Federal bojxona xizmati

Davlat ta'lim muassasasi

Oliy kasbiy ta'lim

"Rossiya bojxona akademiyasi"

Vladivostok filiali

“Tartiblilik. Xaos. ortib borayotgan entropiya"

Talabalar tomonidan to'ldirilgan

121 guruh: Ilyin D.,

Chernozemov A.

Tekshirildi:

Pugach P. A.

Vladivostok 2010 yil

1. Kirish………………………………………………………….. 3

2. Buyurtma……………………………………………………4

3. Xaos................................................. .... ................................................. ............ 5

4. Entropiyaning ortishi…………………………………………………… 7

5. Xulosa…………………………………………………….. 9

6. Adabiyotlar ro‘yxati………………………………………………………10

Kirish

Barcha tabiiy jarayonlar koinot entropiyasining ortishi bilan birga keladi; Ushbu bayonot ko'pincha entropiya printsipi deb ataladi. Entropiya energiyaning saqlanish sharoitlarini ham tavsiflaydi: agar energiya yuqori haroratda saqlansa, uning entropiyasi nisbatan past, sifati esa, aksincha, yuqori. Boshqa tomondan, agar past haroratda bir xil miqdordagi energiya to'plangan bo'lsa, u holda bu energiya bilan bog'liq entropiya yuqori va uning sifati past bo'ladi.

Entropiyaning ortishi xarakterli xususiyat tabiiy jarayonlar va tobora ortib borayotgan energiyani saqlashga mos keladi past haroratlar. Xuddi shunday, o'zgarish jarayonlarining tabiiy yo'nalishi energiya sifatining pasayishi bilan tavsiflanadi, deb aytishimiz mumkin.

Entropiya energiyani saqlash shartlarini tavsiflovchi energiya va entropiya o'rtasidagi munosabatlarning bunday talqini katta ahamiyatga ega. amaliy ahamiyati. Termodinamikaning birinchi qonuni shuni ko'rsatadiki, izolyatsiya qilingan tizimning energiyasi (va, ehtimol, butun olam) doimiy bo'lib qoladi. Shu sababli, qazib olinadigan yoqilg'ilarni - ko'mir, neft, uranni yoqish orqali biz umumiy energiya zaxiralarini kamaytirmaymiz. Shu ma'noda, energiya inqirozi umuman mumkin emas, chunki dunyodagi energiya doimo o'zgarishsiz qoladi. Biroq, bir hovuch ko'mir va bir tomchi neftni yoqish orqali biz dunyodagi entropiyani oshiramiz, chunki bu jarayonlarning barchasi o'z-o'zidan sodir bo'ladi. Har qanday harakat koinot energiyasi sifatining pasayishiga olib keladi. Sanoatlashgan jamiyatda resurslardan foydalanish jarayoni tez sur'atlar bilan o'sib borayotganligi sababli, koinotning entropiyasi doimiy ravishda o'sib bormoqda. Biz tsivilizatsiya rivojini entropiya ishlab chiqarish darajasini pasaytirish va energiya sifatini saqlab qolish yo'lida yo'naltirishga harakat qilishimiz kerak.

Tartiblilik

Tartib - strukturaning o'ziga xos xususiyati bo'lib, uning elementlarining o'zaro muvofiqlik darajasini ko'rsatadi. Ijtimoiy-kognitiv tizimga nisbatan tartiblilik xususiyati aniq tarixiy ratsionallik tizimi kontekstida tuzilgan bilimlarning yuqori darajasiga mos keladi.

Jonsiz va tirik tabiatning rivojlanish kontseptsiyasi tabiiy ob'ektlar tuzilishidagi qaytarilmas, yo'naltirilgan o'zgarish sifatida qaraladi, chunki struktura materiyaning tashkiliy darajasini aks ettiradi.

Struktura - bu tizimni tashkil etuvchi elementlarning bog'lanishini osonlashtiradigan, uning bir butun sifatida mavjudligini va uning sifat xususiyatlarini aniqlaydigan tizimning ichki tashkiloti. Struktura ob'ekt elementlarining tartibini belgilaydi. Elementlar - bu har qanday hodisa, jarayonlar, shuningdek, har qanday turdagi o'zaro bog'liqlik va o'zaro bog'liqlikdagi har qanday xususiyat va munosabatlar.

Struktura - ma'lum o'zgarishlarga (o'zgarishlarga) nisbatan saqlanib qolgan (o'zgarmas) elementlarning tartibi (tarkibi).

Tartib - elementlarni bir-biriga bog'lashning nisbatan barqaror usuli bo'lib, ularning ichki ajratilgan ob'ekt ichidagi o'zaro ta'siri yaxlit xususiyatga ega.

Eng muhim xususiyat uning nisbiy barqarorligi bo'lib, o'zgarishda saqlanish sifatida tushuniladi. Biroq, tartib ma'lum bir dinamizmni, alohida vaqt momentlarini o'z ichiga oladi va vaqt va makonda elementlarning yangi xususiyatlarini ochish jarayonini ifodalaydi.

Tartib - bu muayyan tizimning quyi tizimlari o'rtasidagi ichki munosabatlarning umumiy, sifat jihatidan belgilangan va nisbatan barqaror tartibi. "Tashkilot darajasi" tushunchasi "tuzilma" tushunchasidan farqli o'laroq, tuzilmalarning o'zgarishi va uning ketma-ketligi haqidagi g'oyani ham o'z ichiga oladi. tarixiy rivojlanish tizim yaratilgan paytdan boshlab. Tuzilishdagi o'zgarishlar tasodifiy va har doim ham yo'naltirilmagan bo'lishi mumkin bo'lsa-da, tashkilot darajasidagi o'zgarishlar kerakli tarzda sodir bo'ladi. Tegishli tashkiliy darajaga etgan va ma'lum bir tuzilishga ega bo'lgan tizimlar boshqaruv orqali ma'lumotlardan tartibda foydalanish, tashkiliy darajasini o'zgarmagan holda saqlash (yoki oshirish) qobiliyatiga ega bo'ladi va ularning entropiyasining doimiyligiga (yoki pasayishiga) hissa qo'shadi.

Xaos

"Betartiblik" tushunchasining etimologiyasi.

Qadimgi yunon falsafasida nihoyat shakllangan betartiblik tushunchasi - bu kosmik ibtidoiy birlikning fojiali tasviri, hamma narsaning boshlanishi va oxiri, barcha tirik mavjudotlarning abadiy o'limi va ayni paytda barcha rivojlanish tamoyili va manbai, u tartibsiz, hamma narsaga qodir va yuzsizdir.

Xaos (yunoncha cháos, cháino — ochaman, tashlayman), qadimgi yunon mifologiyasida mavjud boʻlgan hamma narsa keyinchalik vujudga kelgan cheksiz birlamchi massa. Majoziy ma'noda - tartibsizlik, chalkashlik.

Fiziklar, kimyogarlar, biologlar, matematiklar, muhandislar va boshqalar tartibsizlikka qiziqishadi.Bu tadqiqotchilar turbulentlikni ko'rsatadigan, tasvirlash qiyin va tabiatan tasodifiy bo'lgan tizimlarga ixtisoslashgan, ya'ni ular tartibsizlik bilan shug'ullanadilar. Biroq, bu erda ba'zi skeptiklar bor. Ba'zi matematiklarning ta'kidlashicha, xaosni o'rganishning nazariy usullari qat'iy emas, ishonchsiz modellarga tayanadi va echimlarni sinashning an'anaviy usullariga tahdid soladi. Shunga qaramay, tartibsizlik nazariyasi o'z izdoshlarini topdi va har bir yirik universitet yoki tadqiqot markazida o'z himoyachilariga ega. Ushbu nazariya an'anaviy usullar bilan tasvirlab bo'lmaydigan tizimlarni o'rganishga yondashuvni taklif qiladi. Ko'pchilik uchun olimlar nazariyasi Xaos - bu yangi g'oyalarni talab qiladigan juda qiyin muammolarni hal qilishning yana bir usuli.

Nyutondan beri olimlar xatti-harakatlarni tushuntirishga harakat qilishdi murakkab tizim tizimning kirishida belgilangan qiymat va tizimning chiqishida olingan qiymat o'rtasida to'g'ridan-to'g'ri proportsionallikni o'rnatadigan chiziqli (oddiy to'g'ridan-to'g'ri munosabatni o'rnatish) tenglamalar yordamida. Agar siz barcha o'zgaruvchilarni bilsangiz, ular ishonishadi va kompyuteringiz barcha noaniqliklarni hisobga oladigan darajada kuchli bo'lsa, unda siz qanchalik murakkab bo'lishidan qat'i nazar, har qanday tizimni modellashingiz mumkin (ya'ni, matematik tilda tavsiflang). Masalan, uzoq muddatli ob-havo prognozi. Meteorologlar yangi superkompyuterlar uzoq muddatli ob-havo bashoratlarini butunlay ishonchli qiladi deb o'ylaganlar qatorida edi, ammo bu amalga oshmadi. Ishlash kompyuter modellari ob-havo, MIT meteorologi Eduard Lorenz xaotik tizimlarning naqshlari aniq boshlang'ich sharoitlarga va daqiqali, ammo oldindan aytib bo'lmaydigan o'zgaruvchilarga bog'liqligini ko'rsatdi - boshqacha qilib aytganda, ob-havo xaotik.

Har qanday tartibsiz tizimda - tog 'daryosining shov-shuvli oqimidan Amerikaning O'rta G'arbidagi chigirtkalarning o'rtacha yillik populyatsiyasigacha - muvozanatning ozgina buzilishi ulkan o'zgarishlarga olib kelishi mumkin. "Bir vaqtning o'zida juda kichik buzilish tizimning buzilishsiz bo'lganidan farqli o'laroq rivojlanishiga olib kelishi mumkin", deydi Lorenz. Olimlar orasida bu hodisani kapalak effekti deb atash odatiy holdir. Lorens 1970 yilda o'qigan ma'ruzasida o'z tinglovchilariga qiziq savol berganida, bu nomni o'ylab topdi: Amazon o'rmonida kapalak qanotlarining ozgina tebranishi Texasda halokatli tornadoni keltirib chiqarishi mumkinmi?

Xaosdagi haqiqat qonuni:

“Har qanday xaotik (Braun) harakat mazmunli juftliklarning shakllanishiga olib keladi. Er-xotinlar bog'lanishga moyil. Yoki jarayon davom etar ekan, u mazmunli va tartibli bo‘ladi. Xaos uzoqda (yorug'lik yillarining son-sanoqsiz va yorug'lik yillari), lekin biz uning qonunini bilamiz. Demak, biz u erdanmiz yoki u erda bo'lganmiz."

Bu so'zlarning ma'nosi eng muhim muammo- Tanlov muammolari.

Entropiya ortishi

Entropiya (yun. en - ichiga, ichkariga, trope - aylanish, o'zgarish) - jism yoki jismlar tizimining issiqlik holatini tavsiflovchi kattaliklardan biri; tizimning ichki buzilishining o'lchovi; yopiq tizimda sodir bo'ladigan barcha jarayonlar uchun entropiya yoki ortib boradi (qaytmas jarayonlar) yoki doimiy bo'lib qoladi (qaytariladigan jarayonlar).

Termodinamikaning markaziy tushunchasi entropiya S. Entropiya holat funksiyasi boʻlib, uning differentsiali kamaytirilgan issiqlik dS = dQ/T ga teng, bu yerda Q issiqlik miqdori, T harorat. Entropiya uzoq vaqtdan beri "malika energiyasi" W ning soyasi, uning sirli egizaki hisoblangan. Ularning yopiq tizimdagi xatti-harakatlari boshqacha. Yopiq tizimda energiya yaratilmaydi va yo'q qilinmaydi. U saqlanadi va tizimdagi o'zgarishlar ko'rsatkichi sifatida xizmat qila olmaydi (W = const). Muvozanatga o'tishning har qanday jarayonida doimiy ravishda entropiya hosil bo'ladi. Entropiyaning harakati termodinamikaning ikkinchi qonuni yoki ortib borayotgan entropiya qonuni bilan belgilanadi.

Entropiyaning o'sishi cheksiz emas. Uning muvozanatdagi qiymati maksimaldir. Termodinamikaning ikkinchi qonuni - bu tanlanish qonuni va printsipi bo'lib, u kuzatilishi yoki "tayyorlanishi" mumkin bo'lgan jismoniy amalga oshiriladigan holatlarni cheklaydi. Qonun "ikkinchi turdagi doimiy harakat mashinasi" ni yaratishni taqiqlaydi.

Nemis fizigi R. Klauzius tomonidan ishlab chiqilgan termodinamikaning mashhur ikkinchi qonuni (qonuni) shunday yangraydi: “Issiqlik o‘z-o‘zidan sovuq jismdan issiqroq jismga o‘tmaydi”. Energiyaning saqlanish va o'zgarishi qonuni (termodinamikaning birinchi qonuni), printsipial jihatdan, energiya miqdori bir xil hajmda saqlanib tursa, bunday o'tishni taqiqlamaydi.

Ammo aslida bu hech qachon sodir bo'lmaydi. Yopiq tizimlarda energiya qayta taqsimlanishining bu bir tomonlamaligi, bir yo'nalishliligi termodinamikaning ikkinchi qonuni bilan ta'kidlangan. Ushbu jarayonni aks ettirish uchun termodinamikaga yangi "entropiya" tushunchasi kiritildi. Entropiya tizimning tartibsizlik darajasini kamaytirish uchun ishlatilgan. Termodinamikaning ikkinchi qonunining aniqroq formulasi quyidagi shaklda bo'lgan: doimiy energiyaga ega bo'lgan tizimlarda o'z-o'zidan sodir bo'ladigan jarayonlarda entropiya doimo ortadi. Jismoniy ma'no entropiyaning oshishi ma'lum miqdordagi zarralardan tashkil topgan izolyatsiyalangan (doimiy energiyaga ega) tizimning zarrachalar harakatining eng kam tartibli holatga o'tishga intilishi bilan bog'liq. Bu sistemaning eng oddiy holati yoki termodinamik muvozanat bo'lib, unda zarrachalar harakati xaotikdir. Maksimal entropiya to'liq termodinamik muvozanatni anglatadi, bu xaosga teng.

Biroq, Prigojinning o'zgarish nazariyasiga asoslanib, entropiya shunchaki tizimning hech qanday tashkilotdan mahrum bo'lgan holatga to'xtovsiz siljishi emas. Muayyan sharoitlarda entropiya

tartibning asoschisiga aylanadi.

* Cheklangan elementlar to‘plamidan (atomlar, molekulalar) tashkil topgan muayyan termodinamik tizimning makroskopik holati an’anaviy tarzda termodinamikaning ikkinchi qonunini statistik ifodalovchi va quyidagi shaklga ega bo‘lgan Boltsman entropiyasi (E) yordamida tavsiflanadi:

Qaerda: - Boltsman doimiysi, va W - termodinamik ehtimollik, bu ma'lum bir makroholatni amalga oshirish mumkin bo'lgan tizimning mumkin bo'lgan mikroholatlari soni.

Xulosa

Entropiyani oshirish qonuni faqat etarli darajada qo'llaniladi katta uchrashuv zarralar, lekin alohida molekulalar uchun uni shakllantirishning iloji yo'q.

Murakkab tizimlardagi entropiya va ortib borayotgan entropiya qonuni bilan bog'liq masalalar tabiatda sodir bo'layotgan jarayonlarni ob'ektiv idrok etish va bu jarayonlarga aralashish imkoniyatlarini aniqlash imkonini beradi.

Entropiyani oshirish qonuni termodinamikaning ikkinchi qonunining bir qismi bo'lib, u odatda ikkinchi turdagi doimiy harakat mashinasini qurish mumkin emasligi haqidagi eksperimental ravishda olingan bayonotga ishora qiladi.

Adabiyotlar ro'yxati

1. F.Yu. Siegel. Cheksizlikning cheksizligi. Moskva, "Fan", 1984 yil

2. P. Atkins. Tabiatdagi tartib va ​​tartibsizlik. Ingliz tilidan tarjimasi Yu.G. Rudogo. Moskva, "Mir", 1987 yil

3. D. Leyzer. Koinotning rasmini yaratish. Ingliz tilidan tarjimasi S.A. Lamzina. Moskva, "Mir", 1988 yil

4. J. Narlikor. G'azablangan koinot. Ingliz tilidan tarjimasi S.V. Budnik. Moskva, "Mir", 1985 yil

Bu qonunlar guruhi, shuningdek, tizimning uning muhiti bilan - atrof-muhit (tizim uchun muhim yoki muhim), supertizim va bo'ysunuvchi tizimlar bilan o'zaro ta'sirini tavsiflaydi.

Aloqa maxorati.

Ushbu naqsh tizimni aniqlash uchun asos bo'lib xizmat qiladi, bu erda tizim boshqa tizimlardan ajratilmagan, u atrof-muhit bilan ko'plab aloqalar bilan bog'langan, bu esa, o'z navbatida, supertizimni (metazizim - a) o'z ichiga olgan murakkab va geterogen shakllanishdir. ko'proq tizim yuqori tartib, unda o'rganilayotgan tizimning talablari va cheklovlari), quyi tizimlar (pastki, bo'ysunuvchi tizimlar) va ko'rib chiqilayotgan tizim bilan bir xil darajadagi tizimlar.

Atrof-muhit bilan bunday murakkab birlik deyiladi aloqa shakli, bu esa, o'z navbatida, butun dunyoni va undan ajratilgan har qanday tizimni qurish namunasi sifatida ierarxiyaga osongina o'tishga yordam beradi.

Ierarxiya.

Ierarxiya yoki ierarxik tartib qonunlari L. fon tomonidan aniqlangan va o'rganilgan tizimlar nazariyasining birinchi qonunlaridan edi. Bertalanffy.

Ierarxiyaning nafaqat tashqi strukturaviy tomonini, balki darajalar orasidagi funktsional munosabatlarni ham hisobga olish kerak. Masalan, biologik tashkilotlarda yuqori ierarxik daraja unga bo'ysunuvchi quyi darajaga yo'naltiruvchi ta'sir ko'rsatadi va bu ta'sir ierarxiyaning bo'ysunuvchi a'zolari alohida holatda bo'lmagan yangi xususiyatlarga ega bo'lishida namoyon bo'ladi ( yaxlitning yuqorida keltirilgan elementlarga ta'siri haqidagi pozitsiyani tasdiqlash) va bu yangi xususiyatlarning paydo bo'lishi natijasida yangi, boshqacha "butunning ko'rinishi" (elementlar xususiyatlarining ta'siri) shakllanadi. umuman olganda). Shu tarzda vujudga keladigan yangi yaxlitlik ierarxiyalarni shakllantirish maqsadi bo'lgan yangi funktsiyalarni bajarish qobiliyatiga ega bo'ladi.

Keling, ierarxik tartiblashning asosiy xususiyatlarini ulardan tizim tahlili modellari sifatida foydalanishning foydaliligi nuqtai nazaridan ajratib ko'rsatamiz:

1. Nafaqat tanlangan tizim va uning muhiti o‘rtasida, balki o‘rganilayotgan tizim ierarxiyasi darajalari o‘rtasida ham namoyon bo‘ladigan aloqa namunasi tufayli ierarxik tartibning har bir darajasi yuqori va quyi darajalar bilan murakkab munosabatlarga ega. . Metaforik formulaga ko'ra, ierarxiyaning har bir darajasi "ikki yuzli Yanus" xususiyatiga ega: pastki darajaga yo'naltirilgan "yuz" avtonom butunlik (tizim) xarakteriga ega va "yuz" tomon yo'naltirilgan. yuqori darajadagi tugun (yuqori) qaram qismning (yuqori tizim elementi) xususiyatlarini namoyish etadi.

Ierarxiya naqshining bu spetsifikatsiyasi kompleksda foydalanishning noaniqligini tushuntiradi tashkiliy tizimlar"tizim" va "quyi tizim", "maqsad" va "vosita" tushunchalari (maqsadlarning ierarxik tuzilishining har bir darajasining elementi asosiy maqsadlarga nisbatan maqsad va "kichik maqsad" sifatida ishlaydi va ma'lum daraja, yuqori maqsadga nisbatan "vosita" sifatida), bu ko'pincha real sharoitlarda kuzatiladi va noto'g'ri terminologik tortishuvlarga olib keladi.

2. Naqsh sifatida ierarxik tartiblashning eng muhim xususiyati shundan iboratki, yaxlitlik/paydo bo‘lish modeli (ya’ni komponentlar xossalarining sifat o‘zgarishlari ko‘proq bo‘ladi) yuqori daraja asosning birlashgan komponentlari bilan solishtirganda) unda ierarxiyaning har bir darajasida namoyon bo'ladi. Bunday holda, ierarxik tuzilmaning har bir tugunidagi elementlarning birlashishi nafaqat tugunda yangi xususiyatlarning paydo bo'lishiga va birlashtirilgan komponentlarning o'zlarining ayrim xususiyatlarini namoyon qilish erkinligini yo'qotishiga, balki har bir ierarxiyaning bo'ysunuvchi a'zosi alohida holatda bo'lmagan yangi xususiyatlarga ega bo'ladi.

1. Tizimlar nazariyasining asosiy tushunchalari (tizim, tashqi muhit, ob'ekt, element; tasvirlar tizimi ta'rifi)

Tizim - bu tizim funktsiyasini amalga oshirish uchun o'zaro bog'langan va bir-biri bilan o'zaro ta'sir qiluvchi elementlarning (komponentlarning) to'liq, yaxlit to'plami.

Ob'ektni tizim sifatida o'rganish foydalanishni o'z ichiga oladibir qator vakillik tizimlari (toifalari), ular orasida asosiylari:

Strukturaviy vakillik tizim elementlarini va ular orasidagi aloqalarni aniqlash bilan bog'liq.

Tizimlarning funktsional tasviri - bu tizim va uning tarkibiy qismlarining aniq maqsadga erishishga qaratilgan funktsiyalari (maqsadli harakatlari) to'plamini aniqlash.

Makroskopik ko'rinish - tizimni tashqi muhit bilan o'zaro ta'sir qiluvchi bo'linmas bir butun sifatida tushunish.

Mikroskopik ko'rinish tizimni o'zaro bog'langan elementlar to'plami sifatida ko'rishga asoslangan. Bu tizimning tuzilishini ochib berishni o'z ichiga oladi.

Ierarxik ko'rinish tizimning parchalanishi (parchalanishi) natijasida olingan kichik tizim tushunchasiga asoslanadi, uning elementidan farqlanishi kerak bo'lgan tizim xususiyatlariga ega - kichikroq qismlarga bo'linmaydi (hal qilinayotgan muammo nuqtai nazaridan). Tizim tizim ierarxiyasini tashkil etuvchi turli darajadagi quyi tizimlar to'plami sifatida taqdim etilishi mumkin, ular pastdan faqat elementlar bilan yopiladi.

Jarayon ko'rinishi tizim ob'ektini dinamik ob'ekt sifatida tushunishni ko'zda tutadi, vaqt davomida uning holatlari ketma-ketligi bilan tavsiflanadi.

Ob'ekt bilish - uzoq vaqt davomida alohida ajralib turadigan va bir butun sifatida idrok etiladigan real olamning sharafidir. Ob'ekt moddiy yoki mavhum, tabiiy yoki sun'iy bo'lishi mumkin. Ob'ekt cheksiz xususiyatlar to'plamiga ega. Ammo amalda biz uchun muhim bo'lgan cheklangan xususiyatlar to'plamiga muhtojmiz.

Tashqi muhit - "Tizim" tushunchasi biz moddiy yoki spekulyativ jihatdan cheksiz yoki ba'zi cheklangan elementlar to'plami o'rtasida yopiq chegara chizilgan joyda va qachon paydo bo'ladi. Ichkariga kiradigan mos o'zaro shartlilikka ega bo'lgan elementlar tizimni tashkil qiladi.

Chegaradan tashqarida qolgan elementlar tizim nazariyasida "tizim muhiti" yoki oddiygina "atrof-muhit" yoki "tashqi muhit" deb ataladigan to'plamni tashkil qiladi.

Bu mulohazalardan kelib chiqadiki, tizimni tashqi muhitsiz ko'rib chiqishni tasavvur qilib bo'lmaydi. Tizim o'z xususiyatlarini atrof-muhit bilan o'zaro ta'sir qilish jarayonida shakllantiradi va namoyon qiladi, bu ta'sirning etakchi komponenti hisoblanadi.

Atrof-muhitga ta'siri va boshqa tizimlar bilan o'zaro ta'sir qilish xususiyatiga qarab, tizimlarning funktsiyalarini oshirish darajasi bo'yicha quyidagicha ajratish mumkin:

passiv mavjudligi;

boshqa tizimlar uchun material;

yuqori tartibli tizimlarga texnik xizmat ko'rsatish;

boshqa tizimlarga qarshilik (omon qolish);

boshqa tizimlarning so'rilishi (kengayish);

boshqa tizimlar va muhitlarni o'zgartirish (faol rol).

Har qanday tizimni, bir tomondan, yuqori darajadagi (supertizim) quyi tizim sifatida, ikkinchidan, quyi tartibli tizimning (quyi tizim) yuqori tizimi sifatida ko'rib chiqish mumkin. Masalan, "ishlab chiqarish sexi" tizimi quyi tizim sifatida yuqori darajadagi tizim - "kompaniya" ga kiritilgan. O'z navbatida, "firma" supertizimi "korporatsiya" quyi tizimi bo'lishi mumkin.

Odatda, tizimlarning ko'p yoki kamroq mustaqil qismlari ma'lum xususiyatlarga ko'ra ajralib turadigan, nisbiy mustaqillik va ma'lum bir erkinlik darajasiga ega bo'lgan quyi tizimlar sifatida namoyon bo'ladi.

Komponent - tizimning boshqa qismlari (quyi tizimlar, elementlar) bilan muayyan munosabatlarga kiradigan har qanday qismi.

Element bilan Tizim - ma'lum funktsiyalarni bajaradigan va hal qilinayotgan muammo doirasida (tadqiqotchi nuqtai nazaridan) keyingi bo'linishga tobe bo'lmagan yagona aniqlangan xususiyatlarga ega bo'lgan tizimning bir qismidir.

Element, quyi tizim, tizim tushunchalari bir-biriga aylantiriladi, tizimni yuqori tartibli tizimning (metatizim) elementi, elementni esa chuqur tahlil qilishda tizim sifatida ko'rish mumkin. Har qanday quyi tizimning bir vaqtning o'zida nisbatan mustaqil tizim bo'lishi tizimlarni o'rganishning 2 jihatiga olib keladi: makro va mikro darajalarda.

Makrodarajada o'rganishda asosiy e'tibor tizimning tashqi muhit bilan o'zaro ta'siriga qaratiladi. Bundan tashqari, yuqori darajadagi tizimlarni tashqi muhitning bir qismi deb hisoblash mumkin. Ushbu yondashuv bilan asosiy omillar tizimning maqsadli funktsiyasi (maqsad) va uning ishlashi uchun shartlardir. Bunda tizim elementlari ularning yagona yaxlitlikka tashkil etilishi va butun tizim funksiyalariga ta’siri nuqtai nazaridan o‘rganiladi.

Mikro darajada asosiylari tizimning ichki xususiyatlari, elementlarning bir-biri bilan o'zaro ta'siri tabiati, ularning xususiyatlari va ish sharoitlari.

Tizimni o'rganish uchun ikkala komponent ham birlashtiriladi.

2. Tizim strukturasi tushunchalari. Ulanishlar va ularning turlari.

Tizimning tuzilishi deganda uzoq vaqt davomida, hech bo'lmaganda kuzatish oralig'ida o'zgarmagan barqaror munosabatlar to'plami tushuniladi. Tizimning tuzilishi tizim elementlari to'plami bo'yicha munosabatlarning tarkibi yoki shunga o'xshash ob'ektning namoyon bo'lishining xilma-xilligi darajasi bo'yicha ma'lum darajadagi murakkablikdan oldinda.

Bog'lanishlar - bu tizimning elementlari (yoki quyi tizimlari) o'rtasida, shuningdek, atrof-muhit elementlari va quyi tizimlari bilan bevosita o'zaro ta'sir qiluvchi elementlar.

Muloqot asosiy tushunchalardan biridir tizimli yondashuv. Butun tizim aynan uning elementlari oʻrtasida bogʻlanishlar mavjudligi tufayli mavjud boʻladi, yaʼni, boshqa soʻz bilan aytganda, bogʻlanishlar tizimning ishlash qonuniyatlarini ifodalaydi. Bog'lanishlar munosabatlarning tabiatiga ko'ra to'g'ridan-to'g'ri va teskari, namoyon bo'lish (tavsif) turiga ko'ra deterministik va ehtimollik bilan ajralib turadi.

To'g'ridan-to'g'ri ulanishlar asosiy jarayon yo'nalishi bo'yicha materiya, energiya, ma'lumot yoki ularning kombinatsiyalarini - bir elementdan ikkinchisiga berilgan funktsional uzatish uchun mo'ljallangan.

Fikr-mulohazalar, Asosan, ular tizimdagi boshqaruv harakatlari natijasida tizim holatidagi o'zgarishlarni aks ettiruvchi informatsion funktsiyalarni bajaradilar. Qayta aloqa printsipining kashf etilishi texnologiya rivojlanishidagi ajoyib voqea bo'lib, juda muhim oqibatlarga olib keldi. Boshqaruv, moslashish, o'z-o'zini tartibga solish, o'z-o'zini tashkil etish va rivojlanish jarayonlari teskari aloqadan foydalanmasdan mumkin emas.

Guruch. - Teskari aloqa misoli

Teskari aloqa yordamida tizimning (boshqarish ob'ekti) chiqishidan signal (ma'lumot) boshqaruv elementiga uzatiladi. Bu erda boshqaruv ob'ekti tomonidan bajarilgan ishlar to'g'risidagi ma'lumotlarni o'z ichiga olgan ushbu signal ishning mazmuni va hajmini ko'rsatadigan signal bilan taqqoslanadi (masalan, reja). Haqiqiy va rejalashtirilgan ish holati o'rtasida tafovut mavjud bo'lsa, uni bartaraf etish choralari ko'riladi.

Qayta aloqaning asosiy funktsiyalari quyidagilardan iborat:

belgilangan chegaralardan oshib ketganda tizimning o'zi nima qilsa, unga qarshi turish (masalan, sifatning pasayishiga javob berish);

buzilishlarni qoplash va tizimning barqaror muvozanat holatini saqlash (masalan, uskunaning noto'g'ri ishlashi);

tizimni barqaror muvozanat holatidan chiqarishga moyil bo'lgan tashqi va ichki buzilishlarni sintez qilish, bu buzilishlarni bir yoki bir nechta boshqariladigan kattaliklarning og'ishigacha kamaytirish (masalan, bir vaqtning o'zida yangi raqobatchi paydo bo'lishi uchun boshqaruv buyruqlarini ishlab chiqish va muvozanatning pasayishi). mahsulot sifati);

noto'g'ri rasmiylashtirilgan qonunga muvofiq nazorat ob'ektida nazorat harakatlarini ishlab chiqish. Masalan, energiya resurslariga yuqori narxning o'rnatilishi turli tashkilotlar faoliyatida murakkab o'zgarishlarga olib keladi, ular faoliyatining yakuniy natijalarini o'zgartiradi va analitik iboralar yordamida tasvirlab bo'lmaydigan ta'sirlar orqali ishlab chiqarish va iqtisodiy jarayonda o'zgarishlarni talab qiladi.

Turli sabablarga ko'ra ijtimoiy-iqtisodiy tizimlarda teskari aloqa zanjirlarining buzilishi og'ir oqibatlarga olib keladi. Alohida mahalliy tizimlar rivojlanish va yuzaga kelayotgan yangi tendentsiyalarni sezgir idrok etish, uzoq muddatli rivojlanish va uzoq vaqt davomida o'z faoliyatini ilmiy asoslangan prognozlash, doimiy o'zgaruvchan atrof-muhit sharoitlariga samarali moslashish qobiliyatini yo'qotadi.

Ijtimoiy-iqtisodiy tizimlarning o'ziga xos xususiyati shundaki, ularda, qoida tariqasida, uzun bo'lgan, bir qator oraliq bo'g'inlar orqali o'tadigan qayta aloqa aloqalarini aniq ifodalash har doim ham mumkin emas va ularni aniq ko'rish qiyin. Nazorat qilinadigan miqdorlarning o'zi ko'pincha aniq belgilanmagan va boshqariladigan miqdorlarning parametrlariga qo'yilgan ko'plab cheklovlarni o'rnatish qiyin. Boshqariladigan o'zgaruvchilarning belgilangan chegaralardan tashqariga chiqishining haqiqiy sabablari ham har doim ham ma'lum emas.

Deterministik (qattiq) bog'lanish, qoida tariqasida, sabab va ta'sirni aniq belgilaydi va elementlarning o'zaro ta'siri uchun aniq belgilangan formulani beradi.Ehtimoliy (moslashuvchan) aloqa -Elementlar orasidagi yashirin va bilvosita bog'liqliklarni belgilaydi. Ehtimollar nazariyasi ushbu bog'lanishlarni o'rganish uchun korrelyatsiya tahlili deb ataladigan maxsus matematik apparatni taklif qiladi.

Mezon - bu belgilangan cheklovlar ostida tizimning ishlashining uning maqsadiga muvofiqligi baholanadigan belgilar.

Tizimning samaradorligi - bu maqsadli ish natijasi va haqiqatda amalga oshirilgan natija o'rtasidagi bog'liqlik.

Ko'pincha kirish va chiqishda cheklovlar mavjud - tizimning chiqishi va keyingi tizimning kirish talablari o'rtasidagi muvofiqlikni ta'minlaydi. Agar talablar bajarilmasa, cheklov uning o'zidan o'tishiga imkon bermaydi, ya'ni filtr printsipi asosida ishlaydi.

Tizimning holati - bu hozirgi vaqtda tizim ega bo'lgan muhim xususiyatlar to'plami.

3. Tizimlarning asosiy xossalari (6 xossa).

Xususiyat deganda ob'ektning boshqa ob'ektdan farqini yoki o'xshashligini belgilaydigan yoki o'zaro ta'sir paytida o'zini namoyon qiladigan tomoni (uning xarakteristikasi) tushuniladi.

Tizimning ta'rifidan kelib chiqadiki, asosiy xususiyat komponentlar o'rtasidagi munosabatlar bilan ta'minlangan va alohida elementlarga ega bo'lmagan yangi xususiyatlarning paydo bo'lishida namoyon bo'ladigan yaxlitlik yoki birlikdir.

Bu xususiyat paydo bo'lish xususiyati deb ataladi.

Chiqish - tizimning alohida elementlariga xos bo'lmagan yangi xususiyatlar va sifatlarning paydo bo'lishiga olib keladigan tizimlarning xususiyati. Asosiy tamoyil reduksionizmga qarama-qarshi bo‘lib, yaxlitni qismlarga bo‘lish yo‘li bilan, so‘ngra bo‘laklarning xossalarini aniqlash, yaxlitlik xossalarini aniqlash yo‘li bilan o‘rganish mumkin, degan fikrni bildiradi.

Butunlik - tizimning har bir elementi tizim maqsadini amalga oshirishga hissa qo'shadi.

Butunlik va paydo bo'lish tizimning integral xususiyatidir.

Yaxlitlik shundan iboratki, har bir komponent o'ziga xos funksionallik va maqsadlarga erishish naqshini ta'minlaydi.

Integrativ xususiyatlarning mavjudligi tizimning eng muhim xususiyatlaridan biridir. Butunlik tizimning o'ziga xos funksionallik namunasiga, o'z maqsadiga ega bo'lishida namoyon bo'ladi.

Tashkilot - murakkab mulk tuzilmasi va faoliyati (xulq-atvori) mavjudligidan iborat tizimlar. Tizimlarning ajralmas qismi bu ularning tarkibiy qismlari, ya'ni butunlikni tashkil etuvchi va ularsiz bu mumkin bo'lmagan tarkibiy tuzilmalardir.

Funktsionallik- bu tashqi muhit bilan o'zaro ta'sir qilishda ma'lum xususiyatlarning (funktsiyalarning) namoyon bo'lishi. Bu erda maqsad (tizimning maqsadi) istalgan yakuniy natija sifatida aniqlanadi.

Strukturaviylik - bu tizimning tartibliligi, ular orasidagi bog'lanishlar bilan elementlarning ma'lum bir to'plami va joylashuvi. Mazmun va shaklning falsafiy kategoriyalari o'rtasida bo'lgani kabi tizimning funktsiyasi va tuzilishi o'rtasida ham bog'liqlik mavjud. Tarkibning (funktsiyalarning) o'zgarishi shaklning (tuzilmasining) o'zgarishiga olib keladi, lekin aksincha.

Tizimning muhim xususiyati - xatti-harakatlarning mavjudligi- harakatlar, o'zgarishlar, ishlash va boshqalar. Tizimning bu xatti-harakati atrof-muhit (atrof-muhit) bilan bog'liq deb hisoblanadi, ya'ni. u aloqada bo'ladigan yoki muayyan munosabatlarga kirishadigan boshqa tizimlar bilan. Vaqt o'tishi bilan tizim holatini maqsadli ravishda o'zgartirish jarayoni xatti-harakatlar deb ataladi. Nazoratdan farqli o'laroq, tizim holatining o'zgarishiga tashqi ta'sirlar orqali erishilganda, xatti-harakatlar faqat tizimning o'zi tomonidan o'z maqsadlaridan kelib chiqqan holda amalga oshiriladi.

Yana bir xususiyat - bu o'sish (rivojlanish). Rivojlanishni xulq-atvorning ajralmas qismi sifatida ko'rish mumkin (va eng muhimi).

Tizimlarning asosiy xususiyati barqarorlikdir, ya'ni. tizimning tashqi buzilishlarga qarshi turish qobiliyati. Tizimning ishlash muddati unga bog'liq. Oddiy tizimlar barqarorlikning passiv shakllariga ega: kuch, muvozanat, sozlanishi, gomeostaz. Va murakkab bo'lganlar uchun faol shakllar hal qiluvchi ahamiyatga ega: ishonchlilik, omon qolish va moslashuvchanlik. Agar oddiy tizimlar barqarorligining sanab o'tilgan shakllari (kuchdan tashqari) ularning xatti-harakatlariga taalluqli bo'lsa, unda murakkab tizimlar barqarorligining belgilovchi shakli asosan strukturaviy xususiyatga ega.

Ishonchlilik - tizimlarning tuzilishini, uning alohida elementlarini almashtirish yoki takrorlash orqali nobud bo'lishiga qaramay, saqlab qolish xususiyati; va omon qolish qobiliyati - Qanaqasiga faol bostirish zararli fazilatlar. Shunday qilib, ishonchlilik ko'proq passiv shakl omon qolishdan ko'ra.

Moslashuvchanlik - o'zgaruvchan tashqi muhit sharoitida yangi fazilatlarni saqlab qolish, takomillashtirish yoki olish uchun xatti-harakatlar yoki tuzilmani o'zgartirish qobiliyati. Moslashuv imkoniyatining zaruriy sharti - bu teskari aloqa aloqalarining mavjudligi.

4. Tizimlarning mazmuni bo'yicha tasnifi. Bering qisqa Tasvir har bir sinf.

Tasniflash eng muhim belgilariga ko'ra sinflarga bo'linish deb ataladi. Sinf ostida umumiylikning ma'lum belgilariga ega bo'lgan ob'ektlar to'plami sifatida tushuniladi. Xarakteristika (yoki xususiyatlar majmui) tasniflashning asosi (mezoni) hisoblanadi.

