Kompleks system: egenskaper, struktur og metoder for bestemmelse

Innholdsfortegnelse:

Kompleks system: egenskaper, struktur og metoder for bestemmelse
Kompleks system: egenskaper, struktur og metoder for bestemmelse
Anonim

Det finnes naturlige og kunstige systemer. Et system som består av andre systemer anses som komplekst. Dette er for eksempel et eple- eller en traktorfabrikk, en bikube og å skrive et dataprogram. Et system kan være en prosess, et objekt, et fenomen. Informasjon er et middel til å beskrive systemer.

Gjenkjenn de nødvendige dataene og evaluer deres pålitelighet - et system med kunnskap og ferdigheter. Forstå og evaluer - kvaliteten på en spesialists intellekt, effektiviteten av hans kunnskap og ferdigheter.

Avhengig av synsvinkelen og målet som skal oppnås, kan et bredt spekter av løsninger oppnås. Et eple og Newton er en interessant novelle, men bare billedlig forbundet med tyngdelovene. Planetene flyr rolig og uten synlig forbruk av energi, men mennesket har ennå ikke lært å kontrollere gravitasjonssystemet. Det eneste vitenskapen kan gjøre er å overvinne (ikke bruke) tyngdekreftene ved å bruke enorme energiressurser.

Enkelt ogkomplekse systemer

Ameba er den enkleste organismen. Men det er vanskelig å tro på skolebøker. Du kan si: "Brosteinen på veien er ikke et system i det hele tatt." Men under et mikroskop forandrer en amøbe raskt sinnet til selv en skolegutt. Livet til en amøbe er begivenhetsrikt. En stein kan være et våpen i hendene på en kriger eller en hammer for å knekke nøtter.

naturlige systemer
naturlige systemer

Moderne vitenskap hevder at det er lett å oppdage kjemikalier, molekyler, atomer, kretsende elektroner og elementærpartikler i en amøbe og en brostein.

Ifølge astronomer er ikke jorden den eneste planeten i universet, og lignende finnes i et enormt system av galakser.

Alle systemer er enkle på ett nivå. Alle systemer er komplekse når utforskeren beveger seg ned et nivå eller opp et nivå.

Enhver av dem er et punkt i rom og tid. Uansett om det er kunstig eller naturlig.

Statisk og dynamisk

Fabrikkbygningen eller maskinsengen er stasjonær. Fjellet er mindre bevegelig enn havet ved foten. Dette er alltid komplekse dynamiske systemer. Anleggsbygningen gir nødvendig funksjonalitet for normal drift av arbeidsstyrken, maskiner, utstyr, lagring av materialer og ferdige produkter. Sengen garanterer normal drift av maskinmekanismene. Fjellet er involvert i dannelsen av klimaet, "kontrollerer" vindens bevegelser, gir mat og ly til levende organismer.

Et eksempel på et naturlig system
Et eksempel på et naturlig system

Avhengig av synspunktet og problemet som løses i ethvert system, kan duskille statisk fra dynamikk. Dette er en viktig prosedyre: modeller av komplekse systemer er prosessen med å systematisere data. Riktig identifisering av informasjonskilder om systemet, vurdering av deres pålitelighet og bestemmelse av den faktiske betydningen er ekstremt viktig for å bygge en modell som beslutningen skal dannes på grunnlag av.

La oss se på et eksempel. Når du bygger et virksomhetsstyringssystem, er bygningen, maskinene og utstyret statiske. Men denne statikken krever dynamisk vedlikehold. I følge den tekniske dokumentasjonen må bedriftsstyringssystemet ha et tjenestedelsystem. Sammen med dette skal det utvikles et system for regnskap og kontroll for regnskap, et planleggings- og økonomisystem. Det vil være nødvendig å bestemme omfanget av mål og mål for bedriften: strategi, utviklingskonsept.

Systemstruktur

Formålet og strukturen til komplekse systemer er hovedoppgaven i modellering. Det er mange systemteorier. Du kan gi dusinvis av definisjoner av mål, egenskaper, analysemetoder, og hver vil ha en mening.

Det er nok autoritative spesialister i systemteori til å effektivt løse modelleringsproblemer, men ikke nok til å tilby en konseptuelt komplett teori om systemer, deres struktur og metoder for å bestemme (utvikle) objektive og pålitelige modeller.

Som regel manipulerer eksperter meningen de setter inn i termer: formål, funksjonalitet, struktur, tilstandsrom, integritet, unikhet. Grafiske eller blokknotasjoner brukes til å visuelt bygge modeller. Tekstbeskrivelsen er den viktigste.

