Подсистема, надсистема, компоненты и элементы

Понятие подсистема подразумевает, что выделяется относительно независимая часть системы, обладающая свойствами системы, и имеющая подцель, на достижение которой ориентирована подсистема, а также свойства целостности, коммутативности и т.п., определяемые закономерностями систем.

Если же части системы не обладают такими свойствами, а представляют собой просто совокупности однородных элементов, то такие части принято называть компонентами.

Определение 1.8. Подсистема – часть системы, выделенная по определенному признаку, обладающая некоторой самостоятельностью и допускающая разложение на элементы в рамках данного разложения.

Система может быть разделена на элементы не сразу, а последовательным расчленением на подсистемы – совокупности элементов. Такое расчленение, как правило, производится на основании определения независимой функции, выполняемой данной совокупностью элементов совместно для достижения некой частной цели, обеспечивающей достижение общей цели системы.

Подсистема не есть простая совокупность элементов, так как для нее выполняется условие целостности.

Расчленяя систему на подсистемы, следует иметь в виду, что выделение подсистем зависит от цели и может меняться по мере ее уточнения и развития представлений исследователя об анализируемом объекте или проблемной ситуации.

Надсистема. Понятие подсистемы подразумевает, что любая система не может быть абсолютно отделена от внешней среды, и, так или иначе, входит составной частью системы более высокого уровня.

Определение 1.9. Объединение нескольких систем, обладающих системным свойством называют суперсистемой (надсистемой) или системой более высокого порядка.

Элемент. Последовательное разбиение системы в глубину приводит к иерархии подсистем, нижним уровнем которых является элемент. Под элементом принято понимать простейшую неделимую часть системы. Систему можно расчленять на элементы различными способами в зависимости от формулировки задачи, цели и ее уточнения в процессе проведения системного исследования. При необходимости можно изменять принцип расчленения, выделять другие элементы и получать с помощью нового расчленения более адекватное представление об анализируемом объекте и проблемной ситуации.

Наличие связей между элементами, составляющими некоторую совокупность, ведет к появлению новых свойств (эмерджентности) не присущих элементам в отдельности. В силу этого подмножества элементов системы могут рассматриваться как подсистемы (компоненты), что зависит от целей исследования. Следует отметить, что понятие «элемент» опирается на понятие «простоты».

Определение 1.10. Под простотой подразумевается свойства множества, выступающего в другом множестве как элемент.

Однако отождествление простоты и элементарности неправомерно. Развитие науки доказывает, что попытка сведения всех систем к элементарным образованиям носит временный характер. Всякий раз через некоторый период времени установленное и, казалось бы незыблемое, элементарное оказывалось состоящим из более элементарного. Элементарность тесно связана с принципом неисчерпаемости материи – одним из фундаментальных принципов мироустройства.

Для элементов системы характерны некоторые свойства:

· элементарность при данном способе расчленения;

· свойства природы элементов.

Определение 1. 11. Свойство – это вхождение элемента в некоторый класс, когда не образуется новый предмет: характеристика, присущая объектам и явлениям, позволяющая отличать или отождествлять их.

Многое в системе зависит от типов элементов. Поэтому в теории систем значительную методологическую роль играет построение классификации элементов. В теории систем этой проблеме уделяется недостаточное внимание, так как в основе доминирующего изучения лежит природа целостности, которое мешает видеть влияние природы элементов на систему. Поэтому вторичность элементов по сравнению с целью оказывается слабо исследованной.

Таблицей 1.1 представлена классификация элементов [67].