Tizim bir yoki bir nechta xususiyatlar bilan tavsiflanishi mumkin va shunga ko'ra, joyni turli tasniflarda topish mumkin, ularning har biri tadqiqot metodologiyasini tanlashda foydali bo'lishi mumkin. Odatda tasniflashning maqsadi tizimlarni ko'rsatishga yondashuvlarni tanlashni cheklash va tegishli sinfga mos tavsif tilini ishlab chiqishdir.

Haqiqiy tizimlartabiiy (tabiiy tizimlar) va sun'iy (antropogen) ga bo'linadi.

Tabiiy tizimlar: jonsiz (fizik, kimyoviy) va tirik (biologik) tabiat tizimlari.

Sun'iy tizimlar:insoniyat o'z ehtiyojlari uchun yaratilgan yoki maqsadli harakatlar natijasida shakllangan. Sun'iytexnik (texnik va iqtisodiy) va ijtimoiy (davlat)ga bo'linadi.Texnik tizim ma'lum bir maqsad uchun shaxs tomonidan ishlab chiqilgan va ishlab chiqarilgan.

TO ijtimoiy tizimlarinsoniyat jamiyatining turli tizimlarini o'z ichiga oladi.

Faqatgina texnik qurilmalardan tashkil topgan tizimlarni aniqlash deyarli har doim shartli, chunki ular o'z holatini yaratishga qodir emas. Ushbu tizimlar odamlarni o'z ichiga olgan yirik tashkiliy va texnik tizimlarning bir qismi sifatida ishlaydi.

Samarali ishlashi uchun muhim omil bo'lgan odamlarning texnik quyi tizim bilan o'zaro munosabatini tashkil etish usuli tashkiliy tizim deyiladi.inson-mashina tizimi. Inson-mashina tizimlariga misollar: avtomobil - haydovchi; samolyot - uchuvchi; Kompyuter - foydalanuvchi va boshqalar.

Shunday qilib, ostidatexnik tizimlarfaoliyat jarayonida ma'lum natijaga erishish vazifasi bilan maqsadli harakatlar uchun mo'ljallangan, o'zaro bog'langan va o'zaro ta'sir qiluvchi ob'ektlarning yagona konstruktiv to'plamini tushunish. Ob'ektlarning ixtiyoriy to'plamiga nisbatan yoki alohida elementlarga nisbatan texnik tizimlarning o'ziga xos xususiyatlari konstruktivlik (elementlar orasidagi munosabatlarning amaliy maqsadga muvofiqligi), tarkibiy elementlarning yo'nalishi va o'zaro bog'liqligi va maqsadga muvofiqligidir.

Tizim tashqi ta'sirlarga chidamli bo'lishi uchun u barqaror tuzilishga ega bo'lishi kerak. Strukturani tanlash butun tizimning ham, uning quyi tizimlari va elementlarining ham texnik ko'rinishini amalda aniqlaydi. Muayyan tuzilmadan foydalanishning maqsadga muvofiqligi masalasi tizimning o'ziga xos maqsadiga asoslanib hal qilinishi kerak. Struktura shuningdek, tizimning individual elementlarning to'liq yoki qisman yo'qolgan taqdirda funktsiyalarni qayta taqsimlash qobiliyatini va natijada uning elementlarining berilgan xususiyatlari uchun tizimning ishonchliligi va omon qolish qobiliyatini belgilaydi.

Abstrakt tizimlarinson miyasida voqelikning (real tizimlarning) aks etishi natijasidir. Ularning kayfiyati insonning tashqi dunyo bilan samarali o'zaro ta'sirini ta'minlashda zaruriy qadamdir. Mavhum (ideal) tizimlar kelib chiqish manbasida ob'ektivdir, chunki ularning asosiy manbai ob'ektiv ravishda mavjud bo'lgan haqiqatdir.
Abstrakt tizimlar ulushito'g'ridan-to'g'ri ko'rsatish tizimlari uchun(haqiqiy tizimlarning ayrim jihatlarini aks ettiruvchi)va umumlashtiruvchi (umumlashtiruvchi) ko'rsatish tizimlari.Birinchisiga matematik va evristik modellar kiradi, ikkinchisi esa - kontseptual tizimlar(uslubiy qurilish nazariyalari) va tillar.

5. Tizimlarni 9 guruhga bo'lish. Har bir sinfga qisqacha tavsif bering.

Ochiq atrof-muhit bilan o'zaro ta'sir qiluvchi tizim deb ataladi. Barcha haqiqiy tizimlar ochiq. Bunday tizimlarning tuzilishini tavsiflashda ular tashqi aloqa kanallarini kirish va chiqishga ajratishga harakat qiladilar.

Ochiq tizim tashqi muhit bilan bog'langan kamida 1 elementga ega.

Haqiqiy tizimda o'zaro bog'lanishlar soni juda katta. Shuning uchun tadqiqotchining vazifalaridan biri tizimdagi faqat muhim aloqalarni aniqlash va kiritishdir. Muhim bo'lmaganlar tashlab yuboriladi.

Yopiq tizim- atrof-muhit bilan o'zaro ta'sir qilmaydigan yoki u bilan qat'iy belgilangan tarzda o'zaro aloqada bo'lgan. Ikkinchi holda, kirish kanallari mavjud, ammo atrof-muhitning ta'siri doimiy va to'liq oldindan ma'lum. Bunday holda, bunday ta'sirlar to'g'ridan-to'g'ri tizimga tegishli bo'lib, bu bizga uni yopiq deb hisoblash imkonini beradi.

Kombinatsiyalangan tizimlarochiq va yopiq quyi tizimlarni o'z ichiga oladi. Ya'ni, ularda atrof-muhit bilan o'zaro aloqada bo'lgan bir yoki bir nechta quyi tizimlarni ajratish mumkin, qolgan quyi tizimlar esa yopiq.

Oddiy tizimlar - tarmoqlangan tuzilmalarga ega emas va oz sonli munosabatlar va elementlardan iborat. Eng oddiy funktsiyalarni bajarish uchun xizmat qiladi, ularda ierarxik darajalarni ajratib bo'lmaydi. O'ziga xos xususiyat nomenklaturaning determinizmi (aniq ta'rifi), elementlarning soni va ichki va tashqi aloqalari.

Kompleks - ko'p sonli elementlar va ichki bog'lanishlarni o'z ichiga oladi va tuzilish xilma-xilligi bilan ajralib turadi. Murakkab funktsiyani yoki funktsiyalar qatorini bajaradi. Osonlik bilan quyi tizimlarga bo'linishi mumkin. Agar uning bilishi bir necha kishilarning ishtirokini talab qilsa, tizim murakkab deb ataladi ilmiy fanlar, nazariyalar, modellar, shuningdek, noaniqlikni hisobga olgan holda.

Model - bu guruh va uning xususiyatini aks ettiruvchi tizim yoki quyi tizimning ma'lum tavsifi (matematik, og'zaki va boshqalar).

Agar haqiqatda quyidagi murakkablik belgilari sezilarli darajada namoyon bo'lsa, tizim murakkab deb ataladi:

Strukturaviy murakkablik

Bog'lanishning asosiy tushunchalari:

Strukturaviy

Ierarxik

Funktsional

Sabab (sabab va oqibat)

Ma `lumot

Fazoviy

Ishlashda qiyinchilik (xulq-atvor)

Xulq-atvorni tanlashning murakkabligi.Ko'p muqobil vaziyatlarda xulq-atvorni tanlash tizimning maqsadi bilan belgilanadi.

Rivojlanishning murakkabligi.

Evolyutsion yoki stokastik jarayonlarning xususiyatlari bilan belgilanadi.

Ushbu belgilarni birgalikda ko'rib chiqish kerak. Murakkab tizimlar zaif bashorat qilish, maxfiylik va turli xil mumkin bo'lgan holatlar bilan tavsiflanadi.

Katta tizimvaqt va makonda bir kuzatuvchining pozitsiyasidan bir vaqtning o'zida kuzatilmaydigan tizim deb ataladi. Ya'ni, u uchun fazoviy omil ahamiyatlidir. Uning quyi tizimlarining soni juda ko'p va tarkibi heterojendir. Katta va murakkab tizimlarni tahlil qilish va sintez qilishda parchalanish va agregatsiya jarayonlari asosiy hisoblanadi.

Uchun maxsus tizimlarXizmat ko'rsatuvchi xodimlarning yagona maqsadi va tor ixtisoslashuvi bilan tavsiflanadi. Universalda tizimlarda ko'p harakatlar bitta strukturada ham amalga oshiriladi, ammo ularning turi va soni bo'yicha funktsiyalar tarkibi kamroq bir hildir.

Avtomatik - cheklangan tashqi o'zaro ta'sirlar to'plamiga o'ziga xos tarzda munosabatda bo'lish. Ichki tashkilot bir nechta muvozanat holatiga ega.

Hal qiluvchi - tashqi ta'sirlarni va ularga doimiy reaktsiyalarni farqlash uchun doimiy mezonlarga ega bo'lish.

O'z-o'zini tashkil qilish- moslashuvchan diskriminatsiya mezonlari va tashqi ta'sirlarga moslashuvchan reaktsiyalarga ega bo'lish. Ta'sirlarga moslasha oladi. Ular diffuz tizimlarning xususiyatlariga, stokastik xatti-harakatlarga va parametrlar va jarayonlarning beqarorligiga ega. Strukturani biroz o'zgartirishga qodir. Masalan: biologik tashkilotlar, odamlarning jamoaviy xatti-harakati va boshqalar. Agar uning barqarorligi tashqi ta'sirlardan oshib ketgan bo'lsa, undabu bashoratli tizimlar. Ya'ni, ular kelajakdagi voqealar rivojini oldindan bilishlari mumkin.

Transformatsiya tizimlari- mavjud ommaviy axborot vositalarining doimiyligi bilan bog'lanmagan, eng yuqori darajadagi murakkablikdagi xayoliy murakkab tizimlar. Ular individuallikni saqlab, moddiy vositalarni va ularning tuzilishini o'zgartirishi mumkin.

Ular deterministik deb ataladiUlarning holati dastlabki moment bilan aniq belgilanadigan va har qanday keyingi vaqt uchun bashorat qilinishi mumkin bo'lgan tizimlar.Stokastik tizimlar- o'zgarishlar tasodifiy bo'lgan tizimlar. Bunday holda, bashorat qilish uchun dastlabki ma'lumotlar etarli emas.

Agar uning qismlaridan biri uning ishlashini belgilaydigan dominant (markaziy) rol o'ynasa, tizim markazlashtirilgan deb ataladi.

Markazlashtirilmagantizimlar komponentlari bir xil ahamiyatga ega bo'lgan tizimlardir.

Ishlab chiqarishda tizimlar mahsulot yoki xizmatlarni olish jarayonlarini amalga oshiradi. Bunday tizimlar moddiy-energetika va axborot tizimlariga bo'linadi.

Boshqarish tizimlari- moddiy, energiya va axborot jarayonlarini tashkil etish va boshqarish bilan shug'ullanadilar.

Xizmat tizimlari- ishlab chiqarish va nazorat qilish tizimlarining ishlashini qo'llab-quvvatlash.

6. Qism va butun o'rtasidagi o'zaro ta'sir qonuniyatlarini ayting (2). Har bir naqshning qisqacha tavsifini bering.

Butunlik/paydo bo'lish naqshi tizimda elementlarda mavjud bo'lmagan yangi xususiyatlarning paydo bo'lishida namoyon bo'ladi. Yaxlitlik namunasini yaxshiroq tushunish uchun, birinchi navbatda, uning ikki tomonini hisobga olish kerak:

tizimning xususiyatlari (butun) Qs uning tarkibiy elementlari (qismlari) xususiyatlarining oddiy yig'indisi emas:

Qs ≠ ∑Qi

tizimning xususiyatlari (butun) uning tarkibiy elementlarining (qismlarining) xususiyatlariga bog'liq:

Qs = f(qi)

Ushbu ikkita asosiy jihatga qo'shimcha ravishda, tizimga birlashtirilgan elementlar, qoida tariqasida, tizimdan tashqarida ularga xos bo'lgan ba'zi xususiyatlarini yo'qotishini yodda tutish kerak, ya'ni. tizim elementlarning bir qator xususiyatlarini bostirganga o'xshaydi. Ammo, boshqa tomondan, elementlar tizimga kirgandan so'ng, yangi xususiyatlarga ega bo'lishi mumkin.

Keling, yaxlitlik namunasiga nisbatan ikki tomonlama bo'lgan naqshga murojaat qilaylik. U fizik qo'shimcha, mustaqillik, yig'indi, izolyatsiya deb ataladi. Jismoniy qo'shimchalarning xossasi mustaqil elementlarga bo'lingandek ko'rinadigan tizimda namoyon bo'ladi; keyin adolatli bo'ladi

Qs = ∑Qi

Bunday ekstremal holatda, endi tizim haqida gapirish mumkin emas.

Keling, oraliq variantlarni ko'rib chiqaylik - progressiv faktorizatsiya deb atash mumkin bo'lgan ikkita konjugat naqsh - tizimning tobora ko'proq mustaqil elementlarga ega bo'lgan holatga intilishi va progressiv tizimlashtirish - tizimning elementlarning mustaqilligini kamaytirishga intilishi, ya'ni. yaxlitlik.

Integrativ - bu atama ko'pincha yaxlitlikning sinonimi sifatida ishlatiladi. Biroq, ba'zi tadqiqotchilar bu qonuniyatni mustaqil deb ajratib ko'rsatishadi, yaxlitlik namoyon bo'lishining tashqi omillariga emas, balki bu xususiyatning paydo bo'lishini belgilovchi chuqurroq sabablarga, yaxlitlikning saqlanishini ta'minlaydigan omillarga qiziqishni ta'kidlashga harakat qilishadi.

Integrativlar tizimni tashkil etuvchi, tizimni saqlovchi omillar bo'lib, ular orasida bir tomondan elementlarning xilma-xilligi va nomuvofiqligi (ko'pchilik faylasuflar tomonidan o'rganilgan), ikkinchi tomondan ularning koalitsiyalarga kirish istagi muhim rol o'ynaydi.

7. Ierarxik tartib qoliplarini ayting (2). Har bir naqshning qisqacha tavsifini bering.

Bu qonunlar guruhi, shuningdek, tizimning uning muhiti bilan - atrof-muhit (tizim uchun muhim yoki muhim), supertizim va bo'ysunuvchi tizimlar bilan o'zaro ta'sirini tavsiflaydi.

Aloqa maxorati- Ushbu naqsh tizimni aniqlash uchun asos bo'lib xizmat qiladi, bu erda tizim boshqa tizimlardan ajratilmagan, u atrof-muhit bilan ko'p aloqalar orqali bog'langan, bu esa o'z navbatida supertizimni (metazizim -) o'z ichiga olgan murakkab va geterogen shakllanishdir. o'rganilayotgan tizimning talablari va cheklovlarini belgilaydigan yuqori tartibli tizim), quyi tizimlar (pastki, bo'ysunuvchi tizimlar) va ko'rib chiqilayotgan tizim bilan bir xil darajadagi tizimlar.

Atrof-muhit bilan bunday murakkab birlik aloqa modeli deb ataladi, bu esa, o'z navbatida, butun dunyoni va undan ajratilgan har qanday tizimni qurish namunasi sifatida ierarxiyaga osongina o'tishga yordam beradi.

Ierarxiya - Ierarxiya yoki ierarxik tartib qonunlari L. fon aniqlagan va o‘rgangan tizimlar nazariyasining birinchi qonunlaridan edi. Bertalanffy. Ierarxiyaning nafaqat tashqi strukturaviy tomonini, balki darajalar orasidagi funktsional munosabatlarni ham hisobga olish kerak. Masalan, biologik tashkilotlarda yuqori ierarxik daraja unga bo'ysunuvchi quyi darajaga yo'naltiruvchi ta'sir ko'rsatadi va bu ta'sir ierarxiyaning bo'ysunuvchi a'zolari alohida holatda bo'lmagan yangi xususiyatlarga ega bo'lishida namoyon bo'ladi ( yaxlitning yuqorida keltirilgan elementlarga ta'siri haqidagi pozitsiyani tasdiqlash) va bu yangi xususiyatlarning paydo bo'lishi natijasida yangi, boshqacha "butunning ko'rinishi" (elementlar xususiyatlarining ta'siri) shakllanadi. umuman olganda). Shu tarzda vujudga keladigan yangi yaxlitlik ierarxiyalarni shakllantirish maqsadi bo'lgan yangi funktsiyalarni bajarish qobiliyatiga ega bo'ladi.

Ierarxik tartibning asosiy xususiyatlari quyidagilardan iborat:

Tizimning yuqori va quyi darajalar bilan bevosita o'zaro ta'siri. Bunday holda, supertizim va quyi tizim tushunchasi paydo bo'ladi, umumiy daraja uchun maqsad (yuqori darajalar uchun), pastki maqsad (past va o'rta darajalar uchun) va vosita (pastki darajalar uchun)

Butunlik va paydo bo'lish namunasi ierarxiyaning har bir darajasida o'zini namoyon qiladi.

8. Tizimlarning amalga oshirish mumkinligi qonuniyatlarini ayting. Har bir naqshning qisqacha tavsifini bering.

Tizimning maqsadga muvofiqligi muammosi eng kam o'rganilgan. Keling, ushbu muammoni tushunishga yordam beradigan ba'zi bir qonuniyatlarni ko'rib chiqaylik va uni boshqarish tizimlarining ishlashini loyihalash va tashkil etish tamoyillarini aniqlashda hisobga olamiz.

Tenglik- Ushbu naqsh tizimning maksimal imkoniyatlarini tavsiflaydi. Bu atamani taklif qilgan L. fon Bertalanfi tenglikni «boshlang'ich shartlar bilan to'liq aniqlangan yopiq tizimlardagi muvozanat holatidan farqli o'laroq, ... o'ziga bog'liq bo'lmagan vaqtdan mustaqil holatga erishish qobiliyati» deb ta'riflagan. boshlang'ich shartlar va faqat tizim parametrlari bilan belgilanadi " Ushbu naqshga muvofiq, tizim vaqtdan qat'iy nazar va faqat tizimning o'ziga xos xususiyatlari bilan belgilanadigan turli xil boshlang'ich sharoitlarda va turli usullarda talab qilinadigan yakuniy holatga erishishi mumkin. Bu boshlang'ich va chegaraviy shartlarga nisbatan barqarorlik shaklidir.

"Zarur xilma-xillik" qonuni -U.R. tizimlar nazariyasida birinchi marta tizimni yaratishda uning yakuniy maqsadga muvofiqligini hisobga olish zarurligiga e'tibor qaratdi. Ashby. U "zarur xilma-xillik" qonuni deb nomlanuvchi namunani ishlab chiqdi. Qaror qabul qilish muammolari uchun eng muhimi, quyidagi misol orqali soddalashtirilishi mumkin bo'lgan ushbu naqshning oqibatlaridan biri.

Tadqiqotchi (DM - qaror qabul qiluvchi, kuzatuvchi) N yechimi unga tushunarsiz bo'lgan D muammosiga duch kelganda, u holda Vd mumkin bo'lgan echimlarning ma'lum xilma-xilligi mavjud. Bu xilma-xillikka tadqiqotchi (kuzatuvchi) Vn.ning fikrlari xilma-xilligi qarshi turadi. Tadqiqotchining vazifasi Vd - Vn xilma-xilligini minimal darajaga, ideal holda 0 ga kamaytirishdir.

Esbi teoremani isbotladi, uning asosida quyidagi xulosa shakllantiriladi: “Agar Vd berilgan bo'lsa. doimiy qiymat, keyin Vd - Vn faqat Vn ning mos keladigan ortishi hisobiga kamayishi mumkin. faqat N dagi xilma-xillik D da yaratilgan xilma-xillikni kamaytirishi mumkin; faqat xilma-xillik xilma-xillikni yo'q qilishi mumkin."

Boshqarish tizimlariga nisbatan "kerakli xilma-xillik" qonunini quyidagicha shakllantirish mumkin: boshqaruv tizimining (boshqaruv tizimining) xilma-xilligi Vsu boshqariladigan ob'ektning xilma-xilligidan kattaroq (yoki hech bo'lmaganda teng) bo'lishi kerak.