Forståelsesprosess i modellering
Forståelsesprosess i modellering

Det er viktig å forstå hva et komplekst system er i hvert enkelt tilfelle. Forståelsesprosessen er dynamikken i tenkningen til en spesialist (team). Du kan ikke fikse formålet eller strukturen til systemet som noe urokkelig. Å forstå arbeidet som gjøres er en dynamikk. Alt som blir forstått fryser i statisk, men det skader aldri å revurdere forståelsen som er oppnådd, for å korrigere mellomresultater.

En karakteristisk komponent i strukturen er rekkevidden av data, deres integritet, kvantitative og kvalitative beskrivelser, interne og eksterne metoder for komplekse systemer som de manipulerer:

  • for å gjenkjenne innkommende informasjon;
  • analyse og generaliseringer av egne + eksterne data;
  • forme beslutninger.

Programmering er et godt eksempel på systemstruktur. Slutten av forrige århundre var preget av overgangen fra konseptet klassisk programmering til objektorientert programmering.

Objekter og systemer med objekter

Programmering er et komplekst system av tankeprosesser. Programmering er et krav til høye ferdigheter som lar deg modellere på et bevisst nivå. Programmereren løser et reelt problem. Han har ikke tid til å analysere programkoden på prosessornivå. En programmerer arbeider med en algoritme for å løse et problem – dette er nivået for å bygge en modell.

Klassisk programmering er en algoritme som sekvensielt løser et problem. I objektorientert programmering er det kun objekter som har metoder for å samhandle med hverandre ogomverdenen. Hvert objekt kan ha kompleks datastruktur, sin egen syntaks og semantikk.

Klassisk og objektorientert programmering
Klassisk og objektorientert programmering

Når man løser et problem gjennom objektorientert programmering, tenker en programmerer i termer av objekter, og et komplekst system i tankene hans fremstår som en samling enklere. Ethvert system består av ett eller flere objekter. Hvert objekt har sine egne data og metoder.

Resultatet av arbeidet til en "objektorientert" programmerer er et system av objekter og ingen sekvensiell algoritme. Selve objektsystemet fungerer som et objekt. Gjenstandene som komponerer den oppfyller bare formålet. Ingen ekstern algoritme forteller det komplekse systemet hva det skal gjøre. Spesielt for objektene som utgjør det – hvordan oppføre seg.

Punkt- og poengsystem

Mens han løser praktiske problemer, bygger en spesialist modeller. Med erfaring kommer evnen til å se komplekse systemer som punkter i rom-tid. Disse punktene er fylt med unik og spesifikk funksjonalitet. Systemer "aksepterer" innkommende informasjon og gir det forventede resultatet.

Hvert punkt inkluderer et poengsystem, som også skal tolkes som systemer. Den omvendte prosedyren, når oppgaven som skal løses er representert av et system av deloppgaver, og derfor pålegger spesialisten et relativt systematisert sett med atskilte funksjoner, vil nødvendigvis føre til inkonsekvenser i løsningen.

Systemintegritet
Systemintegritet

Det er bare én begynnelse i ethvert system, bare denkan deles inn i deloppgaver som må løses. Ved analyse av systemer bruker alle eksperter begrepene:

  • uniqueness;
  • systematisk;
  • uavhengighet;
  • forholdet til "intern funksjonalitet";
  • systemintegritet.

Den første og siste er de viktigste å bruke på alle stadier av modellarbeidet. Ethvert komplekst system er en helhetlig unik sammensetning av delsystemer. Det spiller ingen rolle hvilke delsystemer som inngår i systemet. Hovedsaken er at på hvert nivå er det integritet og unik funksjonalitet. Bare med fokus på integriteten og unikheten til systemet, så vel som hvert av dets undersystemer, er det mulig å bygge en objektiv modell av oppgaven (systemet).

Kunnskap og ferdigheter

Den vanlige setningen "ingen er uunnværlig" er håpløst utdatert. Selv enkelt arbeid kan utføres intelligent med mindre innsats, noe som sparer tid og penger.

Modellering og løsning av intellektuelle problemer er et ubetinget krav til høy kvalifikasjon. Både simuleringen av et reelt system og løsningen av problemet avhenger av spesialisten. Ulike spesialister vil gjøre jobben sin på hver sin måte. Resultatene kan avvike bare hvis simuleringen ikke er objektiv og prosessen med å løse problemet ikke er utført nøyaktig.

Ekspertkunnskap og ferdigheter
Ekspertkunnskap og ferdigheter

Seriøs teoretisk opplæring, praktisk erfaring og evnen til å tenke systematisk bestemmer resultatet av å løse hvert enkelt problem. Med en objektiv tilnærming gir hver av dem et nøyaktig resultat, uavhengig av hvilken spesialist som har utført arbeidet.

Anbefalt: