Subiectul 2. Proprietățile sistemului. Clasificarea sistemului

Deci, starea sistemului este un set de proprietăți esențiale pe care sistemul le are în fiecare moment de timp.

Sub proprietateînțelege latura unui obiect care determină diferența acestuia față de alte obiecte sau asemănarea cu acestea și se manifestă atunci când interacționează cu alte obiecte.

Caracteristică- ceva care reflectă o anumită proprietate a sistemului.

Ce proprietăți ale sistemelor sunt cunoscute.

Din definiția „sistemului” rezultă că principala proprietate a sistemului este integritatea, unitatea, realizată prin anumite relații și interacțiuni ale elementelor sistemului și manifestată prin apariția unor noi proprietăți pe care elementele sistemului nu le posedă. . Această proprietate aparitie(din ing. apar- să apară, să apară

1. Apariția - gradul de ireductibilitate al proprietăților sistemului la proprietățile elementelor din care este format.

2. Apariția este o proprietate a sistemelor care provoacă apariția de noi proprietăți și calități care nu sunt inerente elementelor care alcătuiesc sistemul.

Apariția este un principiu opus reducționismului, care afirmă că întregul poate fi studiat prin împărțirea lui în părți și apoi, prin determinarea proprietăților acestora, se determină proprietățile întregului.

Proprietatea apariției este apropiată de proprietatea integrității sistemului. Cu toate acestea, ele nu pot fi identificate.

Integritate sistem înseamnă că fiecare element al sistemului contribuie la implementarea funcției țintă a sistemului.

Integritatea și apariția sunt proprietățile integratoare ale sistemului.

Prezența proprietăților integrative este una dintre cele mai importante caracteristici ale sistemului. Integritatea se manifestă prin faptul că sistemul are propriul său model de funcționalitate, propriul său scop.

organizare- o proprietate complexă a sistemelor, constând în prezența structurii și a funcționării (comportamentului). Proprietatea indispensabilă a sistemelor o reprezintă componentele lor, și anume acele formațiuni structurale care alcătuiesc întregul și fără de care nu este posibil.

Funcționalitate- aceasta este o manifestare a anumitor proprietăți (funcții) atunci când interacționează cu mediul extern. Aici, scopul (scopul sistemului) este definit ca rezultatul final dorit.

Structuralitatea- aceasta este ordonarea sistemului, un anumit set și aranjarea elementelor cu legături între ele. Există o relație între funcția și structura sistemului, ca și între categoriile filozofice de conținut și formă. O modificare a conținutului (funcțiilor) implică o schimbare a formei (structurii), dar invers.

O proprietate importantă a sistemului este prezența comportamentului - acțiuni, schimbări, funcționare etc.

Se crede că acest comportament al sistemului este asociat cu mediul (mediul), adică. cu alte sisteme cu care intră în contact sau intră în anumite relaţii.

Procesul de schimbare intenționată în timp a stării sistemului este numit comportament. Spre deosebire de control, atunci când se realizează o schimbare a stării sistemului datorită influențelor externe, comportamentul este implementat exclusiv de sistemul însuși, pe baza propriilor obiective.

Comportamentul fiecărui sistem este explicat prin structura sistemelor de ordin inferior care alcătuiesc acest sistem și prin prezența semnelor de echilibru ( homeostaziei). În conformitate cu semnul de echilibru, sistemul are o anumită stare (stări), care sunt de preferat pentru el. Prin urmare, comportamentul sistemelor este descris în termeni de restabilire a acestor stări atunci când acestea sunt perturbate ca urmare a unei modificări a mediului.

O altă proprietate este proprietatea creșterii (dezvoltarii). Dezvoltarea poate fi văzută ca parte integrantă a comportamentului (și cea mai importantă).

Unul dintre atributele primare și, prin urmare, fundamentale ale abordării de sistem este inadmisibilitatea de a considera un obiect în afara acestuia. dezvoltare, care este înțeles ca o schimbare ireversibilă, direcționată, regulată a materiei și a conștiinței. Ca rezultat, apare o nouă calitate sau stare a obiectului. Identificarea (poate nu tocmai strictă) a termenilor „dezvoltare” și „mișcare” ne permite să ne exprimăm într-un asemenea sens încât existența materiei, în acest caz, a unui sistem, este de neconceput în afara dezvoltării. Este naiv să ne imaginăm că dezvoltarea are loc spontan. În multitudinea nemărginită de procese care la prima vedere par a fi ceva de genul mișcării browniene (aleatoare, haotice), cu atenție și studiu atent, la început apar contururile tendințelor, iar apoi modele destul de stabile. Aceste regularități prin natura lor acționează în mod obiectiv, adică. nu depindem dacă dorim sau nu manifestarea lor. Ignoranța legilor și tiparelor de dezvoltare rătăcește în întuneric.

„Cine nu știe în ce port navighează,
nu există vânt din spate pentru asta.”

Seneca

Comportamentul sistemului este determinat de natura reacției la influențele externe.

Proprietatea fundamentală a sistemelor este durabilitate, adică capacitatea sistemului de a rezista influențelor perturbatoare externe. Depinde de durata de viață a sistemului.

Sistemele simple au forme pasive de stabilitate: forță, echilibru, controlabilitate, homeostazie. Iar pentru cele complexe, formele active sunt decisive: fiabilitate, supraviețuire și adaptabilitate.

Dacă formele enumerate de stabilitate ale sistemelor simple (cu excepția rezistenței) se referă la comportamentul lor, atunci forma determinantă a stabilității sistemelor complexe este în principal de natură structurală.

Fiabilitate- proprietatea de a păstra structura sistemelor, în ciuda morții elementelor sale individuale prin înlocuirea sau duplicarea acestora și supraviețuire- ca suprimare activa a calitatilor nocive. Astfel, fiabilitatea este o formă mai pasivă decât supraviețuirea.

Adaptabilitate- capacitatea de a schimba comportamentul sau structura pentru a menține, îmbunătăți sau dobândi noi calități într-un mediu în schimbare. O condiție prealabilă pentru posibilitatea de adaptare este prezența feedback-ului.

Orice sistem real există în mediu. Legătura dintre ele este atât de strânsă încât devine dificil să se determine granița dintre ele. Prin urmare, selecția sistemului din mediu este asociată cu un anumit grad de idealizare.

Există două aspecte ale interacțiunii:

În multe cazuri, capătă caracterul unui schimb între sistem și mediu (substanță, energie, informație);

Mediul este de obicei o sursă de incertitudine pentru sisteme.

Impactul mediului poate fi pasiv sau activ (antagonist, contracarând intenționat sistemul).

Prin urmare, în cazul general, mediul ar trebui considerat nu numai indiferent, ci și antagonist în raport cu sistemul studiat.

Mulți sunt familiarizați cu fraza din filmul lui Andrew și Lawrence Wachowski: „Matricea este un sistem. Este inamicul nostru”. Cu toate acestea, merită să înțelegeți conceptele, termenii, precum și capacitățile și proprietățile sistemului. Este ea la fel de înfricoșătoare precum este prezentată în multe filme și opere literare? Caracteristicile și proprietățile sistemului și exemplele de manifestare a acestora vor fi discutate în articol.

Sensul termenului

Cuvântul „sistem” de origine greacă (σύστημα), însemnând în traducere literală un întreg, format din părți legate. Cu toate acestea, conceptul din spatele acestui termen este mult mai multifațetat.

Deși în viața modernă, aproape toate lucrurile sunt considerate ca fiind imposibil de a da singura definiție corectă a acestui concept. Destul de ciudat, acest lucru se datorează pătrunderii teoriei sistemelor în literalmente totul.

Chiar și la începutul secolului al XX-lea, au existat discuții despre diferența dintre proprietățile sistemelor liniare studiate în matematică, logică și caracteristicile organismelor vii (un exemplu de validitate științifică în acest caz este teoria sistemelor funcționale de P. K. Anokhin). În stadiul actual, se obișnuiește să se evidențieze o serie de semnificații ale acestui termen, care se formează în funcție de obiectul analizat.

În secolul XXI a apărut o explicație mai detaliată a termenului grecesc și anume: „un întreg format din elemente care sunt interconectate și sunt în anumite relații”. Dar această descriere generală a sensului cuvântului nu reflectă proprietățile sistemului analizat de observator. În acest sens, conceptul va dobândi noi fațete de interpretare în funcție de obiectul luat în considerare. Numai conceptele de integritate, proprietățile de bază ale sistemului și elementele sale vor rămâne neschimbate.

