Система. Модели систем

Что такое система. Модели систем.

Система – это совокупность материальных или информационных объектов, обладающая определенной целостностью.

Состав системы – это совокупность входящих в нее частей (элементов).

Подсистема – это система, входящая в состав другой, наиболее крупной системы.

Системы бывают естественные и искусственные. Естественные системы – это природные системы.

Примеры: системы звезд и планет, растительный и животный мир Земли, молекулы и атомы.

Искусственные системы создаются людьми – это заводы, дороги, образование, культура, здравоохранение, компьютеры, самолеты и др.

Некоторые системы объединяют в себе части естественного и искусственного происхождения.

Например: гидроэлектростанция, городской парк.

Система не является случайным набором частей. Ее состав подчиняется тому назначению, которое система имеет в природе или в обществе.

Примеры: транспортная система предназначена для перевозки грузов и людей, система здравоохранения – для лечения и укрепления здоровья людей, компьютер – для работы с информацией.

Части системы всегда связаны между собой, находятся в определенных отношениях. Виды этих связей могут быть самыми разными (материальными, социальными, информационными и др.).

Системный эффект обеспечивается не только наличием нужного состава частей системы, но и существованием необходимых связей между ними.

Структурой системы называется совокупность связей, существующих между частями системы.

Система – целостная, взаимосвязанная совокупность частей, существующая в некоторой среде и обладающая определенным назначением, подчиненная некоторой цели. Система обладает внутренней структурой, относительной обособленностью от окружающей среды, наличием связей со средой.

К свойствам системы относятся:

• Целесообразность
• Целостность
• Структурированность
• Иерархическая совокупность подсистем
• Связь со средой

Системный эффект – всякая система приобретает новые свойства, не присущие ее составным частям. Целое больше суммы своих частей.

Системный подход – основа научной методологии: рассмотрение всякого объекта изучения в качестве системы, а также учет его существенных связей с внешней средой.

Модели систем

Исследование некоторой реальной системы состоит из двух этапов: этапа анализа и этапа синтеза.

Анализ системы – это выделение ее частей с целью прояснения состава системы.

Синтез – это мысленное или реальное соединение частей в единое целое.

Системным анализом называется исследование реальных объектов и явлений с точки зрения системного подхода, состоящее из этапов анализа и синтеза.

Модель «черного ящика»

Модель состава

Структурная модель системы

Структурную модель системы еще называют структурной схемой. На структурной схеме отображается состав системы и ее внутренние связи. Для отображения структурной схемы используются графы.

Связь между двумя станциями метро, соединенными линией движения, является двунаправленной, поскольку поезда могут двигаться в обе стороны. Валентная связь между атомами молекулы также не имеет выделенного направления. Такие графы называются неориентированными.

Если же связь между двумя элементами системы действует только в одну сторону, то на графе она отображается направленной стрелкой. Такой граф называется ориентированным. Направление линии связи на графе называются дугами.

На практике часто встречаются системы с иерархической структурой , граф которых называется деревом .

Единственная вершина самого верхнего уровня называется корнем дерева. Вершины самого нижнего уровня, у которых нет порожденных вершин, называются листьями дерева. Дерево является связным графом.

Это значит, что между любыми двумя вершинами имеется хотя бы один путь , связывающий их между собой. В дереве отсутствуют петли – замкнутые траектории связей. Поэтому маршрут перемещения по дереву между любыми вершинами всегда является единственным.

Система основных понятий