Vsu > Vou.

Ishlab chiqarish jarayonlari murakkablashgani sari boshqaruvni takomillashtirishning quyidagi usullari mumkin:

boshqaruv xodimlari sonini ko‘paytirish, ularning malakasini oshirish, boshqaruv ishlarini mexanizatsiyalash va avtomatlashtirish hisobiga erishish mumkin bo‘lgan Vsu hajmini oshirish;

tizim tarkibiy qismlarining xatti-harakatlari uchun aniqroq va aniqroq qoidalarni o'rnatish hisobiga Vouni qisqartirish: birlashtirish, standartlashtirish, tiplashtirish, uzluksiz ishlab chiqarishni joriy etish, qismlar, yig'ilishlar, texnologik uskunalar va boshqalarni qisqartirish;

boshqaruv talablari darajasini pasaytirish, ya'ni. boshqariladigan tizimning doimiy nazorat qilinadigan va sozlanishi parametrlari sonini kamaytirish;

o'z-o'zini tartibga soluvchi bo'linmalarni (tsexlar, yopiq ishlab chiqarish tsikliga ega bo'lgan, nisbiy mustaqillikka ega bo'lgan va markazlashtirilgan korxona boshqaruv organlarining aralashuvini cheklash va boshqalar) yaratish orqali nazorat qilinadigan parametrlarni cheklash orqali nazorat ob'ektlarini o'z-o'zini tashkil etish.

9. Tizimlarning rivojlanish qonuniyatlarini ayting (2). Har bir naqshning qisqacha tavsifini bering.

IN Yaqinda Modellashtirish tizimlari tobora ko'proq amalga oshirilayotganda, ularning vaqt o'tishi bilan o'zgarishi tamoyillarini hisobga olish zarurati, ularni tushunish uchun quyida muhokama qilingan naqshlar yordam berishi mumkin.

Tarixiylik - Garchi har qanday tizim o'zgarmas bo'lishi mumkin emasligi, u nafaqat paydo bo'lishi, faoliyat ko'rsatishi, rivojlanishi, balki o'lishi va shakllanishi, gullab-yashnashi, tanazzulga uchrashi (qarishi) va hatto o'lim (o'lim) biologik va boshqalarga osongina misollar keltirishi mumkin. ijtimoiy tizimlar, ammo tashkiliy tizimlar va murakkab texnik komplekslar rivojlanishining o'ziga xos holatlari uchun bu davrlarni aniqlash qiyin. Tashkilot rahbarlari va texnik tizimlar dizaynerlari vaqt tizimning ajralmas xususiyati ekanligini, har bir tizim tarixiylik naqshiga bo'ysunishini va bu naqsh yaxlitlik, ierarxik tartib va ​​boshqalar kabi ob'ektiv ekanligini har doim ham hisobga olmaydilar. Shu bilan birga, tarixiylik naqshini nafaqat passiv ravishda hisobga olish, qarishni qayd etish, balki tizimning "o'limi" ning oldini olish, tizimni qayta qurish, uni saqlash uchun qayta tashkil etish "mexanizmlarini" ishlab chiqish uchun ham foydalanish mumkin. yangi sifat.

O'z-o'zini tashkil etishning namunasiFaol elementlarga ega o'z-o'zini tashkil etuvchi tizimlarning asosiy xususiyatlari orasida entropik (bu holda entropiya - bu noaniqlik darajasi, tizim va tashqi muhit holatining oldindan aytib bo'lmaydigan darajasi) tendentsiyalariga qarshilik ko'rsatish qobiliyati, o'zgaruvchan sharoitlarga moslashish qobiliyati. , agar kerak bo'lsa, uning tuzilishini o'zgartirish va hokazo. Bu tashqi ko'rinishda namoyon bo'ladigan qobiliyatlar har qanday real rivojlanayotgan tizimda ikkita qarama-qarshi tendentsiyaning kombinatsiyasiga asoslangan chuqurroq naqshga asoslanadi: bir tomondan, barcha hodisalar, shu jumladan rivojlanayotgan ochiq tizimlar uchun termodinamikaning ikkinchi qonuni ("ikkinchi qonun"). ) amal qiladi. , ya'ni. entropiyani oshirish istagi; va boshqa tomondan, evolyutsiya asosida yotgan negentropik (entropikga qarama-qarshi) tendentsiyalar kuzatiladi.

O'z-o'zini tashkil qilish qonuniyatlarini tushunishda muhim natijalar sinergetika deb ataladigan rivojlanayotgan fanga tegishli bo'lgan tadqiqotlarda olingan.

10. Sinergetika nima? U nima uchun ishlatiladi? Sinergetik yondashuvning 9 ta asosiy tamoyiliga qisqacha tavsif bering.

Sinergetika fanlararo deb ataladi ilmiy yo'nalish, o'z-o'zini tashkil etish, evolyutsiya va hamkorlik jarayonlarining universal qonuniyatlarini o'rganish. Uning maqsadi qurishdir umumiy nazariya maxsus xususiyatlarga ega murakkab tizimlar. Oddiy tizimlardan farqli o'laroq, murakkab tizimlar quyidagi asosiy xususiyatlarga ega:

ko'p heterojen komponentlar;

komponentlarning faolligi (maqsadliligi);

komponentlar orasidagi ko'p turli, parallel munosabatlar;

munosabatlarning semiotik (zaif rasmiylashtirilgan) xarakteri;

komponentlarning hamkorlikdagi harakati;

ochiqlik;

tarqatish;

dinamizm, o'rganish qobiliyati, evolyutsion salohiyat;

atrof-muhit parametrlarining noaniqligi.

Sinergetikada tartibli tuzilmalarning o'z-o'zidan shakllanishi masalalari alohida o'rin tutadi. har xil tabiatga ega asl tizimlar beqaror holatda bo'lganda o'zaro ta'sir jarayonlarida. Olim I.Prigojinga ergashib, uni qisqacha “yangi tizimlar haqidagi fanlar majmuasi” deb ta’riflash mumkin.

Sinergetik modellarga ko'ra, tizimning evolyutsiyasi muvozanatsiz fazali o'tishlar ketma-ketligiga kamayadi. Rivojlanish printsipi kritik sohalarning ketma-ket o'tishi (bifurkatsiya nuqtalari (bifurkatsiya, dallanish)) sifatida shakllantirilgan. Bifurkatsiya nuqtalari yaqinida fluktuatsiyaning keskin kuchayishi kuzatiladi (lotincha fluctuatio - tebranish, og'ish). Bifurkatsiyadan keyin rivojlanishni tanlash beqarorlik vaqtida aniqlanadi. Shuning uchun bifurkatsiya zonasi asosiy oldindan aytib bo'lmaydiganligi bilan ajralib turadi - u bo'ladimi yoki yo'qmi noma'lum yanada rivojlantirish tizim xaotik bo'ladi yoki yangi, yanada tartibli tuzilma tug'iladi. Bu erda noaniqlikning roli keskin oshadi: muvozanat bo'lmagan vaziyatda kirishdagi tasodifiylik chiqishda halokatli oqibatlarga olib kelishi mumkin. Shu bilan birga, tartibsizlikdan o'z-o'zidan paydo bo'lish ehtimoli murakkab tizimda o'zini o'zi tashkil qilish jarayonidagi eng muhim momentdir.

Zamonaviy fanda sinergetik yondashuvning asosiy tamoyillari quyidagilardan iborat:

N.Borning bir-birini to'ldirish tamoyili.Murakkab tizimlarda ilgari mos kelmaydigan, ammo hozir bir-birini to'ldiradigan turli xil modellar va tavsif usullarini birlashtirish zarurati tug'iladi.

I. Prigojin tomonidan o'z-o'zidan paydo bo'lish printsipi. Murakkab tizimlarda, eng kichik tebranishlar to'satdan odatdagidan butunlay farq qiladigan yangi tuzilmalarning paydo bo'lishiga olib kelishi mumkin bo'lgan maxsus tanqidiy holatlar mumkin (xususan, bu halokatli oqibatlarga olib kelishi mumkin - "qor to'pi" yoki epidemiya ta'siri).

Mos kelmaslik tamoyili L. Zadeh. Tizimning murakkabligi oshgani sayin, uni aniq tavsiflash imkoniyati ma'lum bir chegaragacha kamayadi, undan tashqarida ma'lumotlarning aniqligi va dolzarbligi (semantik izchilligi) bir-biriga mos kelmaydigan, bir-birini istisno qiluvchi xususiyatlarga aylanadi.

Noaniqlikni boshqarish printsipi.Murakkab tizimlar noaniqlik bilan kurashishdan noaniqlikni boshqarishga o'tishni talab qiladi. Har xil turdagi noaniqliklarni o'rganilayotgan tizim modeliga ataylab kiritish kerak, chunki ular innovatsiyalarni qo'llab-quvvatlovchi omil bo'lib xizmat qiladi (tizim mutatsiyalari).

Bilmaslik printsipi. Murakkab tizimlar haqidagi bilimlar tubdan to'liq emas, noaniq va qarama-qarshidir: u odatda mantiqiy qat'iy tushunchalar va mulohazalar asosida emas, balki individual fikrlar va jamoaviy g'oyalar asosida shakllanadi. Shuning uchun bunday tizimlarda qisman bilim va jaholatni modellashtirish muhim rol o'ynaydi.

Muvofiqlik printsipi. Murakkab tizimni tavsiflash uchun ishlatiladigan til u haqidagi mavjud ma'lumotlarning tabiatiga (bilim darajasi yoki noaniqlik) mos kelishi kerak. Aniq mantiqiy-matematik va sintaktik modellar universal til emas, erkin, taxminiy, semiotik modellar va norasmiy usullar ham muhim ahamiyatga ega. Xuddi shu ob'ektni turli xil qattiqlikdagi tillar oilasi tasvirlashi mumkin.

Rivojlanish yo'llarining xilma-xilligi printsipi. Murakkab tizimning rivojlanishi ko'p qirrali va muqobildir, uning rivojlanishi uchun yo'llarning "spektri" mavjud. Murakkab tizimning kelajakdagi rivojlanishidagi noaniqlikning muhim burilish nuqtasi bifurkatsiya zonalarining mavjudligi - tizim evolyutsiyasining mumkin bo'lgan yo'llarining "tarxoqlanishi" bilan bog'liq.

Tartib va ​​tartibsizlikning birligi va o'zaro o'tish printsipi. Murakkab tizimning evolyutsiyasi beqarorlik orqali o'tadi; tartibsizlik nafaqat buzg'unchi, balki konstruktivdir. Murakkab tizimlarning tashkiliy rivojlanishi tartib va ​​tartibsizlikning o'ziga xos birikmasini nazarda tutadi.

Tebranish printsipi(pulsatsiyalanuvchi) evolyutsiya. Murakkab tizimning evolyutsiya jarayoni progressiv emas, balki tsiklik yoki to'lqinli xarakterga ega: u divergent (xilma-xillikning ortishi) va konvergent (xilma-xillikning qulashi) tendentsiyalarini, tartibning paydo bo'lishi va tartibni saqlash bosqichlarini birlashtiradi. Ochiq murakkab tizimlar pulsatsiyalanadi: differentsiatsiya o'rnini integratsiya, divergentsiya o'rnini yaqinlashish, bog'lanishlarning zaiflashishi ularning mustahkamlanishi bilan almashtiriladi va hokazo.

Sinergetik metodologiyaning sanab o'tilgan tamoyillarini uch guruhga bo'lish mumkinligini tushunish oson: murakkablik tamoyillari (1-3), noaniqlik tamoyillari (3-6) va evolyutsiya tamoyillari (7-9).

11. Maqsadlarning paydo bo'lish va shakllantirish qonuniyatlarini ayting (4). Har bir naqshning qisqacha tavsifini bering.

Faylasuflar, psixologlar, kibernetologlar tomonidan o'tkazilgan maqsadlarni shakllantirish jarayonlarini o'rganish natijalarini umumlashtirish va aniq sharoitlarda maqsadlarni asoslash va tizimlashtirish jarayonlarini kuzatish ba'zi fikrlarni shakllantirishga imkon berdi. umumiy tamoyillar, amaliyotda foydalanish uchun foydali bo'lgan naqshlar.

Maqsad g'oyasining va maqsadni shakllantirishning ob'ektni (jarayonni) bilish bosqichiga va vaqtga bog'liqligi -"Maqsad" tushunchasining ta'riflarini tahlil qilish bizga maqsadni shakllantirishda asosiy qarama-qarshilikni ko'rsatishga intilishi kerak degan xulosaga kelishga imkon beradi: uning bilishdagi, boshqaruvdagi faol roli. bir vaqtning o'zida uni reallashtirish, uning yordami bilan yo'naltirish, ma'lum bir foydali natijaga erishish zarurati. Shu bilan birga, maqsadni shakllantirish va maqsad g'oyasi ob'ektni bilish bosqichiga bog'liq va uning g'oyasi rivojlanishi bilan maqsadni qayta shakllantirish mumkin.

Maqsadning tashqi va ichki omillarga bog'liqligi- Maqsadlarning paydo bo'lishi va shakllantirilishi sabablarini tahlil qilganda, maqsadga tizimdan tashqi omillar (tashqi talablar, ehtiyojlar, motivlar, dasturlar) va ichki omillar (ehtiyojlar, motivlar, motivlar, motivlar) ta'sir qilishini hisobga olish kerak. tizimning o'zi va uning elementlari dasturlari, ijrochilarning maqsadlari); Bundan tashqari, ikkinchisi tashqi omillar kabi maqsadlarni belgilash jarayoniga ob'ektiv ta'sir ko'rsatadigan bir xil omillardir (ayniqsa, boshqaruv tizimlarida maqsadlar tushunchasini harakatni qo'zg'atish vositasi sifatida qo'llashda).

Maqsadlar tuzilishida yaxlitlik namunasining namoyon bo'lishi -Ierarxik tuzilmada yaxlitlik (paydo bo'lish) namunasi ierarxiyaning istalgan darajasida namoyon bo'ladi. Maqsadlar tuzilishi bilan bog'liq holda, bu, bir tomondan, yuqori darajadagi maqsadga erishish, unga bo'ysunadigan kichik maqsadlarga erishish bilan to'liq ta'minlanishi mumkin emasligini anglatadi, garchi bu ularga bog'liq bo'lsa, ikkinchi tomondan. , ehtiyojlar, dasturlar (tashqi va ichki) strukturaning har bir darajasida tekshirilishi kerak va noaniqlikning turli xil oshkor etilishi tufayli turli qaror qabul qiluvchilar tomonidan olingan kichik maqsadlar bo'linmalari boshqacha bo'lishi mumkin, ya'ni. Turli qaror qabul qiluvchilar, hatto bir xil tuzilish tamoyillari va usullaridan foydalanganda ham, maqsadlar va funktsiyalarning turli ierarxik tuzilmalarini taklif qilishlari mumkin.

Maqsadlarning ierarxik tuzilmalarini shakllantirish naqshlari -Tashkiliy boshqaruv tizimlarida maqsadlarni ifodalashning eng keng tarqalgan usuli daraxtga o'xshash ierarxik tuzilmalar ("maqsadlar daraxtlari") ekanligini hisobga olib, ularni shakllantirish bo'yicha asosiy tavsiyalarni ko'rib chiqaylik:

Maqsadlarning daraxtga o'xshash ierarxiyasini shakllantirishda qo'llaniladigan usullarni ikkita yondashuvga qisqartirish mumkin: a) "yuqoridan" tuzilmalarni shakllantirish - tuzilish, parchalanish, maqsadli yoki maqsadga yo'naltirilgan yondashuv usullari, b) maqsadni shakllantirish. "pastdan" tuzilmalar - morfologik, lingvistik, tezaurus, terminal yondashuv ; amalda bu yondashuvlar odatda birlashtiriladi;

ierarxiyaning quyi darajasining maqsadlari yuqori darajadagi maqsadlarga erishish vositasi sifatida ko'rib chiqilishi mumkin, shu bilan birga ular quyi darajadagi maqsadlardir;

ierarxik tuzilmada, yuqori darajadan pastga o'tayotganimizda, yuqorida muhokama qilingan "miqyosda" maqsad yo'nalishidan (maqsad-ideal, maqsad-orzu) aniq maqsad va funktsiyalarga o'tish sodir bo'ladi. tuzilmaning quyi darajalari kutilgan natijalar shaklida ifodalanishi mumkin, uni amalga oshirishni baholash mezonlarini ko'rsatadigan aniq ish, ierarxiyaning yuqori darajalarida esa mezonlarni ko'rsatish yoki quyidagicha ifodalanishi mumkin. umumiy talablar(masalan, “samaradorlikni oshirish”) yoki maqsad bayoniga umuman kiritilmagan;

Maqsadlar tuzilishi boshqaruvni tahlil qilish va tashkil etish uchun qulay bo'lishi uchun unga ma'lum talablarni qo'yish tavsiya etiladi - ierarxiya darajalari soni va har bir tugundagi komponentlar soni (Miller gipotezasi yoki Kolmogorov tufayli) bo'lishi kerak. raqam) K = 5 ± 2 (inson idrok chegarasi) .

Va yana bir nechta muhim qonunlar.

Murakkab tizimlarning soddalik qonuni- U amalga oshiriladi, omon qoladi va murakkab tizimning eng kam murakkablikdagi versiyasi tanlanadi. Murakkab tizimlarning soddaligi qonuni tabiatan bir qator konstruktiv printsiplarda amalga oshiriladi:

Okkam,

murakkab tizimlarning ierarxik modulli qurilishi,

simmetriya,

simmorfoz (teng kuch, bir xillik),

maydon shovqini (tashuvchi orqali o'zaro ta'sir qilish),

ekstremal noaniqlik (noaniq qiymatlarga ega bo'lgan xususiyatlar va parametrlarni taqsimlash funktsiyalari haddan tashqari noaniqlikka ega).

O'zaro ta'sir tarqalishining chekli tezligi qonuni- tizimlar, ularning qismlari va elementlari o'rtasidagi o'zaro ta'sirning barcha turlari cheklangan tarqalish tezligiga ega. Tizim elementlari holatlarining o'zgarish tezligi ham cheklangan. Qonun muallifi A. Eynshteyndir.

Gödelning to'liqsizlik teoremasi- Etarlicha boy nazariyalarda (shu jumladan arifmetikada) doimo isbotlab bo'lmaydigan to'g'ri ifodalar mavjud. Murakkab tizimlar elementar arifmetikani o'z ichiga olganligi sababli, hisob-kitoblarni amalga oshirishda blokirovkalar (muzlashlar) paydo bo'lishi mumkin.

Murakkab tizimlarni qurish variantlari ekvivalentligi qonuni- Tizimning murakkabligi oshgani sayin, uni qurish uchun optimal variantga yaqin variantlar ulushi ortadi.

Onsager qonuni entropiyaning pasayishini maksimal darajada oshirish - Agar fizika qonunlariga muvofiq jarayonni amalga oshirishning barcha mumkin bo'lgan shakllari soni yagona bo'lmasa, tizimning entropiyasi eng sekin o'sadigan shakl amalga oshiriladi. Boshqacha qilib aytganda, tizimdagi entropiyaning pasayishi yoki ma'lumotlarning ko'payishi maksimal bo'lgan shakl amalga oshiriladi.

12. Tizimlarning funksional tavsifi deganda nima tushuniladi? Bu nima uchun va qanday amalga oshiriladi? Tushuntirish umumiy formula har qanday dinamik tizimning funktsional tavsifi.

Har qanday tizimni o'rganish muayyan sharoitlarda uning xatti-harakatlarini tahlil qilish va bashorat qilish, real tizimni tahlil qilish va sintez qilish muammolarini hal qilish imkonini beradigan tizim modelini yaratishni o'z ichiga oladi. Modellashtirishning maqsad va vazifalariga qarab, u mavhumlikning turli darajalarida amalga oshirilishi mumkin.

Model - bu uning xususiyatlarining ma'lum bir guruhini aks ettiruvchi tizimning tavsifi.

Tizim tavsifini uchta nuqtai nazardan boshlash tavsiya etiladi: funktsional, morfologik va axborot.

