Централизованные и децентрализованные системы

⇐ ПредыдущаяСтр 6 из 20Следующая ⇒

Централизованной системой называется система, в которой некоторый элемент играет главную, доминирующую роль в функционировании системы. Такой главный элемент называется ведущей частью системы или ее центром. При этом небольшие изменения ведущей части вызывают значительные изменения всей системы: как желательные, так и нежелательные. К недостаткам централизованной системы можно отнести низкую скорость адаптации (приспособления к изменяющимся условиям окружающей среды), а также сложность управления из-за огромного потока информации подлежащей переработке в центральной части систем.

Децентрализованная система - это система, в которой нет главного элемента.

Важнейшие подсистемы в такой системе имеют приблизительно одинаковую ценность и построены не вокруг центральной подсистемы, а соединены между собой последовательно или параллельно.

Примеры.

1. Армейские структуры представляют собой ярко выраженные централизованные системы.

2. Интернет является практически идеальной децентрализованной системой.

Классификация по размерности

Системы подразделяются на одномерные и многомерные.

Система, имеющая один вход и один выход, называется одномерной. Если входов или выходов больше одного - многомерной.

Нужно понимать условность одномерности системы — в реальности любой объект имеет бесчисленное число входов и выходов.

Классификация систем по однородности и разнообразию структурных элементов.

Системы бывают гомогенные, или однородные, и гетерогенные, или разнородные, а также смешанного типа.

В гомогенных системах структурные элементы системы однородны, т. е. обладают одинаковыми свойствами. В связи с этим в гомогенных системах элементы взаимозаменяемы.

Пример. Гомогенная компьютерная система в организации состоит из однотипных компьютеров с установленными на них одинаковыми операционными системами и прикладными программами. Это позволяет заменить вышедший из строя компьютер любым другим без дополнительной настройки и переучивания конечного пользователя.

Понятие «гомогенная система» широко используется при описании свойств газов, жидкостей или популяций организмов.

Гетерогенные системы состоят из разнородных элементов, не обладающих свойством взаимозаменяемости.

Примеры.

1. Гетерогенная сеть - информационная сеть, в которой работают протоколы сетевого уровня различных фирм-производителей. Гетерогенная вычислительная сеть состоит из фрагментов разной топологии и разнотипных технических средств.

2. Если университет в обычном понимании является гомогенным образованием, т. е. реализует подготовку по высшему и послевузовскому образованию (которые близки как по учебным программам, так и по методам их преподавания), то университетский комплекс представляется собой гетерогенную систему, в которой проводится подготовка по программам начального, среднего, высшего послевузовского образования.

Линейные и нелинейные системы

Система называется линейной, если она описывается линейными уравнениями (алгебраическими, дифференциальными, интегральными и т. п.), в противном случае - нелинейной.

Для линейных систем справедлив принцип суперпозиции: реакция системы на любую комбинацию внешних воздействий равна сумме реакций на каждое из этих воздействий, поданных на систему порознь. Предположим, что после изменения входной переменной на величину Δ х выходная переменная изменяется на Δ у. Если система линейна, то после двух независимых изменений входной переменной на Δ x₁ и Δ х₂. таких, что Δ х₁+Δ х₂ =Δ х, суммарное изменение выходной переменной также будет равно Δ у.

Большинство сложных систем являются нелинейными. В связи с этим для упрощения анализа систем довольно часто применяют процедуру линеаризации, при которой нелинейную систему описывают приближенно линейными уравнениями в некоторой (рабочей) области изменения входных переменных. Однако не всякую нелинейную систему можно линеаризировать, в частности, нельзя линеаризировать дискретные системы.

Дискретные системы

Среди нелинейных систем выделяют класс дискретных систем.

Дискретная система - это система, содержащая хотя бы один элемент дискретного действия.

Дискретный элемент - это элемент, выходная величина которого изменяется дискретно, т. е. скачками, даже при плавном изменении входных величин.

Все остальные системы относятся к системам непрерывного действия.

Система непрерывного действия (непрерывная система) состоит только из элементов непрерывного действия, т. е. элементов, выходы которых изменяются плавно при плавном изменении входных величин.

Казуальные и целенаправленные системы

В зависимости от способности системы ставить себе цель различают казуальные и целенаправленные (целеустремленные, активные) системы.

К казуальным системам относится широкий класс неживых систем:

Казуальные системы - это системы, которым цель внутренне не присуща.

