Veel mensen kennen de zin uit de film van Andrew en Lawrence Wachowski: "The Matrix is een systeem. Het is onze vijand." Het is echter de moeite waard om de concepten, termen, evenals de mogelijkheden en eigenschappen van het systeem te begrijpen. Is ze net zo eng als ze in veel films en literaire werken wordt gepresenteerd? De kenmerken en eigenschappen van het systeem en voorbeelden van hun manifestatie zullen in het artikel worden besproken.
Betekenis van term
Het woord "systeem" van Griekse oorsprong (σύστηΜα), wat in letterlijke vertaling een geheel betekent dat uit verbonden delen bestaat. Het concept achter deze term is echter veel veelzijdiger.
Hoewel in het moderne leven bijna alle dingen worden beschouwd als functionele systemen, is het onmogelijk om de enige juiste definitie van dit concept te geven. Vreemd genoeg gebeurt dit door de penetratie van systeemtheorie in letterlijk alle sferen van het menselijk leven.
Zelfs aan het begin van de twintigste eeuw waren er discussies over het verschil in de eigenschappen van lineaire systemen die werden bestudeerd inwiskunde, logica, over de kenmerken van levende organismen (een voorbeeld van wetenschappelijke validiteit is in dit geval de theorie van functionele systemen door P. K. Anokhin). In het huidige stadium is het gebruikelijk om een aantal betekenissen van deze term te onderscheiden, die worden gevormd afhankelijk van het geanalyseerde object.
In de eenentwintigste eeuw verscheen er een meer gedetailleerde uitleg van de Griekse term, namelijk: "een geheel bestaande uit elementen die met elkaar verbonden zijn en in bepaalde relaties staan." Maar deze algemene beschrijving van de betekenis van het woord weerspiegelt niet de eigenschappen van het systeem dat door de waarnemer is geanalyseerd. In dit opzicht zal het concept, afhankelijk van het object in kwestie, nieuwe interpretatiefacetten krijgen. Alleen de concepten van integriteit, de basiseigenschappen van het systeem en zijn elementen blijven ongewijzigd.
Element als onderdeel van integriteit
In de systeemtheorie is het gebruikelijk om het geheel te beschouwen als de interactie en relaties van bepaalde elementen, die op hun beurt eenheden zijn met bepaalde eigenschappen die niet verder kunnen worden onderverdeeld. De parameters van het betreffende onderdeel (of eigenschappen van een systeemelement) worden meestal beschreven met:
- functies (uitgevoerd door de beschouwde eenheid van actie binnen het systeem);
- gedrag (interactie met externe en interne omgeving);
- state (voorwaarde voor het vinden van een element met gewijzigde parameters);
- process (elementstatus wijzigen).
Het is de moeite waard aandacht te schenken aan het feit dat een element van het systeem niet gelijk is aan het concept "elementair". Allehangt af van de schaal en complexiteit van het object in kwestie.
Als we het systeem van menselijke eigenschappen bespreken, dan zullen de elementen concepten zijn als bewustzijn, emoties, vermogens, gedrag, persoonlijkheid, die op hun beurt zelf kunnen worden weergegeven als een integriteit die uit elementen bestaat. Hieruit volgt de conclusie dat het element kan worden beschouwd als een subsysteem van het beschouwde object. De eerste fase in systeemanalyse is de bepaling van de samenstelling van "integriteit", dat wil zeggen, de verduidelijking van al zijn samenstellende elementen.
Verbindingen en bronnen als backbone-eigenschappen
Alle systemen bevinden zich niet in een geïsoleerde staat, ze staan voortdurend in wisselwerking met de omgeving. Om enige "integriteit" te isoleren, is het noodzakelijk om alle schakels te identificeren die de elementen in een systeem verenigen.
Wat zijn verbindingen en hoe beïnvloeden ze de eigenschappen van het systeem.
Verbinding is de wederzijdse afhankelijkheid van elementen op fysiek of semantisch niveau. Qua significantie zijn de volgende schakels te onderscheiden:
- Structuren (of structureel): karakteriseren voornamelijk de fysieke component van het systeem (door veranderende bindingen kan koolstof bijvoorbeeld werken als grafiet, zoals diamant of als gas).
- Functioneren: garandeer de bruikbaarheid van het systeem, zijn vitaliteit.
- Overerving: gevallen waarin element "A" de bron is voor het bestaan van "B".
- Ontwikkelingen (constructief en destructief): vinden plaats tijdens het proces van het compliceren van de structuur van het systeem, of omgekeerd - vereenvoudiging of verval.
- Organisatie: deze omvattensociaal, zakelijk, rollenspel. Maar de meest interessante groep zijn de besturingsschakels, die het mogelijk maken om de ontwikkeling van het systeem in een bepaalde richting te sturen en te sturen.
