Sistemul complex: caracteristici, structură și metode de definire

Există sisteme naturale și artificiale. Un sistem format din alte sisteme, considerate a fi complexe. Este vorba, de exemplu, de o fabrică de mere sau de tractoare, de un stup de albine și de scrierea unui program de calculator. Un sistem poate fi un proces, un obiect, un fenomen. Informația este un mijloc de descriere a sistemelor.

Recunoașterea datelor corecte și evaluarea validității acestora - un sistem de cunoștințe și abilități. Să înțeleagă și să evalueze - calitatea inteligenței unui profesionist, eficiența cunoștințelor și abilităților sale.

În funcție de unghiul de vedere și de obiectivul care trebuie atins, se poate obține o gamă largă de soluții. Apple și Newton este un roman interesant, dar legat doar la figurat de legile gravitației. Planetele zboară lin și fără nici o cheltuială aparentă de energie, dar omul nu a învățat încă să controleze sistemul de forțe gravitaționale. Singurul lucru pe care îl poate face știința este să învingă (mai degrabă decât să aplice) forțele gravitaționale prin valorificarea resurselor enorme de energie.

Sisteme simple și complexe

O amoebă este un organism simplu. Dar este greu de crezut în manualele școlare. Ai putea spune: "Un bolovan în drum nu este deloc un sistem". Dar, la microscop, o amibă schimbă rapid chiar și mintea unui școlar. Viața unei amoebe este plină de evenimente. Un bolovan poate fi o armă în mâinile unui războinic sau un ciocan pentru a sparge nuci.

Știința modernă spune că este ușor să observăm substanțe chimice, molecule, atomi, electroni pe orbită și particule elementare în amoebe și pietricele.

Potrivit astronomilor, Pământul nu este singura planetă din univers și există planete similare în vastul sistem de galaxii.

Toate sistemele sunt simple la un singur nivel. Toate sistemele sunt complexe, odată ce cercetătorul coboară un nivel sau urcă un nivel.

Oricare dintre ele este un punct în spațiu și timp. Fie că este provocată de om sau naturală.

Statică și dinamică

O clădire de fabrică sau un pat de mașini este staționar. Muntele este mai puțin mobil decât oceanul de la poalele sale. Acestea sunt întotdeauna sisteme dinamice complexe. Clădirea unei fabrici asigură funcționalitatea necesară pentru ca forța de muncă, mașinile, echipamentele, materialele și produsele să funcționeze. Cadrul mașinii garantează buna funcționare a mecanismelor mașinii. Muntele influențează clima, "controlează" vântul, oferă hrană și adăpost organismelor vii.

În funcție de punctul de vedere și de sarcina în cauză, este posibil să se separe staticul de dinamic în orice sistem. Acesta este un element important procedură: modele de sisteme complexe - procesul de sistematizare a datelor. Identificarea corectă a surselor de informații despre sistem, evaluarea fiabilității acestora și determinarea semnificației lor reale este esențială pentru construirea modelului din care va fi derivată soluția.

Luați următorul exemplu. Atunci când se construiește un sistem de management al întreprinderii clădire, mașini-unelte și echipamente - statică. Dar această statică necesită o întreținere dinamică. Conform documentației tehnice, sistemul de control al instalației va avea un subsistem de întreținere. Alături de aceasta se va concepe un sistem de contabilitate și control pentru departamentul de contabilitate, un sistem economic planificat. Va fi necesar să se definească o serie de scopuri și obiective ale întreprinderii: strategie, concept de dezvoltare.

Structura sistemului

Scopul și structura sistemelor complexe reprezintă principala provocare în modelarea sistemelor complexe. Există numeroase teorii de sistem. Pot fi citate zeci de definiții ale obiectivelor, caracteristicilor, metodelor de analiză, iar fiecare va avea sens.

Specialiștii autoritari în teoria sistemelor sunt suficienți pentru a rezolva eficient sarcinile de modelare, dar nu sunt suficienți pentru a oferi o teorie conceptuală completă a sistemelor, a structurii acestora și a metodelor de definire (dezvoltare) a unor modele obiective și fiabile.

În mod obișnuit, experții manipulează sensul pe care îl dau termenilor: scop, funcționalitate, structură, spațiu de stare, integritate, unicitate. Notațiile grafice sau în bloc sunt folosite pentru a construi modelele vizual. Este vorba de descrierea textuală a.