Har bir ob'ekt o'zining mavjudligi natijalari, boshqa ob'ektlar orasida egallagan o'rni va atrof-muhitdagi roli bilan tavsiflanadi. Funktsional tavsif tizimning ahamiyatini tushunish, uning o'rnini aniqlash va boshqa tizimlar bilan munosabatlarini baholash uchun zarur.

Funktsional tavsif (funktsional model) tizimning tashqi aloqalari, tashqi dunyo bilan aloqalari va uning mumkin bo'lgan o'zgarishi yo'nalishlari bo'yicha to'g'ri yo'nalishni yaratishi kerak.

Funktsional tavsif har bir tizim ma'lum funktsiyalarni bajarishidan kelib chiqadi: u shunchaki passiv mavjud bo'lib, boshqa tizimlar uchun yashash joyi bo'lib xizmat qiladi, yuqori darajadagi tizimlarga xizmat qiladi va yanada rivojlangan tizimlarni yaratish vositasi bo'lib xizmat qiladi.

Biz allaqachon bilganimizdek, tizim bir va ko'p funktsiyali bo'lishi mumkin.

Ko'p jihatdan tizimning funktsiyalarini baholash (mutlaq ma'noda) uni baholovchi (yoki uni baholovchi tizim) nuqtai nazariga bog'liq.

Tizimning ishlashini tavsiflovchi funktsiyalarga qarab raqamli funktsiya bilan tavsiflash mumkin ichki jarayonlar tizim yoki sifatli funksionallik ("yaxshiroq", "yomonroq", "ko'proq", "kamroq" va boshqalar bo'yicha buyurtma berish)

Tizim faoliyatini miqdoriy yoki sifat jihatdan tavsiflovchi funksional samaradorlik funksionali deyiladi.

Funktsional tashkilotni quyidagicha tavsiflash mumkin:

algoritmik,

analitik jihatdan,

grafik jihatdan,

jadvalli,

ish vaqti diagrammalari orqali,

og'zaki (og'zaki).

Tavsif ma'lum bir sinf tizimlarining rivojlanish kontseptsiyasiga mos kelishi va ma'lum talablarga javob berishi kerak:

ochiq bo'lishi va tizim tomonidan amalga oshiriladigan funktsiyalar doirasini kengaytirish (toraytirish) imkoniyatini ta'minlashi kerak;

ko'rib chiqishning bir darajasidan boshqasiga o'tish imkoniyatini ta'minlash, ya'ni. istalgan darajadagi tizimlarning virtual modellarini qurishni ta'minlash.

Tizimni tavsiflashda biz uni ma'lum bir vaqtning o'zida biror narsa (materiya, energiya, ma'lumot) kiritilgan va vaqtning ma'lum bir daqiqalarida undan nimadir olib qo'yiladigan tuzilma sifatida qaraymiz.

Eng umumiy shaklda har qanday dinamik tizimdagi tizimning funktsional tavsifi ettita bilan ifodalanadi:

Sf = (T, x, C, Q, y, ph, ē),

Bu erda T - vaqt momentlari to'plami, x - kirish ta'sirining oniy qiymatlari to'plami, C = (c: T → x) - ruxsat etilgan kirish ta'sirlari to'plami; Q - holatlar to'plami; y - chiqish qiymatlari to'plami; Y = (u: T → y) - chiqish miqdorlari to'plami; ph = (T×T×T×c → Q) - o‘tish holati funksiyasi; ē:T×Q → y - chiqishni xaritalash; c - kirish ta'siri segmenti; u - chiqish qiymatining segmenti.

Tizimning bu tavsifi ko'plab xususiyatlarni qamrab oladi.

Ushbu tavsifning kamchiliklari uning konstruktiv emasligidir: talqin qilish qiyin va amaliy qo'llash. Funktsional tavsif murakkab va yaxshi tushunilmagan tizimlarning parametrlar, jarayonlar, ierarxiya kabi xususiyatlarini aks ettirishi kerak.

Faraz qilaylik, S sistema F1, F2, ..., Fi, ..., Fn n protsesslariga qarab ps1, ps2, ..., ps, ..., psN N funksiyalarni bajaradi. Samaradorlik ijro s funktsiyalari

Es = Es(ps) = E(F1, F2, ..., Fi, ..., Fn) = Es((Fi)), i = 1...n, s = 1...N.

Tizimning umumiy samaradorligi vektor funktsional E = (Es). Tizimning samaradorligi bunga bog'liq katta miqdor ichki va tashqi omillar. Bu qaramlikni aniq shaklda taqdim etish nihoyatda qiyin va bunday tasvirlashning amaliy ahamiyati uning ko'p o'lchovliligi va ko'pligi tufayli ahamiyatsiz. Funktsional tavsifni shakllantirishning oqilona usuli yuqori darajadagi tavsif quyi darajadagi umumlashtirilgan va faktorlashtirilgan o'zgaruvchilarga bog'liq bo'lgan tavsiflarning ko'p darajali ierarxiyasidan foydalanishdir.

Ierarxiya funktsional (Fi) bo'lgan umumlashtirilgan parametrlar (Qi) yordamida jarayonlarning darajali faktorizatsiyasi (Fi) orqali yaratiladi. Parametrlar soni jarayonlar bog'liq bo'lgan o'zgaruvchilar sonidan sezilarli darajada kamroq deb taxmin qilinadi. Ushbu tavsif usuli atrof-muhit bilan o'zaro ta'sir qiluvchi elementlarning xususiyatlari (quyi darajadagi quyi tizimlar) va tizimning samaradorligi o'rtasida ko'prik qurish imkonini beradi.

Jarayonlarni (Fi(1)) tizimning chiqishida topish mumkin. Bu atrof-muhit bilan o'zaro ta'sir jarayonlari. Biz ularni birinchi darajali jarayonlar deb ataymiz va ular aniqlangan deb faraz qilamiz:

birinchi darajali tizim parametrlari - Q1(1), Q2(1), ..., Qj(1), ..., Qm(1);

uning samaradorligini pasaytirish uchun tizimga to'g'ridan-to'g'ri yo'naltirilgan faol qarshilik ko'rsatadigan atrof-muhit parametrlari - b1, b2, ..., bk, ..., bK;

neytral (tasodifiy atrof-muhit parametrlari) c1, c2, ..., cl, ..., cL;

qulay muhit parametrlari d1, d2, ..., dp, ..., dP.

Atrof-muhit quyi darajadagi quyi tizimlar bilan bevosita aloqada bo'lib, ular orqali ierarxiyaning yuqori darajadagi quyi tizimlariga ta'sir qiladi, shuning uchun Fi* = Fi*((bk), (cl), (dp)). Ierarxiyani (b-daraja parametrlari - (b-1) darajali jarayonlar - (b-1) daraja parametrlari) qurish orqali atrof-muhit xususiyatlarini tizimning samaradorligi bilan bog'lash mumkin. .

Tizim parametrlari (Qj) muhit oʻzgarganda oʻzgarishi mumkin, ular tizimdagi jarayonlarga bogʻliq boʻlib, Qj1(t) holat funksionallari koʻrinishida yoziladi.

W tizimining to'g'ri funktsional maydoni - bu tizimning barcha mumkin bo'lgan holatlari nuqtalari b darajasigacha bo'lgan parametrlar to'plami bilan belgilanadigan bo'shliq:

Q = (Q(1), Q(2), ... Q(b)).

Holat ma'lum T vaqt oralig'ida doimiy bo'lib qolishi mumkin.

Tizim chiqishida jarayonlarni (Fi(2)) aniqlab bo'lmaydi. Bular ikkinchi darajali jarayonlar bo'lib, tizim quyi tizimlarining Q(2) parametrlariga bog'liq (ikkinchi darajali parametrlar). Va hokazo.

Quyidagi tavsif ierarxiyasi shakllanadi: samaradorlik (funktsiyalarning chekli to'plami) - birinchi darajali jarayonlar (funktsiyalar) - birinchi darajali parametrlar (funktsiyalar) - ikkinchi darajali jarayonlar (funktsiyalar) - ikkinchi darajali parametrlar (funktsiyalar). ), va boshqalar. Ba'zi darajada tizimning funktsional xususiyatlari haqidagi bilimlarimiz tugaydi va ierarxiya buziladi. Har xil parametrlar (jarayonlar) uchun jarayonda ham, parametrda ham turli darajalarda tanaffus sodir bo'lishi mumkin.

Tizimning tashqi xarakteristikalari ierarxiyaning yuqori darajasi bilan belgilanadi, shuning uchun ko'pincha o'zimizni ((Ei), (psS), (Fi(1)), (Qj(1) shaklining tavsifi bilan cheklashimiz mumkin. )), (bk), (cl), (dp)). Ierarxiya darajalarining soni kirish jarayonlarini ko'rsatishning talab qilinadigan aniqligiga bog'liq.

13. Grafik usullar tizimlarning funktsional tavsifi. Tizim funktsiyalari daraxti.

Tizimlarni umumlashgan analitik funksional tavsiflash usuli yuqorida muhokama qilingan. Ko'pincha, tizimlarni tahlil qilish va sintez qilishda grafik tavsif qo'llaniladi, ularning turlari:

tizim funktsiyalari daraxti,

IDEF0 funktsional modellashtirish standarti.

Murakkab tizim tomonidan amalga oshiriladigan barcha funktsiyalarni uch guruhga bo'lish mumkin:

maqsadli funksiya;

tizimning asosiy funktsiyalari;

qo'shimcha tizim funktsiyalari.

Tizimning maqsadli funktsiyasi uning asosiy funktsional maqsadiga mos keladi, ya'ni. maqsadli (asosiy) funktsiya - tizimning maqsadi, mohiyati va sababini aks ettiradi.

Asosiy funktsiyalar tizimning yo'nalishini aks ettiradi va tizim tomonidan amalga oshiriladigan makrofunktsiyalar to'plamini ifodalaydi. Bu funktsiyalar ma'lum bir sinf tizimining mavjudligini belgilaydi. Asosiy funktsiyalar - maqsadli funktsiyani bajarish uchun shart-sharoitlarni ta'minlaydi (qabul qilish, uzatish, olish, saqlash, berish).

Qo'shimcha (xizmat) funktsiyalar tizimning funksionalligini, ularni qo'llash doirasini kengaytiradi va tizimning sifat ko'rsatkichlarini yaxshilashga yordam beradi. Qo'shimcha funktsiyalar - asosiy funktsiyalarni bajarish uchun shart-sharoitlarni ta'minlaydi (ulanish (tarqatish, yo'nalish, kafolat)).

Ob'ektning funksiyalar tilida tavsifi grafik shaklida ifodalanadi.

Vertices ichidagi funktsiyaning formulasi ikkita so'zni o'z ichiga olishi kerak: fe'l va "Nima qil" ot.

Tizim funktsiyalari daraxti tizim funktsiyalarining parchalanishini ifodalaydi va tizimning funktsional imkoniyatlarini batafsil o'rganish va tizim ierarxiyasining turli darajalarida amalga oshirilgan funktsiyalar to'plamini tahlil qilish uchun shakllantiriladi. Tizim funktsiyalari daraxti asosida tizim strukturasi funktsional modullar asosida shakllantiriladi. Keyinchalik, bunday modullarga asoslangan tuzilma konstruktiv modullar (texnik tizimlar uchun) yoki tashkiliy modullar (tashkiliy va texnik tizimlar uchun) bilan qoplangan. Shunday qilib, funktsiyalar daraxtini shakllantirish bosqichi nafaqat tahlilda, balki tizim strukturasini sintez qilishda ham eng muhim bosqichlardan biridir. Ushbu bosqichdagi xatolar boshqa tizimlar, foydalanuvchi va atrof-muhit bilan to'liq funktsional moslashishga qodir bo'lmagan "nogiron tizimlar" ni yaratishga olib keladi.

Funktsiyalar daraxtini shakllantirish uchun dastlabki ma'lumotlar tizimning asosiy va qo'shimcha funktsiyalari hisoblanadi.

Funktsiyalar daraxtining shakllanishi maqsadli funktsiyani va asosiy va qo'shimcha funktsiyalar to'plamini keyingi parchalanish darajalarida amalga oshiriladigan ko'proq elementar funktsiyalarga ajratish jarayonini ifodalaydi.

Bundan tashqari, maxsus qabul qilingan i-darajali funktsiyalarning har biri uni (i+1)-darajada amalga oshiradigan funktsiyalarga nisbatan makrofunktsiya sifatida ko'rib chiqilishi mumkin. elementar funktsiya yuqori (i-1)-chi darajaning mos keladigan funktsiyasiga nisbatan.

IDEF0 notatsiyasidan foydalangan holda tizim funktsiyalarining tavsifi bir xil parchalanish tamoyillariga asoslanadi, lekin daraxt sifatida emas, balki diagrammalar to'plami sifatida taqdim etiladi.

14. Tizimlarni funksional tavsiflashning grafik usullari. IDEF0 metodologiyasi. Til sintaksisi.

Modellashtirish ob'ektlari tizimlardir.

IDEF0 modelining tavsifi ierarxik piramida ko'rinishida qurilgan bo'lib, uning yuqori qismida tizimning eng umumiy tavsifi keltirilgan va baza ko'plab batafsil tavsiflarni ifodalaydi.

IDEF0 metodologiyasi quyidagi printsiplarga asoslanadi:

Simulyatsiya qilingan jarayonlarning grafik tavsifi. Bloklar va yoylarning grafik tili IDEF0 diagrammalari operatsiyalar yoki funktsiyalarni Bloklar sifatida, shuningdek, Blokga kirish yoki undan chiqish operatsiyalarining kirish/chiqishlari o‘rtasidagi o‘zaro aloqani yoy sifatida ko‘rsatadi.

Qisqachalik. Jarayonlarni tasvirlashda grafik tildan foydalanish orqali bir tomondan tavsifning aniqligiga, ikkinchi tomondan qisqalikka erishiladi.

Qoidalarga rioya qilish zarurati va axborotni uzatishning aniqligi. IDEF0 modelini yaratishda siz quyidagi qoidalarga amal qilishingiz kerak:

Diagrammada kamida 3 ta va ko'pi bilan 6 ta funktsional blok bo'lishi kerak.

Diagrammalar maqsad va nuqtai nazar bilan belgilangan kontekstda ma'lumotni ko'rsatishi kerak.

Blok raqamlari, yoylar va ICOM kodlari bitta tuzilishga ega bo'lsa, diagrammalar tegishli interfeysga ega bo'lishi kerak.

Blok funksiyalari nomlari va Arc nomlarining o'ziga xosligi.

Ma'lumotlarning rolini aniq belgilash va kirishlar va boshqaruv elementlarini ajratish.

Arcs va Blok funksiyalari nomlari uchun eslatmalar qisqa va ixcham bo'lishi kerak.

Har bir funktsional blok uchun kamida bitta boshqaruv yoyi talab qilinadi.

Model har doim ma'lum bir maqsad va ma'lum nuqtai nazardan qurilgan.

Modellashtirish jarayonida modelning rivojlanish yo'nalishini - uning konteksti, nuqtai nazari va maqsadini aniq belgilash juda muhimdir.

Model konteksti modellanayotgan tizimning chegaralarini belgilaydi va uning tashqi muhit bilan aloqalarini tavsiflaydi.

Shuni esda tutish kerakki, bitta model bitta nuqtai nazarni ifodalaydi. Tizimni bir nechta nuqtai nazardan modellashtirish uchun bir nechta modellar qo'llaniladi.

Maqsad modelni yaratish sababini aks ettiradi va uning maqsadini belgilaydi. Bundan tashqari, modeldagi barcha o'zaro ta'sirlar aniq belgilangan maqsadga erishish nuqtai nazaridan ko'rib chiqiladi.

IDEF0 metodologiyasi doirasida tizim modeli grafik IDEF0 diagrammalari yordamida tasvirlangan va FEO, matn va lug'at diagrammalaridan foydalangan holda takomillashtirilgan. Bundan tashqari, model murakkab tizimni uning tarkibiy qismlariga ajratadigan bir qator o'zaro bog'langan diagrammalarni o'z ichiga oladi. Yuqori darajadagi diagrammalar (A-0, A0) eng ko'p umumiy tavsif alohida Bloklar shaklida taqdim etilgan tizimlar. Ushbu Bloklarning parchalanishi bizga tizim tavsifida kerakli darajadagi tafsilotlarga erishishga imkon beradi.

IDEF0 diagrammalarini ishlab chiqish ierarxiyaning eng yuqori darajasini (A-0) qurish bilan boshlanadi - ko'rib chiqilayotgan tizimning tashqi ulanishlarini tavsiflovchi bitta blok va interfeys yoylari. 0-blokda yozilgan funksiya nomi qabul qilingan nuqtai nazardan tizimning maqsadli funksiyasi va modelni qurish maqsadi hisoblanadi.

Keyingi modellashtirish jarayonida 0-blok A0 diagrammasiga ajratiladi, bunda maqsad funksiyasi bir nechta Bloklar yordamida aniqlanadi, ular orasidagi o'zaro ta'sir yoylar yordamida tasvirlanadi. O'z navbatida, A0 diagrammasidagi funktsional bloklar ham batafsilroq taqdimot uchun parchalanishi mumkin.

Natijada, diagrammalarda keltirilgan barcha Bloklarning o'zaro ta'sirini tavsiflovchi funktsional Bloklar va interfeys Arcs nomlari ierarxik, o'zaro izchil modelni tashkil qiladi.

Modelning yuqori qismi A-0 darajasi diagrammasi bo'lsa-da, haqiqiy "ishchi ustki yoki struktura" A0 diagrammasi hisoblanadi, chunki u model nuqtai nazarining nozik ifodasidir. Uning mazmuni loyiha maqsadi doirasida keyingi darajalarni cheklab, keyin nima ko'rib chiqilishini ko'rsatadi. Pastki darajalar funktsional Bloklarning mazmunini aniqlaydi, ularni batafsil bayon qiladi, lekin model chegaralarini kengaytirmasdan.

15. IDEF0 metodologiyasi. Dag tushunchasi. Bloklar orasidagi munosabatlarning besh turi. Bloklarni parchalanish printsipi.

Bloklar tizimning funktsiyalari yoki harakatlarini ifodalaydi. Ularning harakatlari yozma fe'l + harakat ob'ekti + ob'ektdir

masalan, "ish jadvalini ishlab chiqish".

Yoylar biror funktsiyani bajarish uchun zarur bo'lgan yoki bajarish natijasida paydo bo'ladigan axborot yoki moddiy ob'ektlarni ifodalaydi. Ob'ekt quyidagilar bo'lishi mumkin: Hujjatlar, jismoniy materiallar, asboblar, mashinalar, ma'lumotlar, tashkilotlar va hatto quyi tizimlar. Arkning blokga ulanadigan joyi interfeys turini aniqlaydi. Ark bo'yicha sharhlar "nima" degan savolga javob beradigan ot iborasi shaklida tuzilgan. Bloklar diagrammada muallifning darajasiga qarab, muallifning darajasiga qarab joylashtirilgan. Dominant blok - bu bajarilishi bloklarning maksimal sonini boshqarishga ta'sir qiladigan blok. Dominant blok yuqori chap burchakda, eng muhimi - pastki o'ngda joylashgan.

Muhim!

Bloklarning joylashishi operatsiyaning vaqtga bog'liqligini aniqlamaydi!

Rasmga qarang. 1

Boshqaruv munosabatlari.

Kirish munosabati. (konveyer)

Boshqaruvning fikr-mulohazalari. Birinchi funktsiyaning chiqishi ikkinchisining kirishini boshqaradi, bu esa o'z navbatida 1-ning ishlashiga ta'sir qiladi.

Kirish uchun fikr-mulohaza.

Chiqarish va mexanizm o'rtasidagi bog'liqlik. Tayyorgarlik operatsiyalarida ishlatiladigan noyob aloqa turi.

