Komplexní systém: charakterizace, struktura a metody definice

Existují přírodní a umělé systémy. Systém složený z jiných systémů, považováno za složité. Jedná se například o jablko nebo továrnu na traktory, včelí úl a psaní počítačového programu. Systém může být proces, objekt, jev. Informace jsou prostředkem k popisu systémů.

Rozpoznat potřebná data a posoudit jejich platnost - systém znalostí a dovedností. Porozumět a vyhodnotit - kvalita inteligence specialisty, účinnost jeho znalostí a dovedností.

V závislosti na úhlu pohledu a dosaženém cíli lze získat širokou škálu řešení. Apple a Newton jsou zajímavou novelou, ale pouze obrazně spojenou se zákony gravitace. Planety létají klidně a bez viditelných nákladů na energii, ale člověk se dosud nenaučil řídit systém gravitačních sil. Jedinou věcí, kterou věda dokáže, je překonání (spíše než použití) gravitačních sil využitím obrovských energetických zdrojů.

Jednoduché a složité systémy

Améba-nejjednodušší organismus. Ale věřit školním učebnicím je těžké. Lze říci: "Dlažební kostky na silnici nejsou vůbec systémem". Ale pod mikroskopem améba rychle mění názor i školáka. Život améby je plný událostí. Dlažební kostky se mohou ukázat jako zbraň v rukou válečníka nebo kladivem pro štípání ořechů.

Moderní věda tvrdí: v amébě a dlažebních kostkách je snadné detekovat chemikálie, molekuly, atomy, obíhající elektrony a elementární částice.

Podle astronomů není Země jedinou planetou ve vesmíru a existuje v obrovském systému galaxií.

Všechny systémy jsou jednoduché na stejné úrovni. Všechny systémy jsou složité, jakmile výzkumník klesne o úroveň níže nebo stoupá o úroveň výš.

Kterýkoli z nich je bod v prostoru a čase. Ať už umělá nebo přirozená.

Statika a dynamika

Budova továrny nebo lůžka stroje jsou nehybné. Hora je méně mobilní než oceán na úpatí. Jsou to vždy složité dynamické systémy. Budova závodu poskytuje nezbytnou funkčnost pro normální provoz pracovního týmu, obráběcích strojů, zařízení, skladování materiálů a hotových výrobků. Postel zaručuje normální provoz mechanismů stroje. Hora se podílí na formování klimatu, "řídí" pohyb větru, poskytuje jídlo a přístřeší živým organismům.

V závislosti na úhlu pohledu a řešeném problému v každém systému lze statiku oddělit od dynamiky. To je důležité postup: modely komplexních systémů - proces systematizace dat. Správné určení zdrojů informací o systému, posouzení jejich platnosti a určení skutečného významu je zásadní pro vytvoření modelu, na jehož základě bude rozhodnutí vytvořeno.

Zvažte příklad. Při stavbě systému řízení podniku budovy, obráběcích strojů a zařízení-statika. Ale tato statika vyžaduje dynamickou údržbu. Podle technické dokumentace bude muset mít systém řízení podniku servisní subsystém. Spolu s tím bude vyvinut účetní a kontrolní systém pro účetnictví, plánovaný a ekonomický systém. Bude nutné určit rozsah cílů a cílů podniku: strategie, koncepce rozvoje.

Struktura systému

Účel a struktura komplexních systémů je hlavním úkolem v simulaci. Existuje mnoho teorií systémů. Můžete uvést desítky definic cílů, charakteristik, metod analýzy a každý bude mít smysl.

Renomovaní odborníci na teorii systémů postačují k efektivnímu řešení simulačních problémů, ale nestačí k tomu, aby navrhli koncepčně úplnou teorii systémů, jejich strukturu a metody pro definování (vývoj) objektivních a spolehlivých modelů.

Odborníci obvykle manipulují s významem, který investují do pojmů: účel, funkčnost, struktura, stavový prostor, integrita, jedinečnost. Pro vizuální konstrukci modelů se používají grafické nebo blokové notace. Hlavní je textový popis.