De aanwezigheid van bepaalde verbindingen bepa alt de eigenschappen van het systeem, geeft de afhankelijkheden tussen specifieke elementen weer. U kunt ook het gebruik van bronnen volgen die nodig zijn om het systeem te bouwen en te bedienen.
Elk element is aanvankelijk uitgerust met bepaalde middelen die het kan overdragen aan andere deelnemers aan het proces of deze kan uitwisselen. Bovendien kan de uitwisseling zowel binnen het systeem als tussen het systeem en de externe omgeving plaatsvinden. Bronnen kunnen als volgt worden ingedeeld:
- Materiaal - zijn objecten van de materiële wereld: magazijnen, goederen, apparaten, machines, enz.
- Energie - dit omvat alle soorten die bekend zijn in het huidige ontwikkelingsstadium van de wetenschap: elektrisch, nucleair, mechanisch, enz.
- Informatie.
- Mens - een persoon handelt niet alleen als een werknemer die bepaalde handelingen uitvoert, maar ook als een bron van intellectueel geld.
- Ruimte.
- Tijd.
- Organisatie - in dit geval wordt de structuur beschouwd als een hulpbron, waarvan het ontbreken zelfs kan leiden tot de ineenstorting van het systeem.
- Financieel - voor de meeste organisatiestructuren zijn fundamenteel.
Niveaus van systematisering in systeemtheorie
Omdat systemen bepaalde eigenschappen en kenmerken hebben, kunnen ze worden geclassificeerd,waarvan het doel is om geschikte benaderingen en middelen te selecteren om integriteit te beschrijven.
Volgens het materiële principe van deling worden reële en abstracte systemen onderscheiden. Om de waarneming te vergemakkelijken, presenteren we de informatie in de vorm van een tabel.
| Systemen | |||
| Echt | Abstract | ||
| Natuurlijk | Kunstmatig | Directe weergave | generaliseren |
| Fysiek | Technisch | Wiskundige modellen | Conceptmodellen |
| Biologisch | Sociaal | Logisch-heuristische modellen | Talen |
| Organisatorisch en technisch | |||
Basiscriteria voor systeemtypen
Er is een categorisering met betrekking tot interactie met de externe omgeving, structuur en ruimte-tijdkenmerken. De systeemfunctionaliteit kan worden beoordeeld aan de hand van de volgende criteria (zie tabel).
| Criteria | Klassen |
| Interactie met de externe omgeving |
Open - interactie met de externe omgeving Gesloten - weerstand tonen tegen de effecten van de externe omgeving Gecombineerd - bevatten beide typen subsystemen |
| Structuurintegriteit |
Eenvoudig - inclusief een klein aantal elementen en links Complex - gekenmerkt door heterogeniteit van verbindingen, veelvoudelementen en een verscheidenheid aan structuren Groot - verschillen in de veelheid en heterogeniteit van structuren en subsystemen |
| Uitgevoerde functies |
Gespecialiseerd - subspecialiteit Multifunctioneel - structuren die meerdere functies tegelijk uitvoeren Universeel (bijv. oogstmachine) |
| Systeemontwikkeling |
Stabiel - de structuur en functies zijn ongewijzigd Ontwikkelen – zeer complex, onderhevig aan structurele en functionele veranderingen |
| Organisatie van het systeem |
Goed georganiseerd (je kunt letten op de eigenschappen van informatiesystemen, die worden gekenmerkt door een duidelijke organisatie en rangschikking) Slecht georganiseerd |
| Complexiteit van systeemgedrag |
Automatisch - een geprogrammeerde reactie op externe invloeden gevolgd door een terugkeer naar homeostase Beslissend - gebaseerd op constante reacties op externe prikkels Zelforganiserend - flexibele reacties op externe prikkels Foresight - de externe omgeving overtreffen in de complexiteit van de organisatie, in staat om te anticiperen op verdere interacties Transformeren - complexe structuren die geen verband houden met de materiële wereld |
| De aard van de relatie tussen elementen |
Deterministisch - de toestand van het systeem kan op elk moment worden voorspeld Stochastic - hun verandering iswillekeurig teken |
| Governancestructuur |
Gecentraliseerd Gedecentraliseerd |
| Doel van het systeem |
Controlling - de eigenschappen van het managementsysteem worden gereduceerd tot de regulering van informatie en andere processen Produceren - gekenmerkt door het verkrijgen van producten of diensten Onderhoud - systeemgezondheidsondersteuning |
Systeemeigenschapsgroepen
Eigenschap wordt meestal enkele karakteristieke kenmerken en kwaliteiten van een element of integriteit genoemd, die zich manifesteren bij interactie met andere objecten. Het is mogelijk om groepen eigenschappen te onderscheiden die kenmerkend zijn voor bijna alle bestaande gemeenschappen. In totaal zijn er twaalf algemene eigenschappen van systemen bekend, die zijn onderverdeeld in drie groepen. Zie de tabel voor informatie.