Misol: kutubxona boshqaruvi va faoliyati samaradorligini baholash uchun nazorat bo'limi uchun idef modelini yarating. 2-rasmga qarang. A0 bloki, maqsadli funktsiyani aks ettiradi. Keyin 3-rasmda A0 diagrammasi parchalanadi. Agar kerak bo'lsa, bloklarning har biri parchalanishi kerak.

Parchalanish - ilmiy usul, bu muammo strukturasidan foydalanadi va bitta katta muammoning yechimini bir qator kichikroq muammolarning yechimi bilan almashtirishga imkon beradi.

16. Tizimlarning morfologik tavsifi va modellashtirish. Tizimning tuzilishi va elementlar orasidagi munosabatlarning tavsifi.

morfologik tavsif tizimning tuzilishi haqida tushuncha berishi kerak (morfologiya - bu shakl, tuzilish haqidagi fan). Ta'rifning chuqurligi, tafsilot darajasi, ya'ni. Qaysi tizim komponentlari elementar (elementlar) deb hisoblanishini aniqlash tizim tavsifining maqsadi bilan belgilanadi. Morfologik tavsif ierarxikdir. Morfologiyaning konfiguratsiyasi tizimning asosiy xususiyatlari haqida tasavvur hosil qilish uchun zarur bo'lgan darajada ko'p darajada berilgan.

Maqsadlar strukturaviy tahlil quyidagilar:

tizimlarni ramziy ko'rsatish qoidalarini ishlab chiqish;

tizim strukturasi sifatini baholash;

butun tizim va uning quyi tizimlarining strukturaviy xususiyatlarini o'rganish;

tizimning optimal tuzilmasi to'g'risida xulosa va uni yanada takomillashtirish bo'yicha tavsiyalar ishlab chiqish.

Strukturaviy yondashuvda ikkita bosqichni ajratish mumkin: tizimning tarkibini aniqlash, ya'ni. uning quyi tizimlari, elementlarining to'liq ro'yxati va ular orasidagi aloqalarni aniqlashtirish.

Tizimning morfologiyasini o'rganish elementar tarkibdan boshlanadi. U bo'lishi mumkin:

bir hil (bir xil turdagi elementlar);

heterojen (turli turdagi elementlar);

aralashgan.

Bir xillik to'liq o'ziga xoslikni anglatmaydi va faqat asosiy xususiyatlarning yaqinligini belgilaydi.

Bir xillik, qoida tariqasida, ortiqcha va yashirin (potentsial) imkoniyatlar va qo'shimcha zaxiralarning mavjudligi bilan birga keladi.

Heterojen elementlar ixtisoslashgan bo'lib, ular iqtisodiy va tor doiradagi tashqi sharoitlarda samarali bo'lishi mumkin, ammo bu diapazondan tashqarida samaradorlikni tezda yo'qotadi.

Ba'zida elementar tarkibni aniqlab bo'lmaydi - bu noaniq.

Morfologiyaning muhim xususiyati - elementlarning maqsadi (xususiyatlari). Elementlar ajralib turadi:

axborot;

energiya;

haqiqiy

Shuni esda tutish kerakki, bunday bo'linish o'zboshimchalik bilan amalga oshiriladi va faqat elementning ustun xususiyatlarini aks ettiradi. Umumiy holatda axborotni uzatish energiyasiz, energiyani uzatish esa axborotsiz mumkin emas.

Axborot elementlari axborotni qabul qilish, eslab qolish (saqlash), o'zgartirish va uzatish uchun mo'ljallangan. Transformatsiya ma'lumotni tashuvchi energiya turini o'zgartirish, ma'lumotni kodlash usulini o'zgartirish (ba'zi ramziy shaklda ifodalash), ortiqchalikni kamaytirish orqali ma'lumotni siqish, qaror qabul qilish va hokazolardan iborat bo'lishi mumkin.

Axborotning qaytarilmas va qaytarilmas o'zgarishlari mavjud.

Qaytariladiganlar ma'lumotni yo'qotish (yoki yangi yaratish) bilan bog'liq emas. Agar saqlash vaqtida ma'lumot yo'qolmasa, to'plash (esda saqlash) qaytariladi.

Energiyani konvertatsiya qilish energiya oqimining parametrlarini o'zgartirishdan iborat. Kirish energiya oqimi tashqaridan yoki tizimning boshqa elementlaridan kelishi mumkin. Chiqish energiya oqimi boshqa tizimlarga yoki atrof-muhitga yo'naltiriladi. Energiyani aylantirish jarayoni tabiiy ravishda ma'lumotni talab qiladi.

Moddani aylantirish jarayoni mexanik (masalan, shtamplash), kimyoviy, fizik (masalan, kesish), biologik bo'lishi mumkin. Murakkab tizimlarda materiyaning o'zgarishi aralash xarakterga ega.

IN umumiy holat, shuni yodda tutish kerakki, har qanday jarayonlar u yoki bu tarzda materiya, energiya va axborotning o'zgarishiga olib keladi.

Tizimning morfologik xususiyatlari sezilarli darajada elementlar orasidagi bog'lanishlarning tabiatiga bog'liq. Aloqa tushunchasi tizimning har qanday ta'rifiga kiritilgan. U bir vaqtning o'zida tizimning tuzilishini (statikasini) va ishlashini (dinamikasini) tavsiflaydi. Bog'lanishlar tizimning tuzilishi va xususiyatlarining paydo bo'lishi va saqlanishini ta'minlaydi. Axborot, moddiy va energiya aloqalari ajralib turadi, ularni elementlar qanday ma'noda aniqlangan bo'lsa, xuddi shunday ma'noda belgilaydi.

Ulanishning tabiati mos keladigan komponentning (yoki maqsad funktsiyasi) o'ziga xos og'irligi bilan belgilanadi.

Ulanish quyidagilar bilan tavsiflanadi:

yo'nalish,

kuch bilan,

ko'rinish.

Birinchi ikkita belgiga ko‘ra bog‘lanishlar yo‘naltirilgan va yo‘naltirilmagan, kuchli va kuchsiz, tabiatiga ko‘ra bo‘ysunuvchi, avlod (genetik), teng va nazorat bog‘lanishlarga bo‘linadi.

Ushbu ulanishlarning ba'zilari yanada batafsilroq bo'lishi mumkin. Masalan, “tur-tur”, “qism-butun” bog`lanishlari bo`yicha tobe bog`lanishlar; avlod aloqalari - "sabab-oqibat".

Ular, shuningdek, qo'llanilish joyiga (ichki - tashqi), jarayonlarning yo'nalishiga ko'ra (to'g'ridan-to'g'ri, teskari, neytral) bo'linishi mumkin.

To'g'ridan-to'g'ri ulanishlar materiya, energiya, ma'lumot yoki ularning birikmalarini bajariladigan funktsiyalar ketma-ketligiga muvofiq bir elementdan ikkinchisiga o'tkazish uchun mo'ljallangan.

Aloqa sifati uning bilan belgilanadi o'tkazish qobiliyati va ishonchlilik.

Bizga ma'lumki, teskari aloqa aloqalari juda muhim rol o'ynaydi - ular tizimlarning o'zini o'zi boshqarishi va rivojlanishi uchun asos bo'lib, ularni o'zgaruvchan mavjudlik sharoitlariga moslashtiradi. Ular, asosan, jarayonlarni boshqarish uchun xizmat qiladi va eng keng tarqalgani axborot bilan bog'liq fikrlardir.

Neytral ulanishlar tizimning funktsional faoliyati bilan bog'liq emas, ular oldindan aytib bo'lmaydigan va tasodifiydir. Shu bilan birga, neytral aloqalar tizimni moslashtirishda ma'lum rol o'ynashi mumkin, to'g'ridan-to'g'ri va teskari aloqalarni shakllantirish uchun dastlabki manba bo'lib xizmat qiladi va zaxira sifatida xizmat qiladi.

Morfologik tavsif ulanishning mavjudligi va turini ko'rsatishi mumkin, o'z ichiga oladi umumiy xususiyatlar aloqalari yoki ularning sifat va miqdoriy baholari.

Tizimlarning strukturaviy xususiyatlari elementlar orasidagi munosabatlarning tabiati va barqarorligi bilan belgilanadi. Tuzilish elementlari o'rtasidagi munosabatlarning tabiatiga ko'ra ular quyidagilarga bo'linadi:

bog'langan ko'paytirish,

ierarxik,

aralashgan.

Eng barqarorlari deterministik tuzilmalar bo'lib, ularda munosabatlar doimiy yoki deterministik qonunlarga muvofiq vaqt o'tishi bilan o'zgaradi. Ehtimoliy tuzilmalar vaqt o'tishi bilan ehtimollik qonunlariga muvofiq o'zgaradi. Xaotik tuzilmalar cheklovlarning yo'qligi bilan tavsiflanadi, ulardagi elementlar individual xususiyatlarga muvofiq aloqa qiladi. Tasniflash dominant xususiyatga ko'ra amalga oshiriladi.

Struktura tizim elementlarining maʼlum chegaralarda oʻzgarishiga nisbatan uning xossalarining yaxlitligi va barqarorligini taʼminlashda uning tarkibiy qismlarining xossalaridan farq qiluvchi yangi xususiyatlarni shakllantirishda katta rol oʻynaydi.

Muhim strukturaviy komponentlar muvofiqlashtirish va bo'ysunish munosabatlari hisoblanadi.

Muvofiqlashtirish tizim elementlarining "gorizontal" tartibini ifodalaydi. Bu erda biz bir darajadagi tashkilotning tarkibiy qismlarining o'zaro ta'siri haqida gapiramiz.

Bo'ysunish - bu tarkibiy qismlarning bo'ysunishi va bo'ysunishining "vertikal" tartibi. Bu yerga haqida gapiramiz ierarxiyaning turli darajadagi tarkibiy qismlarining o'zaro ta'siri haqida.

Ierarxiya (hiezosazche - muqaddas kuch, yunoncha) butunning qismlarini yuqoridan pastgacha tartibda joylashtirish. "Ierarxiya" (ko'p bosqichli) atamasi tizim tarkibiy qismlarining muhimlik darajasi bo'yicha tartibini belgilaydi. Tuzilish ierarxiyasining darajalari o'rtasida asosiy darajadagi tarkibiy qismlarning yuqori darajadagi tarkibiy qismlardan biriga qat'iy bo'ysunish munosabati bo'lishi mumkin, ya'ni. daraxt tartibi munosabatlari. Bunday ierarxiyalar kuchli yoki daraxt tipidagi ierarxiyalar deb ataladi.

Biroq, ierarxik tuzilish darajalari o'rtasida daraxtga o'xshash munosabatlar mavjud bo'lishi shart emas. Ulanishlar bir xil ierarxiya darajasida ham amalga oshirilishi mumkin. Asosiy komponent yuqori darajadagi bir nechta tarkibiy qismlarga bo'ysunishi mumkin - bu zaif aloqalarga ega bo'lgan ierarxik tuzilmalar.

Ierarxik tuzilmalar boshqaruv va ijro etuvchi tarkibiy qismlarning mavjudligi bilan tavsiflanadi. Nazorat qiluvchi va ijro etuvchi komponentlar bo'lishi mumkin.

Qat'iy va qat'iy bo'lmagan ierarxik tuzilmalar mavjud.

Qattiq ierarxik tuzilma tizimi quyidagi xususiyatlarga ega:

tizim kamida ikkita ulanishga ega bo'lgan bitta asosiy boshqaruv komponentiga ega;

ijro etuvchi komponentlar mavjud bo'lib, ularning har biri yuqori darajadagi komponent bilan faqat bitta aloqaga ega;

ulanish faqat ikkita qo'shni darajaga tegishli komponentlar o'rtasida mavjud bo'lib, quyi darajadagi komponentlar faqat bitta yuqori darajadagi komponentga va har bir yuqori darajadagi komponentlar kamida ikkita quyi darajadagi komponentlarga ulanadi. 1-rasm

Guruch. 2.

1-rasmda qat'iy ierarxik tuzilmaning grafigi, 2-rasmda esa qat'iy bo'lmagan ierarxik tuzilmaning grafigi ko'rsatilgan. Ikkala tuzilma ham uch darajali.

Shunday qilib, 1-rasmda ierarxiyaning 1-darajali elementi universitet rektorini, 2-darajali elementlari - prorektorlar, 3-bosqich - dekanlar, qolgan elementlar (4-daraja, rasmda aks ettirilmagan) ni ifodalashi mumkin. ) bo‘lim boshliqlari vakili bo‘ladi. Taqdim etilgan strukturaning barcha elementlari va ulanishlari teng emasligi aniq.

Qoida tariqasida, ierarxiyaning mavjudligi strukturaning yuqori darajada tashkil etilganligining belgisidir, garchi ierarxik bo'lmagan yuqori darajada tashkil etilgan tizimlar mavjud bo'lishi mumkin.

Funktsional jihatdan ierarxik tuzilmalar yanada tejamkor.

Ierarxik bo'lmagan tuzilmalar uchun faqat boshqaruvchi yoki faqat ijrochi bo'lgan tarkibiy qismlar mavjud emas. Har qanday komponent bir nechta komponentlar bilan o'zaro ta'sir qiladi.

Guruch. 3 - tizimning ko'paytmali bog'langan strukturasi grafigi

Guruch. 4 - tizimning hujayra tuzilishi grafigi

Aralash tuzilmalar - bu ierarxik va ierarxik bo'lmagan tuzilmalarning turli kombinatsiyasi.

Keling, etakchilik tushunchasini kiritaylik.

Etakchi quyi tizim - bu quyidagi talablarga javob beradigan tizim:

quyi tizim hech qanday quyi tizim bilan deterministik o'zaro ta'sirga ega emas;

quyi tizim - bu qismga (eng ko'p quyi tizimlar soniga) nisbatan boshqaruvchi (to'g'ridan-to'g'ri yoki bilvosita o'zaro ta'sirga ega);

quyi tizim yoki boshqarilmaydi (bo'ysunuvchi) yoki eng kichik (boshqalarga nisbatan) quyi tizimlar soni bilan boshqariladi.

Bir nechta etakchi quyi tizimlar bo'lishi mumkin; bir nechta etakchi quyi tizimlar bilan asosiy etakchi quyi tizim bo'lishi mumkin. Ierarxik tuzilmaning eng yuqori darajadagi quyi tizimi bir vaqtning o'zida asosiy etakchi bo'lishi kerak; agar bunday bo'lmasa, taxmin qilingan ierarxik tuzilma beqaror yoki tizimning haqiqiy tuzilishiga mos kelmaydi.

Aralash tuzilmalar - bu ierarxik va ierarxik bo'lmagan tuzilmalarning turli kombinatsiyasi. Strukturaning barqarorligi uning o'zgarishi vaqti bilan tavsiflanadi. Struktura sinfni o'zgartirmasdan yoki bir sinfni boshqasiga o'zgartirmasdan o'zgarishi mumkin. Xususan, ierarxik bo‘lmagan tuzilmada yetakchining paydo bo‘lishi uning ierarxik tuzilmaga aylanishiga, ierarxik tuzilmadagi yetakchining paydo bo‘lishi esa yetakchi quyi tizim o‘rtasida chegaralovchi, keyin esa deterministik bog‘lanishning o‘rnatilishiga olib kelishi mumkin. va yuqori darajadagi quyi tizim. Buning natijasida yuqori darajadagi quyi tizim etakchi quyi tizim bilan almashtiriladi yoki u bilan birlashadi yoki ierarxik tuzilma ierarxik bo'lmagan (aralash) tizimga aylanadi.

Lidersiz ierarxik bo'lmagan tuzilmalar muvozanat deyiladi. Ko'pincha, ko'paytiriladigan bog'langan tuzilmalar muvozanatda bo'ladi. Muvozanat metabolizmning tarkibiy qismlarining o'ziga xosligini anglatmaydi, biz faqat qaror qabul qilishga ta'sir darajasi haqida gapiramiz.

Ierarxik tuzilmalarning o'ziga xos xususiyati - elementlar o'rtasida gorizontal aloqalarning yo'qligi. Shu ma'noda, bu tuzilmalar mavhum konstruktsiyalardir, chunki aslida gorizontal ulanishlar etishmayotgan ishlab chiqarish yoki boshqa operatsion tizimni topish qiyin.

Tizimni morfologik tavsiflashda uning tarkibiy xususiyatlari muhim ahamiyatga ega. Tizimlarning tarkibiy xususiyatlari elementlarning quyi tizimlarga birlashishi bilan belgilanadi. Biz quyi tizimlarni ajratamiz:

effektor (ta'sirni o'zgartirish va boshqa quyi tizimlar va tizimlarga, shu jumladan atrof-muhitga materiya yoki energiya bilan ta'sir qilish qobiliyatiga ega);

retseptor (tashqi ta'sirlarni axborot signallariga aylantirish, ma'lumotni uzatish va tashish qobiliyatiga ega)

refleksiv (axborot darajasida o'z ichidagi jarayonlarni takrorlash, ma'lumot yaratish qobiliyati).

Muayyan xususiyatlarga ega bo'lgan (elementar darajaga qadar) quyi tizimlar bo'lmagan tizimlar tarkibi zaif deb ataladi. Belgilangan funktsiyalarga ega elementlarni o'z ichiga olgan tizimlar tarkibi mos ravishda effektor, retseptor yoki refleksiv quyi tizimlar deb ataladi; kombinatsiyalar mumkin. Har uch turdagi quyi tizimlarni o'z ichiga olgan tizimlar tarkibini to'liq deb ataymiz.Tizim elementlari (ya'ni, morfologik tahlil chuqurligiga kirmaydigan quyi tizimlar) effektor, retseptor yoki refleksiv xususiyatlarga ega bo'lishi, shuningdek, ularning kombinatsiyasi.

To'plam nazariyasi tilida morfologik tavsif to'rtlikdir:

SM = (S, V, d, K),

bu yerda S=(Si)i elementlar va ularning xossalari to‘plami (bu holda element deganda morfologik tavsif chuqurligi kirib bormaydigan quyi tizim tushuniladi); V =(Vj)j - ulanishlar to'plami; d - tuzilish; K - kompozitsiya.

Biz barcha to'plamlarni chekli deb hisoblaymiz.

Biz Sda ajratamiz:

Murakkab:

bir hil,

heterojen,

aralashgan ( katta miqdorda ma'lum miqdorda heterojen bo'lgan bir hil elementlar),

noaniq.

Element xususiyatlari:

axborot,

energiya,

axborot va energiya,

moddiy-energiya,

noaniq (neytral).

Biz V to'plamda ajratamiz:

Ulanish maqsadi:

axborot,

haqiqiy,

energiya.

Ulanishlarning tabiati:

Streyt,

teskari,

neytral.

d da ajratamiz:

Struktura barqarorligi:

deterministik,

ehtimollik,

xaotik.

Formatsiyalar:

ierarxik,

bog'langan ko'paytirish,

aralashgan,

aylantirish.

Biz K to'plamida ajratamiz:

Qo'shiqlar:

zaif,

effektor quyi tizimlari bilan,

retseptorlari quyi tizimlari bilan,

refleksiv quyi tizimlar bilan,

to'liq,

aniqlanmagan.

Morfologik tavsif, xuddi funktsional kabi, quyi tizimlarning ketma-ket parchalanishi orqali ierarxik (ko'p darajali) printsipga asoslanadi. Tizimning parchalanish darajalari, funktsional va morfologik tavsiflar ierarxiyasi darajalari mos kelishi kerak. Morfologik tavsif tizimning ketma-ket bo'linishi orqali amalga oshirilishi mumkin. Agar bir xil ierarxiya darajasidagi quyi tizimlar orasidagi aloqalar juda murakkab bo'lmasa, bu qulay. Eng samarali (amaliy masalalar uchun) bitta bo'linish yoki kam sonli bo'linmalar bilan tavsiflardir. Strukturaning har bir elementi, o'z navbatida, funktsional va axborot sifatida tavsiflanishi mumkin. Strukturaning morfologik xususiyatlari elementlar orasidagi aloqani o'rnatish uchun zarur bo'lgan vaqt va aloqa qobiliyati bilan tavsiflanadi. Strukturaning elementlar to'plami normal metrik fazoni tashkil etishini isbotlash mumkin. Shuning uchun unda metrikani (masofa tushunchasini) belgilash mumkin. Ba'zi muammolarni hal qilish uchun strukturaviy makonda metrikani kiritish tavsiya etiladi.

