Сложные системы и их особенности

СЛОЖНАЯ СИСТЕМА — система, которая состоит из элементов разных типов и обладает разнородными связями между ними.

Сложность понимается как объективное, так и субъективное явление. Эти два типа сложности тесно взаимодействуют друг с другом, особенно тогда, когда та или иная система только включается в познавательный процесс.

В науке выделяются четыре подхода к пониманию сложных систем.

Согласно первому подходу сложные системы представляет собой системы с плохой организацией. К ним относят окружающую среду.

При втором подходе под сложными понимаются такие системы, которые не могут быть точно математически описаны. Для математического моделирования значительного числа этих систем нет инструментария.

При третьем подходе сложными считаются системы целенаправленного поведения, т.е. социальные. В этом случае сложные системы совпадают с человеком, его социальной организацией.

При четвертом подходе сложность трактуется с позиции теории множеств как элемент того множества, где он выступает как множество. Здесь сложность отождествляется с понятием “много”, которое применяется к элементам, структурам, свойствам, функциям и т.д.

К сложным системам относят органические системы, под которыми понимают не только биологические системы, но и социальные.

Сложность — существенная характеристика эволюции. Ее обычно связывают с уровнем и формой движения материи. Каждый последующий уровень сложнее предыдущего, поэтому химические системы сложнее физических, а социальные — биологических.

Сложные системы характеризуются многомерностью (большим числом составляющих элементов), многообразием природы элементов, связей, разнородностью структуры.

Сложные системы обладают свойствами, которыми не обладает ни один из составляющих элементов. Сложными системами являются живые организмы, в частности человек, и т.д.

Пример. Сложными системами являются, например, химические реакции, если их рассматривать на молекулярном уровне; клетка биологического образования, рассматриваемая на метаболическом уровне; мозг человека, если его рассматривать с точки зрения выполняемых человеком интеллектуальных действий.

Классификацию систем можно осуществить по разным критериям. Приведем основные способы классификации.

1. По отношению системы к окружающей среде:

a. открытые (есть обмен с окружающей средой ресурсами);

b. закрытые (нет обмена ресурсами с окружающей средой).

2. По происхождению системы (элементов, связей, подсистем):

a. искусственные (орудия, механизмы, машины, автоматы, роботы и т.д.);

b. естественные (живые, неживые, экологические, социальные и т.д.);

c. виртуальные (воображаемые и, хотя они в действительности реально не существующие, но функционирующие так же, как и в случае, если бы они реально существовали);

d. смешанные (экономические, биотехнические, организационные и т.д.).

3. По описанию переменных системы:

a. качественными переменными (имеющие только лишь содержательное описание);

b. количественными переменными (имеющие дискретно или непрерывно описываемые количественным образом переменные);

c. смешанного (количественно — качественное) описания.

4. По типу описания закона (законов) функционирования системы:

a. типа «Черный ящик» (неизвестен полностью закон функционирования системы; известны только входные и выходные сообщения системы);

b. не параметризованные (закон не описан, описываем с помощью хотя бы неизвестных параметров, известны лишь некоторые априорные свойства закона);

c. параметризованные (закон известен с точностью до параметров и его возможностью нести к некоторому классу зависимостей);

d. типа «Белый (прозрачный) ящик» (полностью известен закон).

5. По способу управления системой (в системе):

a. управляемые извне системы (без обратной связи, регулируемые, управляемые структурно, информационно или функционально);

b. управляемые изнутри (самоуправляемые или саморегулируемые — программно управляемые, регулируемые автоматически, адаптируемые — приспосабливаемые с помощью управляемых изменений состояний и самоорганизующиеся — изменяющие во времени и в пространстве свою структуру наиболее оптимально, упорядочивающие свою структуру под воздействием внутренних и внешних факторов);

c. комбинированным управлением (автоматические, полуавтоматические, автоматизированные, организационные).

Дата добавления: 2013-12-13