Человеческие возможности и сложные системы

Каноническая форма сложной системы.

Организованная и неорганизованная сложность

Наиболее интересные системы содержат много разных иерархий. В самолете, например, можно выделить системы силовой установки, управления полетом и т.д. такое разбиение дает структурную иерархию типа «это – часть того». Но одновременно эту же систему можно рассмотреть по-другому. Например, турбореактивный двигатель – особый тип реактивного двигателя, а «Pratt and Whithey TF30» – особый тип турбореактивного двигателя. Определенный другим путем «реактивный двигатель» представляет обобщение свойств. Присущих любому типу реактивного двигателя; турбореактивный двигатель – это просто особый тип реактивного двигателя со свойствами, которые отличают его, например, от прямоточного двигателя. Эта вторая иерархия представляет собой «типовую» иерархию. Мы выделяем соответственно типовую и структурную иерархии, называя их соответственно структурой классов и структурой объектов.

Все сложные системы можно представить одной и той же (канонической) формой, представленной на рис 1-1. Здесь мы видим две разные иерархии принадлежащих одной системе: структуру классов и структуру объектов. Каждая иерархия является многоуровневой. В которой более абстрактные классы и объекты построены на базе примитивных. Выбор класса или объекта, соответствующего низшему уровню абстракции, зависит от конкретной задачи. Среди объектов одного уровня существуют четко выраженные связи, особенно это касается компонентов структуры объектов. Любому рассматриваемому уровню абстракции соответствует свой уровень сложности. Структуры классов и объектов не являются независимыми: каждый объект в структуре объектов представляет определенный класс. Объектов в сложной системе обычно гораздо больше чем классов.

Обычно наиболее успешными программными системами являются те, в которых заложены хорошо продуманные структуры классов и объектов и которые обладают пятью признаками сложных систем.

Когда мы начинаем анализировать сложную систему, в ней обнаруживается много составных частей, которые взаимодействуют друг с другом различными сложными способами, причем ни сами части системы, ни пути их взаимодействия не обнаруживают никакого сходства. Когда мы начинаем в процессе проектирования вносить в систему элементы организованности, мы должны думать сразу о многих вещах. При анализе дискретных систем необходимо рассматривать большие, сложные и не всегда детерминированные пространства состояний. К сожалению, один человек не может отслеживать все это одновременно. Психологи, (например, Миллер) считают, что максимальное количество единиц информации. Которое человеческий мозг может одновременно обработать, не превышает 7 [12]. Этот объем связан, по-видимому, с объемом кратковременной памяти у человека. Саймон отмечает также, что дополнительным ограничивающим фактором является скорость обработки мозгом поступающей информации: ему требуется примерно 5 с. На каждое новое событие [13]. Таким образом, мы столкнулись с серъезным препятствием: требуемая сложность программных систем возрастает, а способности нашего мозга контролировать эту сложность остаются на прежнем уровне.

Дата добавления: 2014-01-06