17. Morfologik tavsifda tuzilmalarni tavsiflash usullari. Strukturaviy grafiklar.

Strukturaviy diagrammalar- tuzilmani shakllantirish tizimni tavsiflashning umumiy muammosini hal qilishning bir qismidir. Tuzilma butun tizimni belgilashdan ko'ra tizimning umumiy konfiguratsiyasini ochib beradi.

Agar biz tizimni ma'lum funksional o'zgarishlarni va ular orasidagi bog'lanishlarni amalga oshiradigan bloklar to'plami sifatida tasvirlasak, tizimning tuzilishini umumlashtirilgan shaklda tavsiflovchi blok-sxemani olamiz. Blok, odatda, ayniqsa, texnik tizimlarda, alohida bir butun sifatida ishlab chiqilgan funktsional jihatdan tugallangan qurilma sifatida tushuniladi. Bloklarga bo'linish strukturani tavsiflashda zarur bo'lgan tafsilot darajasi, undagi tizimga xos bo'lgan ishlash jarayonlarining xususiyatlarini ko'rsatishning ravshanligi asosida amalga oshirilishi mumkin. Funktsional bo'lganlarga qo'shimcha ravishda, blok-sxema mantiqiy bloklarni o'z ichiga olishi mumkin, ular ma'lum bir oldindan belgilangan shartlar bajariladimi yoki yo'qligiga qarab operatsiya xarakterini o'zgartirishga imkon beradi.

Strukturaviy diagrammalar vizualdir va tizimning ko'p sonli strukturaviy xususiyatlari haqida ma'lumotni o'z ichiga oladi. Ular osongina aniqlanishi va aniqlanishi mumkin, bunda butun diagrammani o'zgartirishga hojat yo'q, aksincha uning alohida elementlarini avvalgidek bitta emas, balki bir nechta o'zaro ta'sir qiluvchi bloklarni o'z ichiga olgan strukturaviy diagrammalar bilan almashtiring.

Biroq, strukturaviy diagramma hali tuzilish modeli emas. Buni rasmiylashtirish qiyin va tuzilmalarni tahlil qilish va sintez qilish uchun haqiqiy vosita emas, balki tizimning mazmunli tavsifidan matematikaga o'tishni osonlashtiradigan tabiiy ko'prikdir. Guruch. - Blok-sxemaga misol

Grafiklar - Strukturaning elementlari orasidagi munosabatlar mos keladigan grafik bilan ifodalanishi mumkin, bu tizimlarning vaqtga bog'liq bo'lmagan xususiyatlarini o'rganish jarayonini rasmiylashtirish va grafiklar nazariyasining yaxshi ishlab chiqilgan matematik apparatidan foydalanish imkonini beradi.

Ta'rif. Grafik uch karrali G=(M, R, P), bu erda M - cho'qqilar to'plami, R - qirralarning to'plami (yoki grafik yoylari), P - grafaning uchlari va qirralarining insidans predikati. P(x, y, r) = 1 shuni bildiradi uchlari x,y ∈ M grafigning r chetiga tushuvchi (ulangan, yotgan)dir∈ R.
Grafik bilan ishlashni osonlashtirish uchun uning uchlari odatda raqamlanadi. Raqamli uchlari bo'lgan grafik belgilangan deb ataladi.

Grafikning har bir chekkasi ikkita cho'qqini bog'laydi, bu holda qo'shni deb ataladi. Agar grafik belgilangan bo'lsa, u holda chekka (i, j) juftligi bilan belgilanadi, bu erda i va j - qo'shni cho'qqilarning raqamlari. Shubhasiz, chekka (i,j) i va j cho'qqilariga tushadi va aksincha.

Agar grafikning barcha qirralari qo'shni cho'qqilarning tartibi muhim bo'lgan tartiblangan juftliklar (i, j) bilan berilgan bo'lsa, u holda grafik yo'naltirilgan deb ataladi. Yo'naltirilmagan grafik yo'naltirilgan qirralarni o'z ichiga olmaydi. Qisman yo'naltirilgan grafikda barcha qirralar yo'naltirilmaydi.

Geometrik jihatdan grafiklar diagrammalar ko'rinishida tasvirlangan, ularda cho'qqilar nuqta (doira, to'rtburchaklar), qirralari esa qo'shni cho'qqilarni bog'laydigan segmentlar sifatida ko'rsatilgan. Yo'naltirilgan chekka o'q bilan segment bilan belgilanadi.

Diagrammalardan foydalanish shunchalik keng tarqalganki, biz grafik haqida gapirganda, biz odatda grafik diagrammasini o'ylaymiz.

Grafikning chetlarida bir oz bo'lsa raqamli xususiyatlar ulanishlar, keyin bunday grafiklar og'irlikli deb ataladi. Bunday holda, insidans matritsasi mos keladigan ulanishlarning og'irliklarini o'z ichiga oladi, raqam oldidagi belgi chekka yo'nalishini belgilaydi.

Strukturaviy grafikning muhim xarakteristikasi - bu bir cho'qqidan ikkinchisiga o'tish mumkin bo'lgan mumkin bo'lgan yo'llar soni. Bunday yo'llar qanchalik ko'p bo'lsa, struktura qanchalik mukammal bo'lsa-da, u ortiqcha bo'ladi. Ortiqchalik strukturaning ishonchliligini ta'minlaydi. Masalan, miyaning 90% neyron aloqalarining buzilishi sezilmaydi va xatti-harakatlarga ta'sir qilmaydi. Bundan tashqari, keraksiz ortiqcha bo'lishi mumkin, bu struktura grafigida halqa sifatida tasvirlangan.

18. Tizim tahlilining tuzilishi. Asosiy yechim aylanishi. Funktsiya daraxti.

Muammoni hal qilishning umumiy yondashuvi tsikl sifatida ifodalanishi mumkin.

Shu bilan birga, real tizimning ishlash jarayonida amaliyot muammosi mavjud vaziyat bilan talab qilinadigan holat o'rtasidagi nomuvofiqlik sifatida aniqlanadi. Muammoni hal qilish uchun tizimni tizimli o'rganish (parchalash, tahlil qilish va sintez qilish) amalga oshiriladi, bu muammoni bartaraf qiladi. Sintez jarayonida tahlil qilingan va sintez qilingan tizimlar baholanadi. Sintezlangan tizimni taklif qilingan shaklda amalga oshirish jismoniy tizim amaliyot muammosining qay darajada yechilganligini baholash va modernizatsiya qilingan (yangi) real tizimning faoliyati to‘g‘risida qaror qabul qilish imkonini beradi.

Bu nuqtai nazardan tizim ta’rifining yana bir jihati yaqqol namoyon bo‘ladi: tizim – muammolarni hal qilish vositasi.

Tizim tahlilining asosiy vazifalari funksiyalarning uch darajali daraxti sifatida ifodalanishi mumkin.

Tizimning umumiy ko'rinishini ta'minlaydigan parchalanish bosqichida quyidagilar amalga oshiriladi:

Tadqiqotning umumiy maqsadi va tizimning asosiy funktsiyasini aniqlash va ajratish tizimning davlat makonida yoki ruxsat etilgan vaziyatlar hududida traektoriyani cheklash. Ko'pincha parchalanish maqsadlar daraxti va funktsiyalar daraxtini qurish orqali amalga oshiriladi.

Tizimni supertizimning ajralmas qismi sifatida ko'rib chiqishga asoslangan natijaga olib keladigan jarayonda ko'rib chiqilayotgan har bir elementning ishtiroki mezoniga ko'ra tizimni atrof-muhitdan ajratish (tizimga / tizimga bo'lmaganlarga bo'lish).

Ta'sir etuvchi omillar tavsifi.

Rivojlanish tendentsiyalarining tavsifi, turli xil noaniqliklar.

Tizimning "qora quti" sifatida tavsifi.

Tizimning funktsional (funktsiyalari bo'yicha), tarkibiy (elementlar turi bo'yicha) va tizimli (elementlar orasidagi munosabatlar turi bo'yicha) parchalanishi.

Parchalanish chuqurligi cheklangan. Agar mavhumlik darajasini o'zgartirish zarur bo'lsa, parchalanish to'xtatilishi kerak - elementni quyi tizim sifatida ko'rsatish. Agar parchalanish paytida model "qora quti" shaklida uning ishlash qonuni o'rniga elementning ichki algoritmini tasvirlay boshlaganligi aniqlansa, bu holda abstraktsiya darajasida o'zgarishlar yuz berdi. Bu tizimni o'rganish maqsadidan tashqariga chiqishni anglatadi va shuning uchun parchalanishning to'xtatilishiga olib keladi.

Avtomatlashtirilgan usullarda modelning 5-6 darajali chuqurlikka parchalanishi odatiy holdir. Odatda quyi tizimlardan biri bu chuqurlikka parchalanadi. Ushbu darajadagi tafsilotlarni talab qiladigan xususiyatlar ko'pincha juda muhim va bo'lishi kerak batafsil tavsif butun tizim sirlari kalitini beradi.

Umumiy tizimlar nazariyasi ko'pchilik tizimlarning asosiy quyi tizim ko'rinishlariga ajralishi mumkinligini isbotladi. Bularga quyidagilar kiradi: elementlarning ketma-ket (kaskad) ulanishi, elementlarning parallel ulanishi, teskari aloqa yordamida ulanish.
Parchalanish muammosi shundaki, murakkab tizimlarda quyi tizimlarning ishlash qonuni va algoritm va uni amalga oshirish o'rtasida aniq muvofiqlik yo'q. Shuning uchun tizim parchalanishining bir nechta variantlari (yoki tizim ierarxik tuzilma shaklida ko'rsatilgan bo'lsa, bitta variant) shakllanadi.

Keling, eng ko'p ishlatiladigan parchalanish strategiyalarini ko'rib chiqaylik.

Funktsional dekompozitsiya. Dekompozitsiya tizim funksiyalarini tahlil qilishga asoslangan. Bu tizim qanday ishlashidan qat'i nazar, nima qiladi degan savolni tug'diradi. Funktsional quyi tizimlarga bo'linish uchun asos elementlar guruhlari tomonidan bajariladigan funktsiyalarning umumiyligi hisoblanadi.

Hayotiy tsiklning parchalanishi. Quyi tizimlarni identifikatsiya qilish belgisi tizimning "tug'ilishdan o'limgacha" hayot tsiklining turli bosqichlarida quyi tizimlarning ishlash qonunining o'zgarishidir. Tizimning maqsadi jarayonlarni optimallashtirish va kirishlarni chiqishga aylantirishning ketma-ket bosqichlarini aniqlash mumkin bo'lganda, ushbu strategiyadan foydalanish tavsiya etiladi.

Jismoniy jarayon bilan parchalanish. Quyi tizimlarni aniqlashning belgisi quyi tizimning ishlashi uchun algoritmni bajarish bosqichlari, o'zgaruvchan holatlar bosqichlari. Ushbu strategiya mavjud jarayonlarni tavsiflashda foydali bo'lsa-da, ko'pincha tizimning haddan tashqari izchil tavsifiga olib kelishi mumkin, bu esa funktsiyalarning bir-biriga qo'yadigan cheklovlarini to'liq hisobga olmaydi. Bunday holda, nazorat qilish ketma-ketligi yashirin bo'lishi mumkin. Ushbu strategiya faqat modelning maqsadi jismoniy jarayonning o'zini tasvirlash bo'lsagina qo'llanilishi kerak.

Quyi tizimlar bo'yicha parchalanish (strukturaviy parchalanish). Quyi tizimlarni aniqlash belgisi tizimda mavjud bo'lgan munosabatlar (bog'lanishlar) turlaridan biriga (axborot, mantiqiy, ierarxik, energiya va boshqalar) muvofiq elementlar o'rtasidagi mustahkam bog'liqlikdir. Ulanishning mustahkamligi, masalan, ma'lumotlarga asoslangan holda, quyi tizimlarning axborot o'zaro bog'liqligi koeffitsienti bilan baholanishi mumkin k = N / N0, bu erda N - quyi tizimlarda o'zaro ishlatiladigan axborot massivlari soni, N0 - ma'lumotlarning umumiy soni massivlar. Butun tizimni tavsiflash uchun barcha individual modellarni birlashtirgan kompozit modelni qurish kerak. Tizimning asosiy qismlariga bunday bo'linish o'zgarmagan taqdirdagina quyi tizim dekompozitsiyasidan foydalanish tavsiya etiladi. Quyi tizimlar chegaralarining beqarorligi alohida modellarni ham, ularning kombinatsiyasini ham tezda eskiradi.

Tizimning batafsil tasvirini shakllantirishni ta'minlaydigan tahlil bosqichida quyidagilar amalga oshiriladi:

Mavjud tizimning funktsional va tizimli tahlili, bu bizga yaratilayotgan tizimga qo'yiladigan talablarni shakllantirish imkonini beradi. U elementlarning tarkibi va ishlash qonuniyatlarini, quyi tizimlarning ishlashi va oʻzaro taʼsir qilish algoritmlarini, boshqariladigan va boshqarilmaydigan xususiyatlarni ajratishni, Z holat fazosini oʻrnatishni, sozlashni oʻz ichiga oladi. parametrik bo'shliq T, bu tizimning xatti-harakatlarini, tizimning yaxlitligini tahlil qilishni va yaratilayotgan tizimga talablarni shakllantirishni belgilaydi.

Morfologik tahlil - komponentlar munosabatini tahlil qilish.

Genetik tahlil - fonni tahlil qilish, vaziyatning rivojlanish sabablari, mavjud tendentsiyalar, prognozlar qilish.

Analoglarni tahlil qilish.

Samaradorlikni tahlil qilish (samaradorlik, resurs intensivligi, samaradorlik nuqtai nazaridan). U o'lchov shkalasini tanlash, samaradorlik ko'rsatkichlarini shakllantirish, samaradorlik mezonlarini asoslash va shakllantirish, olingan baholarni bevosita baholash va tahlil qilishni o'z ichiga oladi.

Yaratilayotgan tizimga talablarni shakllantirish, shu jumladan baholash mezonlari va cheklovlarni tanlash.

Tizim sintezi bosqichi, muammoni hal qilish, rasmda soddalashtirilgan funktsional diagramma sifatida taqdim etilgan. Ushbu bosqichda quyidagilar amalga oshiriladi:

Kerakli tizimning modelini ishlab chiqish (matematik vositalarni tanlash, modellashtirish, modelni adekvatlik, soddalik, aniqlik va murakkablik o'rtasidagi moslik, xatolar muvozanati, ko'p o'lchovli amalga oshirish, bloklarni qurish mezonlari bo'yicha baholash).

Muammoni hal qiladigan tizimning muqobil tuzilmalarini sintez qilish.

Muammoni hal qiladigan tizim parametrlarini sintez qilish.

Sintezlangan tizimning variantlarini baholash (baholash sxemasini asoslash, modelni amalga oshirish, baholash tajribasini o'tkazish, baholash natijalarini qayta ishlash, natijalarni tahlil qilish, eng yaxshi variantni tanlash).

Guruch. - masalani yechish tizimi sintez bosqichining soddalashtirilgan funksional diagrammasi

Muammoning qay darajada hal qilinganligini baholash tizim tahlili tugagandan so'ng amalga oshiriladi.

Amalga oshirishning eng qiyin bosqichlari - bu parchalanish va tahlil bosqichlari. Bu o'rganish davomida engib o'tish kerak bo'lgan yuqori darajadagi noaniqlik bilan bog'liq.

19. Tizim tasvirini shakllantirishning 9 bosqichi.

Bosqich 1. Tizimning asosiy funktsiyalarini (xususiyatlari, maqsadlari, maqsadi) aniqlash. Tizimda foydalaniladigan asosiy fan tushunchalarini shakllantirish (tanlash). Ushbu bosqichda biz tizimdagi asosiy natijalarni tushunish haqida gapiramiz. Bu tadqiqotni boshlash uchun eng yaxshi joy. Chiqarish turi aniqlanishi kerak: moddiy, energiya, axborot, ular ba'zi jismoniy yoki boshqa tushunchalar bilan bog'liq bo'lishi kerak (ishlab chiqarish mahsuloti - mahsulotlar (qaysi?), boshqaruv tizimining chiqishi - buyruq ma'lumotlari (nima uchun? qanday shaklda?), chiqish avtomatlashtirilgan axborot tizimi- ma'lumot (nima haqida?) va hokazo).

Bosqich 2. Tizimdagi asosiy funktsiyalar va qismlarni (modullarni) aniqlash. Ushbu qismlarning tizimdagi birligini tushunish. Bu bosqichda tizimning ichki mazmuni bilan birinchi tanishuv sodir bo'ladi, uning qanday katta qismlardan iboratligi va har bir qism tizimda qanday rol o'ynashi ochib beriladi. Bu asosiy bog'lanishlarning tuzilishi va tabiati haqida birlamchi ma'lumotlarni olish bosqichidir. Bunday ma'lumotlar tizimli tahlilning tizimli yoki ob'ektga yo'naltirilgan usullaridan foydalangan holda taqdim etilishi va o'rganilishi kerak, bunda, masalan, qismlarning ulanishining asosan ketma-ket yoki parallel tabiati mavjudligi, qismlar o'rtasidagi ta'sirlarning o'zaro yoki asosan bir tomonlama yo'nalishi va boshqalar. oshkor qilinadi. Allaqachon bu bosqichda siz deb atalmish e'tibor kerak tizimni shakllantiruvchi omillar, ya'ni. tizimni tizimga aylantiradigan aloqalar va o'zaro bog'liqliklar haqida.

3-bosqich.Tizimdagi asosiy jarayonlarni, ularning rolini, amalga oshirish shartlarini aniqlash; bosqichlarni, sakrashlarni, faoliyatdagi holatlarning o'zgarishini aniqlash; boshqaruvga ega tizimlarda - asosiy nazorat omillarini aniqlash. Bu erda tizimdagi eng muhim o'zgarishlar dinamikasi, voqealar rivoji o'rganiladi, holat parametrlari kiritiladi, bu parametrlarga ta'sir qiluvchi omillar, jarayonlar oqimini ta'minlash, shuningdek, jarayonlarning boshlanishi va tugash shartlari ko'rib chiqiladi. . Jarayonlarning boshqarilishi mumkinmi va ular tizimning asosiy funktsiyalarini amalga oshirishga yordam beradimi yoki yo'qmi aniqlanadi. Boshqariladigan tizimlar uchun asosiy boshqaruv harakatlari, ularning turi, manbasi va tizimga ta'sir qilish darajasi aniqlangan.

Bosqich 4. O'rganilayotgan tizim bog'langan "tizimsiz" ning asosiy elementlarini aniqlash. Ushbu aloqalarning tabiatini aniqlash. Ushbu bosqichda bir qator individual muammolar hal qilinadi. Tizimga asosiy tashqi ta'sirlar (kirishlar) tekshiriladi. Ularning turi (material, energiya, axborot), tizimga ta'sir qilish darajasi va asosiy xarakteristikalari aniqlanadi. Tizim deb qaraladigan chegaralar qat'iy belgilangan, asosiy chiqish ta'siri yo'naltirilgan "tizimsiz" elementlar aniqlanadi. Bu erda tizimning evolyutsiyasini, uning shakllanish yo'lini kuzatish foydalidir. Ko'pincha bu tizimning tuzilishi va ishlash xususiyatlarini tushunishga olib keladi. Umuman olganda, bu bosqich tizimning asosiy funktsiyalarini, uning tashqi muhitga bog'liqligi va zaifligini yoki nisbiy mustaqilligini yaxshiroq tushunishga imkon beradi.

Bosqich 5. Noaniqliklar va avariyalarni tizimga aniqlovchi ta'sir qilish holatida aniqlash (stokastik tizimlar uchun).

Bosqich 6. Tarmoqlangan strukturani, ierarxiyani aniqlash, kirish va chiqishlar bilan bog'langan modullar majmuasi sifatida tizim haqidagi g'oyalarni shakllantirish.

