка, основанная на общем опыте решения родственных задач. Изучение интеллектуальной деятельности человека в процессе управления имеет очень важное значение.

Эвристика вообще — это прием, позволяющий  сокращать количество просматриваемых  вариантов при поиске решения  задачи. Причем этот прием не гарантирует  наилучшее решение.

Например, человек, играя в шахматы, пользуется эвристическими приемами выработки решетя, так как продумать весь ход игры с начала до конца практически невозможно из-за слишком большого числа вариантов игры (надо обдумать около 10120 вариантов). Если на один вариант затрачивать всего 10 с, а в году около 3*107 с, то при 8-часовой работе без выходных дней и отпуска человек способен просчитать в год не более (1/3*3*107)/10=106 вариантов. Следовательно, на перебор всех возможных вариантов шахматной партии понадобится одному человеку 10114 лет.

Поэтому в настоящее время бурно развивается  эвристическое программирование —  программирование игровых ситуаций, доказательства теорем, перевода с  одного языка на другой, дифференциальной диагностики, распознавания образов (звуковых, зрительных и т. д.).

Большое внимание сейчас уделяется созданию искусственного и гибридного интеллекта. При этом важное значение играют решение проблемы иерархически организованного перебора, создание и разработка методов отсечения заведомо невыгодных путей.

Таким образом, обзор уровней абстрактного описания систем показывает, что выбор подходящего  метода формального описания при  изучении той или иной реальной системы  является всегда наиболее ответственным  и трудным шагом в теоретико-системных  построениях. Эта часть исследования почти не поддастся формализации и во многом зависит от эрудиции исследователя, его профессиональной принадлежности, целей исследования и т. д. Наибольшее значение в настоящее  время в абстрактной теории систем придается теоретико-множественному, абстрактно-алгебраическому и динамическому  уровням описания систем.