Сложность систем

Понятия системы «простая», «малая», большая» четко не установилось.

Простая система является совокупностью конечного числа объектов, объединенных для выполнения простой или единичной задачи.

Большая система - система, включающая значительное число однотипных элементов и однотипных связей.

Сложная система - совокупность большого (не всегда ограниченного) числа разнотипных элементов и разнородных связей между ними, объединенных для выполнения комплексных задач.

Основные признаки сложной системы: имеет цель (назначение), многоуровневую структуру, управление (согласованное взаимодействие всех компонентов системы друг с другом в процессе достижения системой возложенных на нее целей), источники энергии (в своем составе или во внешней среде) для функционирования.

Сложные системы содержат много различных иерархий: подсистем, функций, целей. Сложность в системах выявляется при построении дерева целей: в формировании подцелей, ранжировании подцелей и связей между ними.

Особенности сложных технических систем (в том числе человеко-машинных) – большое количество разнотипных элементов и связей, их недетерминированный характер, управление системой, которое предполагает наличие в структуре системы решающего устройства (возможно, человека).

Автоматизированные технические системы предполагают участие человека как элемента системы, автоматические системы – функционирование системы без участия человека.

Системы состоят из взаимозависимых подсистем, которые также могут быть разделены на подсистемы, вплоть до неделимого элемента. Структура сложных систем складывается и из компонентов, и из иерархических отношений этих компонентов. Особенности системы обусловлены отношениями между ее частями, а не частями как таковыми. Это различие внутрикомпонентных и межкомпонентных взаимодействий обуславливает разделение функций между частями системы и дает возможность относительно изолированно изучать каждую часть.

Примеры простых, больших, сложных технических систем: малые простые системы – исправные бытовые приборы для потребителя, малые сложные системы – неисправные бытовые приборы для мастера, большие простые системы – стрела крана, газопровод, сложные системы – самолет, корпус самолета (переборки, усилители конструкции, разные типы внутрикорпусных конструкций).

Заводы разделяются на цеха: механический, химический, электрический и т.д. Цеха подразделяются на участки, на каждом из которых устанавливается оборудование: штампы, прессы, станки. На производственных линиях кроме оборудования имеются емкости с исходными материалами и с готовой продукцией и т.д. Каждый предмет может рассматриваться как объект, имеющий четкие границы и при необходимости включаемый в систему.

В телевизоре пользователя интересует, прежде всего, его дизайн и технические характеристики, например размер экрана. Вы смотрите на объект как бы с внешней стороны - глазами пользователя. Телевизор в данном случае - это в буквальном смысле черный ящик и содержимое его для Вас не представляет никакого интереса. Разработчика (ремонтника) телевизора интересует внутреннее строение объекта - его структура.

Технологическая система — это совокупность взаимосвязанных потоков энергии, материалов и информации, действующая как единое целое, в котором осуществляется определенная последовательность технологических процессов.

При таком определении информационная система является технологической.

Технологическим системам свойственны все характерные признаки сложных систем: определенная целенаправленность или наличие общей цели функционирования всей системы (все технологические аппараты и потоки объединены для выпуска продукции); большие размеры как по числу элементов, составляющих систему, так и по числу параметров, характеризующих процесс ее функционирования (большое число аппаратов, связанных технологическими потоками); сложность поведения системы, проявляющаяся в большом числе переплетающихся взаимосвязей между ее переменными (изменение режима работы одного аппарата может оказывать влияние на работу производства в целом); выполнение системой в процессе ее функционирования некоторой сложной и многофакторной целевой функции.