Таблица 1.1

Название	Характеристика	Изображение
Упругий	Противостоит внешним воздействиям, однозначно передает воздействие по связи
Рефлексивный	Обладает внутренним движением и осуществляет внутреннее преобразо- вание по какому-либо алгоритму
Потребитель	Воспринимает воздействие без образования направленного эффекта
Источник	Образует направленный эффект в присутствии понуждающего внешнего воздействия
Полирецепторный	Рефлексивный элемент, воздействующий по нескольким направлениям
Полиэффекторный	Рефлексивный элемент, образующий воздействия по нескольким направлениям при восприятии одного понуждающего воздействия
Полиэлемент	Рефлексивный элемент, образующий воздействия по нескольким направлениям при восприятии нескольких внешних воздействий
Полиисточник	Источник, образующий в данных неизменных условиях воздействия по нескольким направлениям
Полипотребитель	Потребитель, воспринимающий воздействия по нескольким внешним связям

Но элементы системы могут быть классифицированы по более разнообразным основаниям [67] (таблица.1.2).

Таблица 1.2

Основания классификации	Элемент
Тип	Характеристика
Степень родства с другими элементами	Гомогенный Гетерогенный	Однотипен с другими элементами Разнотипен с другими элементами
Степень самостоятельности элемента	Программный Адаптивный Инициативный	Действует по жесткой программе Обладает способностью к адаптации Способен менять действительность
Длительность существования	Постоянный   Временный	Отличается относительно длинным временем существования Возникающий временно
Временная принадлежность	Прошлого (атавизм)   Настоящего   Будущего	Остался от прошлых этапов жизни системы Характерен для настоящего времени существования системы Свойственен для будущего данной системы (инновационный элемент)
Роль в системе	Основной Не основной	Играет главную роль в системе Играет второстепенную роль
Активность в системе	Активный Пассивный	Воздействующий на процессы Слабо воздействующий на процессы в системе
Характер воздействия на систему	Определенный (предсказуемый) Неопределенный (непредсказуемый)	Оказывает вполне определенное воздействие на систему Оказывает непредсказуемое воздействие на систему
Характер восприятия сигнала	Отторгающий Преобразующий Передающий	Не воспринимает сигнал Преобразует поступивший сигнал Передает сигнал в том виде, в котором получил
Число входов-выходов	С одним входом С одним выходом С одним входом и одним выходом С несколькими вх. и одним выходом С одним вх. и несколькими вых. С несколькими вх. и несколькими вых.	Получает сигналы, но не отдает их Отдает сигналы, но не получает их Получает и отдает сигналы   Получает несколько сигналов, но отдает только один Получает один сигнал, но отдает несколько Получает и отдает несколько сигналов

Дадим некоторые определения элемента системы.

Определение 1.12. Элементом системы называют объект (часть системы) с однозначно определенными известными свойствами.

Определение 1.13. Элемент системы — это некоторый объект (материальный, энергетический, информационный), обладающий рядом важных свойств и реализующий в системе определенный закон функционирования , внутренняя структура которого не рассматривается.

Следующее определение элемента системы можно считать наиболее емким (но в то же самое время и наиболее громоздким).

Определение 1.14. Элемент – это неделимая наименьшая функциональная часть системы, включающая:

– вектор неуправляемых входных сигналов ;

– воздействия внешней среды ;

– вектор управляющих сигналов ;

– вектор выходных сигналов ;

– закон функционирования

и представляемая как «черный ящик».

Рис.1.2. Соотношение между элементом, системой,

подсистемой и надсистемой

Таким образом, элемент – это предел членения системы с точки зрения решения конкретной задачи и поставленной цели.

Входные сигналы, воздействия внешней среды и управляющие сигналы являются независимыми переменными. При строгом подходе изменение любой из независимых переменных влечет за собой изменение состояния элемента системы. Представление элемента в виде «черного ящика» (модель «вход-выход»), представлена на рис.1.1.

Элементы находятся в системе не сами по себе, а связаны один с другим. Под связью понимают любого рода взаимоотношения между элементами. Она выступает в виде качества, которое присуще материи и заключается в том, что все предметы, процессы, явления объективной реальности находятся в бесконечно многообразной зависимости и многообразных отношениях.

Дата добавления: 2015-04-30