Je důležité pochopit, co je složitý systém případ od případu. Proces porozumění je dynamika myšlení specialisty (kolektivu). Cíl nelze zachytit nebo struktura systému jako něco neotřesitelného. Pochopení provedené práce je dynamika. Vše, co je pochopeno, ztuhne ve statice, ale nikdy neuškodí přehodnotit dosažené porozumění, upravit průběžné výsledky.

Charakteristickou složkou struktury je spektrum dat, jejich integrita, kvantitativní a kvalitativní popis, interní a externí metody složitých systémů, s nimiž manipulují:

• rozpoznávání příchozích informací;
• analýza a zobecnění vlastních + externích dat;
• tvorba řešení.

Dobrým příkladem struktury systému je programování. Konec minulého století byl poznamenán přechodem od konceptu klasického programování k objektově orientovanému.

Objekty a systémy objektů

Programování je složitý systém myšlenkových procesů. Programování je vysoce kvalifikovaný požadavek, který umožňuje modelování na vědomé úrovni. Programátor řeší skutečný problém. Nemá čas analyzovat softwarový kód na úrovni procesoru. Programátor pracuje s algoritmem řešení problémů-jedná se o úroveň konstrukce modelu.

Klasické programování je algoritmus, který důsledně řeší problém. V objektově orientovaném programování existují pouze objekty, které mají metody pro vzájemnou interakci a vnější svět. Každý objekt může mít data složité struktury, vlastní syntaxe a sémantiky.

Řešení problému prostřednictvím objektově orientované programování, programátor přemýšlí o objektech a složitý systém v jeho mysli se jeví jako soubor jednodušších. Každý systém se skládá z jednoho nebo více objektů. Každý objekt má svá vlastní data a metody.

Výsledkem práce" objektově orientovaného " programátora je systém objektů a žádný sekvenční algoritmus. Systém objektů funguje sám jako objekt. Objekty, které ji tvoří, plní pouze svůj účel. Žádný algoritmus zvenčí neurčuje komplexnímu systému, co má dělat. Zejména objekty, které ji tvoří - jak se chovat.

Bodový a bodový systém

Při řešení praktických problémů odborník staví modely. Se zkušenostmi přichází schopnost vidět složité systémy jako body v časoprostoru. Tyto body jsou plné jedinečných a specifických funkcí. Systémy" přijímají " příchozí informace a poskytují očekávaný výsledek.

Každý bod zahrnuje systém bodů, které by měly být také interpretovány jako systémy. Reverzní postup, kdy je řešený problém reprezentován systémem dílčích úkolů, a proto ukládá specialistovi relativně systematickou sadu oddělených funkcí, nutně povede k nesrovnalostem v řešení.

V každém systému je pouze jeden začátek, pouze jej lze namalovat na dílčí úkoly, které vyžadují řešení. Při analýze systémů používají všichni odborníci termíny:

• jedinečnost;
• systémovost;
• soběstačnost;
• vztah "vnitřních funkcí";
• integrita systému.

První a poslední je nejdůležitější použít na jakékoli fáze práce podle modelování. Jakýkoli složitý systém je holistické jedinečné složení subsystémů. Které subsystémy jsou součástí systému-nezáleží. Hlavní věc na každé úrovni je integrita a jedinečnost funkčnosti. Pouze se zaměřením na integritu a jedinečnost systému, jakož i na každý jeho subsystém, lze vytvořit objektivní model problému (systémy).

Znalosti a dovednosti

Běžná fráze "nenahraditelné ne" beznadějně zastaralá. Dokonce i jednoduchá práce může být provedena rozumně tím, že vynaložíte méně energie, ušetříte čas a peníze.

Modelování a řešení inteligentních problémů-bezpodmínečný požadavek vysoké kvalifikace. Jak simulace skutečného systému, tak řešení problému závisí na specialistovi. Různí odborníci vykonají svou práci svým vlastním způsobem. Výsledky se mohou lišit, pouze pokud jsou simulace prováděny neobjektivně a proces řešení problému je prováděn nepřesně.

Výsledek řešení každého problému určuje seriózní teoretická příprava, praktické zkušenosti a schopnost systémového myšlení. S objektivním přístupem každý z nich poskytuje přesný výsledek bez ohledu na odborníka, který práci provedl.