Element ca parte a întregului

În teoria sistemelor, se obișnuiește să se considere întregul ca interacțiune și relații ale anumitor elemente, care, la rândul lor, sunt unități cu anumite proprietăți care nu sunt supuse diviziunii ulterioare. Parametrii piesei luate în considerare (sau proprietățile unui element de sistem) sunt de obicei descriși folosind:

• funcții (realizate de unitatea de acțiune considerată în cadrul sistemului);
• comportament (interacțiune cu mediul extern și intern);
• stare (condiție pentru găsirea unui element cu parametri modificați);
• proces (schimbarea stărilor elementului).

Merită să acordați atenție faptului că elementul sistemului nu este echivalent cu conceptul de „elementar”. Totul depinde de dimensiunea și complexitatea obiectului în cauză.

Dacă discutăm despre sistemul proprietăților umane, atunci elementele vor fi concepte precum conștiința, emoțiile, abilitățile, comportamentul, personalitatea, care, la rândul lor, pot fi ele însele reprezentate ca o integritate constând din elemente. De aici rezultă concluzia că elementul poate fi considerat ca un subsistem al obiectului luat în considerare. Etapa inițială în analiza sistemului este determinarea compoziției „integrității”, adică clarificarea tuturor elementelor sale constitutive.

Legături și resurse ca proprietăți de bază

Orice sisteme nu se află într-o stare izolată, ele interacționează constant cu mediul. Pentru a izola orice „integritate”, este necesar să se identifice toate legăturile care unesc elementele într-un sistem.

Ce sunt conexiunile și cum afectează acestea proprietățile sistemului.

Comunicare - dependență reciprocă a elementelor la nivel fizic sau semantic. Din punct de vedere al importanței, se pot distinge următoarele legături:

1. Structuri (sau structurale): caracterizează în principal componenta fizică a sistemului (de exemplu, datorită modificării legăturilor, carbonul poate acționa ca grafit, ca diamantul sau ca gazul).
2. Functionare: garanteaza operativitatea sistemului, activitatea vitala a acestuia.
3. Moștenire: cazuri în care elementul „A” este sursa existenței lui „B”.
4. Evoluții (constructive și distructive): au loc fie în procesul de complicare a structurii sistemului, fie invers - simplificare sau decădere.
5. Organizaționale: acestea includ sociale, corporative, jocuri de rol. Dar cel mai interesant grup sunt legăturile de control, deoarece permit controlul și direcționarea dezvoltării sistemului într-o anumită direcție.

Prezența anumitor conexiuni determină proprietățile sistemului, afișează dependențele dintre elementele specifice. De asemenea, puteți urmări utilizarea resurselor necesare pentru a construi și opera sistemul.

Fiecare element este inițial echipat cu anumite resurse pe care le poate transfera altor participanți la proces sau le poate schimba. Mai mult, schimbul poate avea loc atât în ​​interiorul sistemului, cât și între sistem și mediul extern. Resursele pot fi clasificate astfel:

1. Material - sunt obiecte ale lumii materiale: depozite, marfuri, aparate, masini etc.
2. Energia - aceasta include toate tipurile cunoscute în stadiul actual de dezvoltare a științei: electrică, nucleară, mecanică etc.
3. Informație.
4. Uman - o persoană acționează nu numai ca un angajat care efectuează anumite operațiuni, ci și ca o sursă de fonduri intelectuale.
5. Spaţiu.
6. Timp.
7. Organizațional - în acest caz, structura este considerată o resursă, a cărei lipsă poate duce chiar la prăbușirea sistemului.
8. Financiar - pentru majoritatea structurilor organizatorice sunt fundamentale.

Niveluri de sistematizare în teoria sistemelor

Deoarece sistemele au anumite proprietăți și caracteristici, ele pot fi clasificate, al căror scop este selectarea abordărilor și mijloacelor adecvate pentru descrierea integrității.

Principalele criterii pentru tastarea sistemului

Există o clasificare în ceea ce privește interacțiunea cu mediul extern, structura și caracteristicile spațio-temporale. Funcționalitatea sistemului poate fi evaluată în funcție de următoarele criterii (vezi tabelul).