Este important să se înțeleagă ce este un sistem complex în fiecare caz în parte. Procesul de înțelegere este dinamica gândirii profesionistului (echipei). Nu este posibil să se stabilească un obiectiv sau structura sistemului ca ceva imuabil. Înțelegerea lucrului de făcut este o dinamică. Tot ceea ce se înțelege este înghețat în statică, dar nu strică niciodată să revizitezi înțelegerea obținută, să ajustezi rezultatele intermediare.

O componentă caracteristică a cadrului este spectrul de date, integritatea acestora, descrierea cantitativă și calitativă, precum și metodele interne și externe ale sistemelor complexe pe care le manipulează:

• pentru a recunoaște informațiile primite;
• analize și generalizări ale datelor proprii și externe;
• structura sistemului decizional.

Un bun exemplu de structură de sistem este programarea. Sfârșitul secolului trecut a fost marcat de trecerea de la conceptul de programare clasică la cel de programare orientată pe obiecte.

Obiecte și sisteme de obiecte

Programarea este un sistem complex de procese de gândire. Programarea este o cerință de înaltă calificare care permite modelarea la un nivel conștient. Programatorul rezolvă o problemă reală. Nu are timp să analizeze codul programului la nivel de procesor. Programatorul lucrează cu un algoritm pentru a rezolva o problemă - acesta este nivelul de creare a modelului.

Programarea clasică este un algoritm care rezolvă în mod constant o problemă. În programarea orientată pe obiecte există doar obiecte care au metode de interacțiune între ele și cu lumea exterioară. Fiecare obiect poate avea date cu o structură complexă, cu sintaxă și semantică proprie.

Rezolvarea unei probleme prin de programare orientată pe obiecte, Programatorul gândește în termeni de obiecte, iar în mintea sa un sistem complex este un agregat de sisteme mai simple. Fiecare sistem este alcătuit din unul sau mai multe obiecte. Fiecare obiect are propriile date și metode.

Rezultatul muncii unui programator "orientat pe obiecte" este un sistem de obiecte și nu un algoritm secvențial. Sistemul de obiecte funcționează de la sine ca obiect. Obiectele constitutive își îndeplinesc doar scopul. Niciun algoritm din exterior nu spune unui sistem complex ce să facă. Cu atât mai mult în ceea ce privește obiectele constitutive - cum să se comporte.

Un punct și un sistem de puncte

Atunci când rezolvă probleme practice, specialistul construiește modele. Odată cu experiența vine și capacitatea de a vedea sistemele complexe ca pe niște puncte în spațiu-timp. Aceste puncte sunt pline de funcționalitate unică și specifică. Sistemele "preiau" informațiile primite și dau rezultatul așteptat.

Fiecare punct include un sistem de puncte, care trebuie de asemenea interpretate ca sisteme. Procedura inversă, în care problema de rezolvat este reprezentată de un sistem de subtask-uri și, prin urmare, impune specialistului un set relativ sistematic de funcții de divizare, conduce inevitabil la inconsecvențe în soluționare.

În orice sistem există un singur început, numai că acesta poate fi descompus în subactivități care trebuie rezolvate. Atunci când analizează sistemele, toți specialiștii folosesc termeni:

• unicitate;
• consecvență;
• autonomie;
• interconectarea "funcționalității interne";
• integritatea sistemului.

Primul și ultimul sunt cele mai importante de aplicat în orice etapa de lucru modelare. Orice sistem complex este o compoziție integrală și unică de subsisteme. Nu este important ce subsisteme alcătuiesc sistemul. Ideea principală este că la fiecare nivel există integritate și unicitate a funcționalității. Numai prin concentrarea asupra integrității și unicității sistemului, precum și a fiecărui subsistem al acestuia, se poate construi un model obiectiv al sarcinii (sistemului).

Cunoștințe și abilități

O frază obișnuită "Nimeni nu este de neînlocuit" iremediabil învechit. Chiar și lucrările simple pot fi realizate în mod inteligent, cu mai puțin efort, timp și bani.

Modelarea și rezolvarea inteligentă a problemelor reprezintă o cerință necondiționată pentru un nivel ridicat de competențe. Atât modelarea unui sistem real, cât și rezolvarea unei probleme depind de specialistul. Diferiți specialiști își vor face treaba în felul lor. Rezultatele pot fi diferite doar dacă modelarea este părtinitoare și dacă procesul de rezolvare a problemelor este executat în mod inexact.

O pregătire teoretică solidă, experiența practică și capacitatea de a gândi sistematic determină rezultatul fiecărei sarcini. Atunci când este abordat în mod obiectiv, fiecare dintre ele oferă un rezultat precis, indiferent de specialistul care a efectuat lucrarea.