| Statisch | Dynamisch | Synthetisch |
| Integriteit | Functionaliteit | Noodgeval |
| Openheid | Stimuleerbaarheid | Ondeelbaarheid in delen |
| Interne heterogeniteit van systemen | Systeemvariabiliteit in de tijd | Ingerence |
| Gestructureerd | Bestaan in een veranderende omgeving | Expedience |
Statische eigenschapsgroep
Uit de naam van de groep volgt dat het systeem enkele functies heeft die altijd inherent zijn: in een bepaalde periode. Dat wil zeggen, dit zijn de kenmerken zonder welke de gemeenschap ophoudt zo te zijn.
Integriteit is een eigenschap van een systeem waarmee je het kunt onderscheiden van de omgeving, grenzen en onderscheidende kenmerken kunt definiëren. Dankzij dit is het bestaan van gevestigde koppelingen tussen elementen op elk geselecteerd tijdstip mogelijk, waardoor de doelen van het systeem kunnen worden gerealiseerd.
Openheid is een van de eigenschappen van het systeem, gebaseerd op de wet van onderlinge verbondenheid van alles wat in de wereld bestaat. De essentie is dat het mogelijk is om verbindingen te vinden tussen twee systemen (zowel inkomend als uitgaand). Zoals je kunt zien, zijn deze interacties bij nader onderzoek verschillend (of asymmetrisch). Openheid geeft aan dat het systeem niet los staat van de omgeving en er middelen mee uitwisselt. De beschrijving van deze eigenschap wordt gewoonlijk een "black box-model" genoemd (met een input die de impact van de omgeving op de integriteit aangeeft, en een output die de impact van het systeem op de omgeving is).
Interne heterogeniteit van systemen. Beschouw als een illustratief voorbeeld de eigenschappen van het menselijk zenuwstelsel, waarvan de stabiliteit wordt verzekerd door een heterogene organisatie van elementen op meerdere niveaus. Het is gebruikelijk om drie hoofdgroepen te beschouwen: eigenschappen van de hersenen, individuele structuren van het zenuwstelsel en specifieke neuronen. Informatie over de samenstellende delen (of elementen) van het systeem stelt u in staat om de hiërarchische relaties daartussen in kaart te brengen. Opgemerkt moet worden dat in dit geval de "onderscheidbaarheid" van de onderdelen wordt beschouwd, en niet hun "scheidbaarheid".
Moeilijkheden bij het bepalen van de samenstelling van het systeem zijn voor onderzoeksdoeleinden. Een en hetzelfde object kan immers worden beschouwd vanuit het oogpunt van waarde, functionaliteit, complexiteit van de interne structuur, enz. Naast alles speelt het vermogen van de waarnemer om verschillen tussen de elementen van het systeem te vinden een belangrijke rol. Daarom zal het model van een wasmachine voor een verkoper, een technisch medewerker, een lader, een wetenschapper heel anders zijn, omdat de vermelde mensen het vanuit verschillende posities en met verschillende gestelde doelen beschouwen.
Structuredheid is een eigenschap die de relatie en interactie van elementen binnen het systeem beschrijft. Verbindingen en relaties van elementen vormen het model van het systeem in kwestie. Dankzij gestructureerdheid wordt een eigenschap van een object (systeem) als integriteit ondersteund.
Dynamische eigenschapsgroep
Als statische eigenschappen iets zijn dat op een bepaald moment in de tijd kan worden waargenomen, dan worden dynamische eigenschappen geclassificeerd als mobiel, dat wil zeggen gemanifesteerd in de tijd. Dit zijn veranderingen in de toestand van het systeem gedurende een bepaalde periode. Een duidelijk voorbeeld is de wisseling van seizoenen in een waargenomen gebied of straat (statische eigenschappen blijven bestaan, maar dynamische effecten zijn zichtbaar). Welke eigenschappen van het systeem zijn van toepassing op de betreffende groep?
Functionaliteit - bepaald door de impact van het systeem op het milieu. Een kenmerkend kenmerk is:de subjectiviteit van de onderzoeker bij de taakverdeling, gedicteerd door de doelen. Dus de auto is, zoals u weet, een "vervoermiddel" - dit is de belangrijkste functie voor de consument. Bij het kiezen kan de koper zich echter laten leiden door criteria als betrouwbaarheid, comfort, prestige, design, evenals de beschikbaarheid van gerelateerde documenten, enz. In dit geval wordt de veelzijdigheid van een dergelijk systeem als een auto onthuld, en de subjectiviteit van functionaliteitsprioriteiten systeem van grote, kleine en kleine functies).
Stimuleerbaarheid - manifesteert zich overal als een aanpassing aan externe omstandigheden. Een sprekend voorbeeld zijn de eigenschappen van het zenuwstelsel. De impact van een externe stimulus of omgeving (stimulus) op een object draagt bij aan een verandering of correctie van gedrag. Dit effect werd in detail beschreven in zijn onderzoek door Pavlov I. P., en in de theorie van systeemanalyse wordt het stimuleerbaarheid genoemd.
Variabiliteit van het systeem in de tijd. Als het systeem functioneert, zijn veranderingen onvermijdelijk, zowel in interactie met de omgeving als in de implementatie van interne verbindingen en relaties. De volgende soorten variabiliteit kunnen worden onderscheiden:
- snel (snel, langzaam, enz.);
- structureel (veranderen van de samenstelling, structuur van het systeem);
- functional (sommige elementen vervangen door andere of hun parameters wijzigen);
- kwantitatief (verhogen van het aantal structuurelementen zonder deze te wijzigen);
- kwalitatief (in dit geval zijn de eigenschappen gewijzigdsystemen tijdens waargenomen groei of afname).
De aard van de manifestatie van deze veranderingen kan verschillen. Het is verplicht om met deze eigenschap rekening te houden bij het analyseren en plannen van het systeem.
Bestaan in een veranderende omgeving. Zowel het systeem als de omgeving waarin het zich bevindt, is aan verandering onderhevig. Om de integriteit te laten functioneren, is het noodzakelijk om de verhouding van de snelheid van veranderingen van intern en extern te bepalen. Ze kunnen samenvallen, kunnen verschillen (lead of lag). Het is belangrijk om de verhouding correct te bepalen, rekening houdend met de kenmerken van het systeem en de omgeving. Een goed voorbeeld is het besturen van een auto in extreme omstandigheden: de bestuurder handelt ofwel voor de bocht ofwel in overeenstemming met de situatie.
Groep van synthetische eigenschappen
Beschrijft de relatie tussen systeem en omgeving in termen van een gedeeld begrip van integriteit.
Emergency is een woord van Engelse oorsprong, vertaald als "opstaan". De term verwijst naar het verschijnen van bepaalde eigenschappen die alleen in het systeem voorkomen vanwege de aanwezigheid van verbindingen van bepaalde elementen. Dat wil zeggen, we hebben het over het ontstaan van eigenschappen die niet kunnen worden verklaard door de som van de eigenschappen van de elementen. Auto-onderdelen kunnen bijvoorbeeld niet rijden, laat staan transporteren, maar samengevoegd tot een systeem kunnen ze een transportmiddel zijn.
Onscheidbaarheid in delen - deze eigenschap volgt logischerwijs uit opkomst. Het verwijderen van een element uit het systeem heeft invloed op de eigenschappen, interne en externe relaties. Op datTegelijkertijd krijgt het element "sent to free float" nieuwe eigenschappen en is het niet langer een "schakel in de keten". Een autoband op het grondgebied van de voormalige USSR verschijnt bijvoorbeeld vaak in bloembedden, sportvelden en "bungee". Maar verwijderd uit het systeem van de auto, verloor het zijn functie en werd het een heel ander object.
Inherence is een Engelse term (Inherent), wat zich verta alt als 'een integraal onderdeel van iets'. De mate van "opname" van elementen in het systeem hangt af van de prestaties van de functies die eraan zijn toegewezen. Aan de hand van het voorbeeld van de eigenschappen van elementen in het periodiek systeem van Mendelejev, kan men het belang nagaan van het rekening houden met inherentie. De periode in de tabel is dus opgebouwd op basis van de eigenschappen van de elementen (chemisch), voornamelijk de lading van de atoomkern. De eigenschappen van het periodiek systeem volgen uit zijn functies, namelijk het classificeren en ordenen van elementen om nieuwe links te voorspellen (of te vinden).
Expediency - elk kunstmatig systeem wordt gemaakt voor een specifiek doel, of het nu gaat om de oplossing van een probleem, de ontwikkeling van gewenste eigenschappen, het vrijgeven van de vereiste producten. Het is het doel dat de keuze van de structuur, de samenstelling van het systeem dicteert, evenals de verbindingen en relaties tussen interne elementen en de externe omgeving.
Conclusie
Het artikel schetst twaalf systeemeigenschappen. De classificatie van systemen is echter veel diverser en wordt uitgevoerd in overeenstemming met het doel dat de onderzoeker nastreeft. Elk systeem heeft eigenschappen die het onderscheiden van:vele andere gemeenschappen. Daarnaast kunnen de genoemde eigenschappen zich in meer of mindere mate manifesteren, hetgeen wordt bepaald door externe en interne factoren.