Criterii
Interacțiunea cu mediul extern	Deschis - interacțiunea cu mediul extern Închis - manifestând rezistență la efectele mediului extern Combinat - conțin ambele tipuri de subsisteme
Structura de integritate	Simplu - incluzând un număr mic de elemente și relații Complex - caracterizat prin eterogenitatea conexiunilor, o pluralitate de elemente și o varietate de structuri Mari - diferă în multiplicitatea și eterogenitatea structurilor și subsistemelor
Funcții îndeplinite	Specializat - specializare restrânsă Multifuncțional - structuri care îndeplinesc mai multe funcții în același timp Universal (de exemplu, combina)
Dezvoltarea sistemului	Stabil - structura și funcțiile sunt neschimbate În curs de dezvoltare - au o complexitate ridicată, suferă modificări structurale și funcționale
Organizarea sistemului	Bine organizat (puteți acorda atenție proprietăților sistemelor informaționale, care se caracterizează printr-o organizare și un clasament clar) Prost organizat
Complexitatea comportamentului sistemului	Automat - un răspuns programat la influențele externe, urmat de o revenire la homeostazie Decisiv - bazat pe reacții constante la stimuli externi Auto-organizare - răspunsuri flexibile la stimuli externi Foresight – depășește mediul extern în complexitatea organizației, capabil să anticipeze interacțiunile ulterioare Transformare - structuri complexe care nu au legătură cu lumea materială
Natura relației dintre elemente	Determinist - starea sistemului poate fi prezisă pentru orice moment Stochastic - schimbarea lor este aleatorie
Structura de management	Centralizat descentralizate
Scopul sistemului	Manageri - proprietățile sistemului de control sunt reduse la reglementarea informațiilor și a altor procese Producerea – caracterizată prin obținerea de produse sau servicii Service - suport pentru performanța sistemului

Grupuri de proprietăți ale sistemului

Se obișnuiește să se numească o proprietate unele trăsături și calități caracteristice ale unui element sau integritate care apar atunci când interacționează cu alte obiecte. Este posibil să se evidențieze grupuri de proprietăți care sunt caracteristice pentru aproape toate comunitățile existente. În total, sunt cunoscute douăsprezece proprietăți generale ale sistemelor, care sunt împărțite în trei grupuri. Consultați tabelul pentru informații.

Grup de proprietăți statice

Din numele grupului rezultă că sistemul are unele caracteristici care îi sunt întotdeauna inerente: în orice perioadă de timp dată. Adică acestea sunt caracteristicile fără de care comunitatea încetează să mai fie astfel.

Integritate- aceasta este o proprietate a sistemului, care vă permite să-l distingeți de mediu, să determinați limitele și caracteristicile distinctive. Datorită acesteia, este posibilă existența unor legături stabilite între elemente la fiecare moment selectat în timp, care permit realizarea scopurilor sistemului.

deschidere- una dintre proprietățile sistemului, bazată pe legea relației a tot ceea ce există în lume. Esența sa este că este posibil să se găsească conexiuni între oricare două sisteme (atât de intrare, cât și de ieșire). După cum puteți vedea, la o examinare mai atentă, aceste interacțiuni sunt diferite (sau asimetrice). Deschiderea indică faptul că sistemul nu există izolat de mediu și face schimb de resurse cu acesta. Descrierea acestei proprietăți este de obicei denumită „model cutie neagră” (cu o intrare care denotă impactul mediului asupra integrității și o ieșire care este impactul sistemului asupra mediului).

Eterogenitatea internă a sistemelor. LA Ca exemplu ilustrativ, luați în considerare proprietățile sistemului nervos uman, a cărui stabilitate este asigurată de o organizare eterogenă a elementelor pe mai multe niveluri. Se obișnuiește să se ia în considerare trei grupuri principale: proprietățile creierului, structurile individuale ale sistemului nervos și neuronii specifici. Informațiile despre părțile constitutive (sau elementele) sistemului vă permit să mapați relațiile ierarhice dintre ele. Trebuie remarcat faptul că, în acest caz, se ia în considerare „distingerea” părților și nu „separabilitatea” acestora.

Dificultățile în determinarea compoziției sistemului sunt în scopul studiului. La urma urmei, unul și același obiect poate fi considerat din punctul de vedere al valorii sale, al funcționalității, al complexității structurii interne etc. Pe lângă toate, joacă capacitatea observatorului de a găsi diferențe între elementele sistemului. un rol important. Prin urmare, modelul unei mașini de spălat pentru un vânzător, un lucrător tehnic, un încărcător, un om de știință va fi complet diferit, deoarece persoanele enumerate îl consideră din poziții diferite și cu obiective diferite.

Structurat- o proprietate care descrie relația și interacțiunea elementelor din cadrul sistemului. Conexiunile și relațiile elementelor constituie modelul sistemului luat în considerare. Datorită structurii, o astfel de proprietate a unui obiect (sistem) precum integritatea este susținută.