6-bosqich tizim haqida umumiy tasavvurlarni shakllantirish bilan yakunlanadi. Qoida tariqasida, agar biz to'g'ridan-to'g'ri ishlamaydigan ob'ekt haqida gapiradigan bo'lsak, bu etarli. Agar biz uni chuqur o'rganish, takomillashtirish va boshqarish uchun o'rganilishi kerak bo'lgan tizim haqida gapiradigan bo'lsak, unda biz tizimni chuqur o'rganishning spiral yo'lidan borishimiz kerak bo'ladi.

Tizimning batafsil tasvirini shakllantirish

Bosqich 7. Ko'rib chiqish maqsadlari uchun muhim bo'lgan barcha elementlar va ulanishlarni aniqlash. Ularning tizimdagi ierarxiya tuzilmasiga tayinlanishi. Elementlar va bog'lanishlarni ahamiyatiga ko'ra tartiblash.

6 va 7 bosqichlar bir-biri bilan chambarchas bog'liq, shuning uchun ularni birgalikda muhokama qilish foydalidir. 6-bosqich - bu butunlay boshqaradigan odam uchun etarlicha murakkab tizimning "ichida" bilim chegarasi. Faqat uning alohida qismlari uchun mas'ul bo'lgan mutaxassis tizim haqida chuqurroq bilimga ega bo'ladi (7-bosqich). Juda murakkab bo'lmagan ob'ekt uchun 7-bosqich darajasi - butun tizimni bilish - bir kishi uchun erishish mumkin. Shunday qilib, 6 va 7 bosqichlarning mohiyati bir xil bo'lsa-da, ularning birinchisida biz bir tadqiqotchi uchun mavjud bo'lgan ma'lumotlarning oqilona miqdori bilan cheklanamiz.

Chuqur tafsilot bilan, ko'rib chiqish uchun muhim bo'lgan elementlarni (modullarni) va ulanishlarni ajratib ko'rsatish, tadqiqot maqsadlari uchun qiziq bo'lmagan barcha narsalarni tashlab yuborish muhimdir. Tizimni bilish har doim ham muhimni ahamiyatsizdan ajratishni o'z ichiga olmaydi, balki muhimroq narsalarga ham e'tibor qaratishni o'z ichiga oladi. Tafsilotlar tizim va 4-bosqichda muhokama qilingan "tizim bo'lmagan" o'rtasidagi aloqaga ham ta'sir qilishi kerak. 7-bosqichda tashqi ulanishlar to'plami shunchalik aniq ko'rib chiqiladiki, biz tizimni to'liq bilish haqida gapirishimiz mumkin.

6 va 7-bosqichlar tizimni umumiy, yaxlit o'rganishni umumlashtiradi. Keyingi bosqichlar faqat uning individual tomonlarini ko'rib chiqadi. Shuning uchun yana bir bor tizimni tashkil etuvchi omillarga, har bir element va har bir bog'lanishning roliga e'tibor qaratish, ularning birligi nuqtai nazaridan nima uchun aynan shunday yoki aynan shunday bo'lishi kerakligini tushunish muhimdir. tizim.

Bosqich 8. Tizimdagi o'zgarishlar va noaniqliklarni hisobga olish. Bu erda biz odatda "qarish" deb ataladigan tizim xususiyatlarining sekin, odatda istalmagan o'zgarishini, shuningdek, nafaqat qarishga qarshi turishga, balki alohida qismlarni (modullarni) yangilariga almashtirish imkoniyatini o'rganamiz. tizimning asl holatiga nisbatan sifatini yaxshilash. Sun'iy tizimni bunday takomillashtirish odatda rivojlanish deb ataladi. Shuningdek, u modullarning xususiyatlarini yaxshilash, yangi modullarni ulash, yaxshiroq foydalanish uchun ma'lumot to'plash va ba'zan ulanishlar tuzilishi va ierarxiyasini qayta qurishni o'z ichiga oladi.

Stokastik tizimdagi asosiy noaniqliklar 5-bosqichda o'rganilgan deb hisoblanadi. Biroq, kirishlar va ulanishlarning tasodifiy tabiati sharoitida ishlash uchun mo'ljallanmagan tizimda indeterminizm doimo mavjud. Qo'shimcha qilaylikki, bu holda noaniqliklarni hisobga olish odatda tizimning eng muhim xususiyatlarining (chiqishlarining) sezgirligini o'rganishga aylanadi. Sezuvchanlik kirishdagi o'zgarishlarning chiqishdagi o'zgarishlarga ta'sir qilish darajasini bildiradi.

9-bosqich.Tizimdagi funksiya va jarayonlarni boshqarish maqsadida ularni o‘rganish. Boshqaruv va qarorlar qabul qilish tartiblarini joriy etish. Boshqarish tizimlari sifatida boshqarish harakatlari. Maqsadga yo'naltirilgan va boshqa boshqariladigan tizimlar uchun bu bosqich mavjud katta ahamiyatga ega. 3-bosqichni ko'rib chiqishda asosiy nazorat qiluvchi omillarga aniqlik kiritildi, ammo u o'z tabiatiga ega edi Umumiy ma'lumot tizim haqida. Boshqarish vositalarini samarali joriy etish yoki ularning tizim funktsiyalari va jarayonlariga ta'sirini o'rganish uchun tizim haqida chuqur bilim talab etiladi. Shuning uchun biz tizimni har tomonlama ko'rib chiqqandan keyingina nazorat tahlili haqida gapiramiz. Eslatib o'tamiz, boshqaruv juda xilma-xil bo'lishi mumkin - ixtisoslashtirilgan kompyuter boshqaruvidan tortib vazir buyruqlarigacha.

Shu bilan birga, tizimning xatti-harakatlariga barcha maqsadli aralashuvlarni bir xilda ko'rib chiqish imkoniyati alohida boshqaruv aktlari haqida emas, balki asosiy tizim bilan chambarchas bog'liq bo'lgan, lekin funktsional jihatdan aniq ajralib turadigan boshqaruv tizimi haqida gapirishga imkon beradi.

Bu bosqichda boshqaruv tizimi qayerda, qachon va qanday (tizimning qaysi nuqtalarida, qaysi momentlarda, qanday jarayonlarda, sakrashlarda, populyatsiyadan tanlab olish, mantiqiy o‘tishlar va hokazo) asosiy tizimga ta’sir etishi, qanday ta’sir qilishi aniq bo‘ladi. samarali va maqbul va qulay tarzda amalga oshirilishi mumkin. Tizimga boshqarish vositalarini joriy qilishda kirishlar va doimiy parametrlarni boshqariladiganlarga aylantirish variantlari o'rganilishi, qabul qilinadigan nazorat chegaralari va ularni amalga oshirish usullari aniqlanishi kerak.

6-9 bosqichlarni tugatgandan so'ng, tizimlarni o'rganish sifat jihatidan yangi darajada davom etadi - ma'lum bir modellashtirish bosqichi keladi. Tizimni to'liq o'rganib chiqqandan keyingina model yaratish haqida gapirishimiz mumkin.

Maqsad

Asosiy Funktsiya 2

Asosiy Funktsiya 1

Vsp. funktsiya 2

Vsp. funktsiya 1

Vsp. funktsiya 3

Vsp. funktsiya 1

Vsp. funktsiya 2

Tizim usullari va protseduralari.Yaratish usuliga ko'ra matematik modellarning qanday turlari...

Dunyoning ierarxik tartibi allaqachon amalga oshirilgan Qadimgi Gretsiya. Bunday tartib olam taraqqiyotining har qanday darajasida kuzatiladi: kimyoviy, fizik, biologik, ijtimoiy.

Ierarxiya - bo'ysunish, bo'ysunish bilan kelishilgan ob'ektlarning har qanday tartibi.

Bu atama dastlab dinda "mansab zinapoyasi" nomi sifatida paydo bo'lgan, keyin u davlat apparati, armiya va boshqalardagi munosabatlarni tavsiflash uchun keng qo'llanila boshlandi. Hozirgi vaqtda ierarxiya haqida gapirganda, biz ob'ektlarning har qanday tartibini nazarda tutamiz. bo'ysunish yo'li bilan kelishilgan, quyi mansab va mansabdagi shaxslarni yuqoriroqlarga bo'ysundirish tartibi ijtimoiy tashkilotlar, korxona, hudud, shtat va hokazolarni boshqarishda.

Tizimlarning ierarxik tartiblanishi (ierarxiya) qolipi shuni anglatadiki, har qanday tizim boshqa tizimlardan iborat va nazariy jihatdan har doim yuqori darajadagi tizim topilishi mumkin, unda quyi darajadagi tizimlar mavjud (L. fon Bertalanffi).

Van Gig ierarxiyani quyidagi xususiyatlar bilan tavsiflaydi:

• - tizim har doim boshqa tizimlardan iborat bo'ladi;
• - har qanday aniq tizim uchun uni qamrab oluvchi tizimni topish mumkin;
• - bu ikki tizimdan ikkinchisini o'z ichiga olgan tizim yuqori darajadagi tizim deb ataladi;
• - quyi darajadagi tizim, o'z navbatida, boshqa tizimlardan iborat bo'lib, bu jihatdan uni yuqori darajadagi tizim deb hisoblash mumkin;
• - tizimlar ierarxiyasi tizimlar ko'proq bo'lganligi sababli mavjud past daraja bor komponentlar yuqori darajadagi tizimlar.

Ierarxiya yoki ierarxik tartib qonunlari L. fon Bertalanffi aniqlagan va o'rgangan tizimlar nazariyasining birinchi qonunlaridan edi.

Kommunikativlik sxemasi har qanday tizim atrof-muhit bilan bir nechta aloqalar orqali bog'langanligini anglatadi, bu esa o'z navbatida supertizimni (o'rganilayotgan tizimning talablari va cheklovlarini belgilaydigan yuqori tartibli tizim), quyi tizimlarni o'z ichiga olgan murakkab va heterojen shakllanishdir. (pastki tartibli tizimlar) va ko'rib chiqilayotgan tizim bilan bir xil darajadagi tizimlar.

Shunday qilib, naqshlar guruhiga aloqa va ierarxiya kiradi.

Aloqa maxorati.

Har qanday tizim boshqa tizimlardan ajratilmagan, lekin atrof-muhit bilan ko'plab aloqalar bilan bog'langan, bu murakkab va heterojen shakllanish bo'lib, quyidagilarni o'z ichiga oladi:

• Sh supertizim (ko'rib chiqilayotgan tizim talablari va cheklovlarini belgilaydigan yuqori tartibli tizim);
• Sh elementlar yoki quyi tizimlar (asosiy, bo'ysunuvchi tizimlar);
• Ko'rib chiqilayotgan tizim bilan bir xil darajadagi Sh tizimlari.

Atrof-muhit bilan tizimning bunday murakkab birligi aloqa namunasi deb ataladi.

Aloqa qonunlari tufayli ierarxik tartibning har bir darajasi yuqori va quyi darajalar bilan murakkab munosabatlarga ega. Bundan kelib chiqadiki, ierarxiyaning har bir darajasi "ikki yuzli Yanus" xususiyatiga ega:

• Asosiy darajaga qaratilgan "yuz" avtonom butunlik - tizim xarakteriga ega;
• Yuqori darajaga yo'naltirilgan yuz, yuqori tizimning elementi - qaram qismning xususiyatlarini namoyish etadi.

Ierarxiya

Ierarxiya tamoyili shundan iboratki, har qanday tizim ierarxik shakllanish sifatida ifodalanishi mumkin. Shu bilan birga, yaxlitlik modeli ierarxiyaning barcha darajalarida ishlaydi. Yuqori darajadagi ierarxik daraja pastki elementlarni birlashtiradi va ularga yo'naltiruvchi ta'sir ko'rsatadi. Natijada, ierarxiyaning bo'ysunuvchi a'zolari alohida holatda bo'lmagan yangi xususiyatlarga ega bo'ladilar. Pastki elementlarning birlashuvi natijasida paydo bo'lgan yangi butunlik esa ierarxiyalarni shakllantirish maqsadi bo'lgan yangi funktsiyalarni bajarish qobiliyatiga ega bo'ladi (paydo bo'lish naqshi paydo bo'ladi). Ierarxik tizimlarning bu xususiyatlari koinot rivojlanishining biologik darajasida ham, ijtimoiy tashkilotlarda ham korxona, birlashma yoki davlatni boshqarishda, shuningdek, murakkab texnik komplekslar loyihalarini loyihalashda va hokazolarda kuzatiladi.

Ierarxik ko'rinishlardan foydalanish tizimlar va muammoli vaziyatlarni katta noaniqlik bilan o'rganishda foydali bo'ladi. Bunday holda, go'yo "katta" noaniqlik tadqiqot uchun qulayroq bo'lgan kichikroqlarga bo'linadi. Ushbu kichik noaniqliklarni to'liq ochib berish va tushuntirish mumkin bo'lmasa ham, ierarxik tartib umumiy noaniqlikni qisman olib tashlaydi va hech bo'lmaganda samaraliroq nazorat echimini ta'minlaydi.

Misol. Mutaxassisga N. shahrida kelgusi yil kompyuterlarga bo'lgan talabni baholash vazifasi beriladi. Bir qarashda, vazifa juda qiyin ko'rinadi - noaniqliklar juda ko'p. Biroq, keling, vazifani kichik vazifalarga ajratamiz: turli iste'mol sohalarida (tijorat tashkilotlari, davlat idoralari, talabalar, maktab o'quvchilari va boshqa shaxslar) kompyuterlarga bo'lgan ehtiyojni baholang. Sektorlarning har biriga nisbatan vazifa endi unchalik umidsiz ko'rinmaydi - hatto to'liq ma'lumotsiz ham kompyuterlarga bo'lgan ehtiyojni baholash mumkin. Bundan tashqari, har bir sektorni kichik tarmoqlarga va boshqalarga bo'lish mumkin.

Butunlik. Bu atama ko'pincha yaxlitlikning sinonimi sifatida ishlatiladi. Biroq, ular yaxlitlikning namoyon bo'lishining tashqi omillariga emas, balki bu xususiyatning shakllanishining chuqurroq sabablariga va eng muhimi, uni saqlab qolishga qiziqishlarini ta'kidlaydilar. Tizimni tashkil etuvchi, tizimni himoya qiluvchi omillar integrativ deb ataladi, ular orasida uning elementlarining heterojenligi va nomuvofiqligi muhim ahamiyatga ega.

Aloqa maxorati

Aloqa maxorati. Ushbu naqsh V.N.Sadovskiy va E.G.Yudinlar tomonidan "Tizimlarning umumiy nazariyasi bo'yicha tadqiqotlar" kitobida taklif qilingan tizim ta'rifi uchun asos bo'lib xizmat qiladi.

Har qanday tizim boshqa tizimlardan ajratilmagan va atrof-muhit bilan ko'plab aloqalar bilan bog'langan, u o'z ichiga olgan murakkab va heterojen shakllanishdir (4.1-rasm):

supertizim(ko'rib chiqilayotgan tizimning talablari va cheklovlarini belgilaydigan yuqori tartibli tizim);

elementlar yoki quyi tizimlar(asosiy, bo'ysunuvchi tizimlar);

ko'rib chiqilayotgan tizim bilan bir xil darajadagi tizimlar;

Guruch. 4.1. Tizim va supertizim, quyi tizimlar va tizimlar o'rtasidagi aloqalar

turli darajalar

Ierarxiya

Keling, ierarxiyani butun dunyo va undan ajratilgan har qanday tizim qurilishidagi namuna sifatida ko'rib chiqaylik. Ierarxik tartib atom-molekulyar darajadan tortib, insoniyat jamiyatigacha hamma narsani qamrab oladi. Naqsh sifatida ierarxiya yaxlitlik namunasi ierarxiyaning har bir darajasida namoyon bo'lishidadir. Buning yordamida har bir darajada elementlarning xossalarining yig'indisi sifatida olinishi mumkin bo'lmagan yangi xususiyatlar paydo bo'ladi. Har bir tugundagi elementlarning birlashishi nafaqat ularda mavjud bo'lmagan yangi xususiyatlarning paydo bo'lishiga va elementlarning ayrim xususiyatlarini yo'qotishiga olib kelishi, balki ierarxiyaning har bir a'zosi o'zi bo'lmagan yangi xususiyatlarga ega bo'lishi muhimdir. izolyatsiya qilingan holatda.

Shunday qilib, ierarxiyaning har bir darajasida murakkab sifat o'zgarishlari sodir bo'ladi, ularni har doim ham ifodalash va tushuntirish mumkin emas. Ammo aynan shu xususiyat tufayli ko'rib chiqilayotgan naqsh qiziqarli oqibatlarga olib keladi. Birinchidan, ierarxik tasvirlar noaniqlik bilan tizimlarni ko'rsatish uchun ishlatilishi mumkin.

Ikkinchidan, ierarxik tuzilmani qurish maqsadga bog'liq: ko'p maqsadli vaziyatlar uchun turli shartlarga mos keladigan bir nechta ierarxik tuzilmalar qurilishi mumkin va bir xil tarkibiy qismlar turli tuzilmalarda ishtirok etishi mumkin. Uchinchidan, hatto bir xil maqsad bilan, agar siz ierarxik tuzilmani shakllantirishni turli tadqiqotchilarga topshirsangiz, unda ularning oldingi tajribasi, malakasi va tizim haqidagi bilimlariga qarab, ular turli xil ierarxik tuzilmalarni olishlari mumkin, ya'ni har bir darajadagi sifat o'zgarishlarini turlicha hal qilishlari mumkin. ierarxiyadan.

Tenglik

Bu eng kam o'rganilgan naqshlardan biridir. Bu ma'lum bir murakkablik sinfidagi tizimlarning maksimal imkoniyatlarini tavsiflaydi. Ushbu atamani taklif qilgan L. fon Bertalanffi "ochiq" tizimga nisbatan tenglikni, tizimlarning vaqtga bog'liq bo'lmagan holatga erishish uchun boshlang'ich shartlar bilan to'liq aniqlangan qobiliyati (yopiq tizimlardagi muvozanat holatlaridan farqli o'laroq) sifatida belgilaydi. uning dastlabki shartlariga bog'liq emas va faqat tizim parametrlari bilan belgilanadi). Ushbu kontseptsiyani joriy etish zarurati ma'lum bir murakkablik darajasidan, masalan, biologik tizimlardan kelib chiqadi.

Hozirgi vaqtda ushbu naqsh bo'yicha bir qator savollar o'rganilmagan: muayyan tizimlarda qanday parametrlar ekvivalentlik xususiyatini ta'minlaydi? Bu mulkka qanday erishiladi? Ekvivalentlik namunasi tashkiliy tizimlarda qanday namoyon bo'ladi?

Tarixiylik

Vaqt tizimning ajralmas xususiyatidir, shuning uchun har bir tizim tarixiydir va bu yaxlitlik, integratsiya va boshqalar bilan bir xildir. ammo texnik va tashkiliy tizimlar uchun qiyin rivojlanish davrlarini aniqlash kifoya.

Tarixiylik naqshining asosini tizim tarkibiy qismlari o'rtasidagi ichki qarama-qarshiliklar tashkil etadi. Ammo rivojlanishni qanday boshqarish yoki hech bo'lmaganda tizimning tegishli rivojlanish davrining yondashuvini tushunish - bu savollar hali etarlicha o'rganilmagan.

So'nggi paytlarda tarixiylik qonuniyatlarini hisobga olish zarurligiga ko'proq e'tibor qaratilmoqda. Xususan, tizim muhandisligida murakkab texnik komplekslarni yaratishda tizimni loyihalash bosqichida nafaqat tizimni ishlab chiqish va rivojlanishini ta'minlash masalalarini, balki uni qanday va qachon yo'q qilish kerakligi masalasini ham ko'rib chiqish kerak. . Masalan, asbob-uskunalarni, ayniqsa murakkab samolyotlarni ishdan chiqarish, yadroviy inshootlarni "ko'mish" va boshqalar.