Понятие структуры

Связи

Понятие «связь» входит в любое определение системы, потому что связь обеспечивает возникновение и сохранение целостности ее свойств. Это понятие одновременно характеризует и строение (ститикутику), и функционирование (динамику) системы.

Однако дать определение этому почти очевидному понятию довольно трудно - существуют десятки определений. В одних связь - это «процесс...», В других - «подсистема (элемент)…». Можно говорить, что «связь» - это отдельный элемент, и в этом есть некоторый смысл, поскольку иногда канал связи имеет материальное воплощение со своими статическими и динамическими свойствами

Самые простые определения звучат так:

Связи - это то, что объединяет элементы в целое.

Связи - это компоненты системы, осуществляющие взаимодействие между ее элементами, а также между системой в целом и средой.

При содержательном подходе связи подразделяются на

· материально-вещественные - процессы передачи вещества между элементами системы;

· энергетические - процессы передачи энергии между элементами системы;

· информационные - представляют собой информационные потоки.

Связями первого порядка называются связи, функционально необходимые - реализующие основные функции системы. Дополнительные связи называются связями второго порядка. Если они отсутствуют, то в значительной степени улучшают действие системы (проявление эффекта синергии), но не являются функционально необходимыми. Излишние или противоречивые связи называются связями третьего порядка.

Иногда связь определяют как ограничение свободы элементов. Действительно, элементы, вступая в связь друг с другом, утрачивают часть своих свойств, которыми они потенциально обладали в свободном состоянии.

Существует несколько классификаций связей. Связи можно охарактеризовать направлением, силой, характером (или видом) По первому признаку связи делятся на направленные и ненаправленные. По второму – на сильные и слабые. По характеру (виду) различают связи подчинения, связи порождения (или генетические), равноправные (или безразличные), связи управления.

С формальной точки зрения можно рассматривать классификацию связей, представленную в табл. 4.3

Таблица 4.3 Классификация связей в системах (формальный подход)

Вид связи	Изображение
Ненаправленная непрерывная
Направленная непрерывная
Прерывистая, дискретная
Двухсторонняя
Равноправные
Неравноправные

Если рассматривать вариант системы, состоящей из n элементов, в которой между двумя элементами допустима только одна связь, то максимальное количество связей в системе Nc определяется числом возможных сочетаний связей между элементами и может быть найдено по формуле

Nc = n(n - 1).

Для кибернетических моделей систем, для которых связи условно считаются однонаправленными, более адекватным является такое определение:

Связь - это способ взаимодействия входов и выходов элементов системы между собой и с окружающей средой.

В свете такого определения связи делятся на прямые и обратные (рис. 4.4).

а) б) в)

Рис. 4.4. Прямая (а) и обратная (6 и в) связь между элементами

Прямая связь - это непосредственное воздействие одного элемента на другой.

Обратная связь - это воздействие результатов функционирования элемента на характер этого функционирования между выходом и входом одного и того элемента

4.5. Структура

Структура (от латинского «structure», означающего строение, расположение, порядок) отражает определенные взаимосвязи элементов системы, ее строение. При описании сложных объектов структура системы включает не все элементы и связи между ними, а лишь наиболее существенные, которые мало меняются при текущем функционировании системы и обеспечивают ее существование и основные свойства.

Структура системы - это устойчивая упорядоченность в пространстве и во времени ее элементов и связей между ними. Структурные связи обладают относительной независимостью от элементов и при переходе от одной системы к другой могут переносить закономерности, выявленные и отраженные в структуре одной из них, на другие. При этом системы могут иметь различную физическую природу.

Одна и та же система может быть представлена разными структурами в зависимости от стадии познания объектов или процессов, от аспекта их рассмотрения, цели создания. По мере развития исследований или в ходе проектирования структура системы может изменяться.

Именно структура делает систему некоторым качественно определенным целым, так как структура предполагает взаимодействие элементов друг с другом по-разному, выдвигая на первый план те или иные стороны, свойства элементов. Структура является важнейшей характеристикой системы, так как при одном и том же составе элементов, но при различном взаимодействии между ними меняется и назначение системы, и ее возможности.

Кроме того, следует различать два определяющих структуры: материальная структура и формальная структура:

Под формальной структурой понимается совокупность функциональных элементов и их отношений, необходимых и достаточных для достижения системой поставленных целей Таким образом, формальная структура описывает нечто общее, присущее системам одного типа

Материальная структура,является носителем конкретных типов и параметров элементов системы и их взаимосвязей

Дата добавления: 2014-01-05