Если такая система и имеет целевую функцию (например, автопилот), то эта функция задана извне пользователем.

Целенаправленные системы - это системы, способные к выбору своего поведения в зависимости от внутренне присущей цели.

В целенаправленных системах цель формируется внутри системы.

Пример. Система " самолет – пилоты" способна поставить себе цель и отклониться от маршрута.

Элемент целенаправленности всегда присутствует в системе, включающей в себя людей (или еще шире живые существа). Вопрос чаще всего состоит в степени влияния этой целенаправленности на функционирование объекта. Если мы имеем дело с ручным производством, то влияние так называемого человеческого фактора очень большое. Отдельный человек, группа людей или весь коллектив способны поставить цель своей деятельности, отличную от цели компании.

Активные системы, к которым, в первую очередь, относятся организационные, социальные и экономические, в зарубежной литературе называются «мягкими» системами. Они способны сознательно предоставлять недостоверную информацию и сознательно не выполнять планы, задания, если им это выгодно. Важным свойством таких систем является дальновидность, обеспечивающая способность системы прогнозировать будущие последствия принимаемых решений. Это, в частности, затрудняет применение обратной связи для управления системой.

Кроме того, иногда на практике системы условно делят на системы, стремящиеся к цели – целеориентированные, и на системы, которые ориентированы, в первую очередь, не на цели, а на определенные ценности – ценностноориентированные.

Большие и сложные системы

Достаточно часто термины «большая система» и «сложная система» используются как синонимы. В то же время существует точка зрения, что большие и сложные системы — это разные классы систем. При этом некоторые авторы связывают понятие «большая" с величиной системы, количеством элементов (часто относительно однородных), а понятие " сложная" - со сложностью отношений, алгоритмов или сложностью поведения. Существуют более убедительные обоснования различия понятий «большая система" и " сложная" " система».

Большие системы

Понятие «большая система» стало употребляться после появления книги Р.Х. Гуда и Р.З. Макола. Этот термин широко использовался в период становления системных исследований для того, чтобы подчеркнуть принципиальные особенности объектов и проблем, требующих применения системного подхода.

В качестве признаков большой системы предлагалось использовать различные понятия:

· понятие иерархической структуры, что, естественно, сужало класс структур, с помощью которых может отображаться система;

· понятие «человеко-машинная» система (но тогда выпадали полностью автоматические комплексы);

· наличие больших потоков информации;

· или большого числа алгоритмов ее переработки

У.Р. Эшби считал, что система является большой с точки зрения наблюдателя, возможности которого она превосходит в каком-то аспекте, важном для достижения цели. При этом физические размеры объекта не являются критерием отнесения объекта к классу больших систем. Один и тот же материальный объект в зависимости от цели наблюдателя и средств, имеющихся в его распоряжении, можно отображать или не отображать большой системой.

Ю.И. Черняк также в явном виде связывает понятие большой системы с понятием «наблюдатель».

Большие системы (БС) — это системы, не наблюдаемые единовременно с позиции одного наблюдателя либо во времени, либо в пространстве. В таких случаях система рассматривается последовательно по частям (подсистемам), постепенно перемещаясь на более высокую ступень. Каждая из подсистем одного уровня иерархии описывается одним и тем же языком, а при переходе на следующий уровень наблюдатель использует уже мета-язык, представляющий собой расширение языка первого уровня за счет средств описания самого этого языка. Создание этого языка равноценно открытию законов порождения структуры системы и является самым ценным результатом исследования языка.

Рис. 2.1 Построение большой системы

Если исследователь идет от наблюдения реального объекта, то большая система создается путем композиции – составления ее из малых подсистем, описываемых одним языком.

Операция, противоположная композиции, есть декомпозиция большой системы, то есть разбиение ее на подсистемы. Она осуществляется для того, чтобы извлечь новую ценную информацию из знания системы в целом, которая не может быть получена другим путем. Важным понятийным инструментом системного анализа является иерархия подсистем в большой системе. В иерархии экономических систем можно, например, выделить уровни: народное хозяйство, отрасль, подотрасль, предприятие, цех, бригада. Рассмотрение систем в иерархии дает возможность выявить новые их свойства.

Величина большой системы может быть измерена по разным критериям: по числу подсистем; по числу ступеней иерархии подсистем.

⇐ Предыдущая 1 2 3 4 567 8 9 10 Следующая ⇒