Grup de proprietăți dinamice

Dacă proprietățile statice sunt ceea ce poate fi observat în orice moment în timp, atunci proprietățile dinamice sunt clasificate ca mobile, adică se manifestă în timp. Acestea sunt modificări ale stării sistemului într-o anumită perioadă de timp. Un exemplu clar este schimbarea anotimpurilor într-o zonă sau stradă observată (proprietățile statice rămân, dar efectele dinamice sunt vizibile). Ce proprietăți ale sistemului aparțin grupului luat în considerare?

Funcționalitate- este determinată de impactul sistemului asupra mediului. O trăsătură caracteristică este subiectivitatea cercetătorului în selecția funcțiilor, dictată de scopurile stabilite. Deci, mașina, după cum știți, este un „mijloc de transport” - aceasta este funcția sa principală pentru consumator. Cu toate acestea, atunci când alege, cumpărătorul poate fi ghidat de criterii precum fiabilitatea, confortul, prestigiul, designul, precum și disponibilitatea documentelor aferente etc. În acest caz, este dezvăluită versatilitatea unui astfel de sistem ca mașină și subiectivitatea priorităților funcționalității sistemului de funcții majore, minore și minore).

Stimulabilitate- se manifestă pretutindeni ca o adaptare la condiţiile externe. Un exemplu izbitor sunt proprietățile sistemului nervos. Impactul unui stimul extern sau al mediului (stimul) asupra unui obiect contribuie la schimbarea sau corectarea comportamentului. Acest efect a fost descris în detaliu în studiile sale de către IP Pavlov, iar în teoria analizei sistemului se numește stimulabilitate.

Variabilitatea sistemului în timp. În cazul în care un sistemul funcţionează, schimbările sunt inevitabile atât în ​​interacţiunea cu mediul, cât şi în implementarea conexiunilor şi relaţiilor interne. Se pot distinge următoarele tipuri de variabilitate:

• de mare viteză (rapid, lent etc.);
• structurale (modificări în compoziția, structura sistemului);
• funcțional (înlocuirea unor elemente cu altele sau modificarea parametrilor acestora);
• cantitativ (o creștere a numărului de elemente ale structurii care nu o modifică);
• calitativ (în acest caz, proprietățile sistemului se modifică odată cu creșterea sau declinul observate).

Natura manifestării acestor schimbări poate fi diferită. Este obligatoriu să se țină cont de această proprietate în analiza și planificarea sistemului.

Existența într-un mediu în schimbare. Atât sistemul, cât și mediul în care se află sunt supuse modificărilor. Pentru ca integritatea să funcționeze, este necesar să se determine raportul dintre rata modificărilor interne și externe. Ele pot coincide, pot diferi (plu sau întârziere). Este important să se determine corect raportul, ținând cont de caracteristicile sistemului și ale mediului. Un bun exemplu este conducerea unei mașini în condiții extreme: șoferul acționează fie înaintea curbei, fie în conformitate cu situația.

Grup de proprietăți sintetice

Descrie relația dintre sistem și mediu în termenii unei înțelegeri comune a integrității.

aparitie- un cuvânt de origine engleză, tradus ca „arse”. Termenul se referă la apariția anumitor proprietăți care apar numai în sistem datorită prezenței conexiunilor anumitor elemente. Adică vorbim despre apariția unor proprietăți care nu pot fi explicate prin suma proprietăților elementelor. De exemplu, piesele auto nu sunt capabile să conducă, cu atât mai puțin să efectueze transport, dar asamblate într-un sistem, pot fi un mijloc de transport.

Indivizibilitatea în părți este proprietatea, în mod logic, decurge din apariție. Îndepărtarea oricărui element din sistem afectează proprietățile acestuia, relațiile interne și externe. În același timp, elementul „trimis în float liber” capătă noi proprietăți și încetează să mai fie „veriga în lanț”. De exemplu, o anvelopă de mașină pe teritoriul fostei URSS apare adesea în paturi de flori, terenuri de sport și „bungee”. Dar scos din sistemul mașinii, și-a pierdut funcțiile și a devenit un obiect complet diferit.

Inherence este un termen englezesc (Inerent), care se traduce prin „o parte integrantă a ceva”. Gradul de „includere” a elementelor în sistem depinde de performanța funcțiilor care îi sunt atribuite. Pe exemplul proprietăților elementelor din sistemul periodic al lui Mendeleev, se poate verifica importanța luării în considerare a inerentei. Deci, perioada din tabel este construită pe baza proprietăților elementelor (chimice), în primul rând sarcina nucleului atomic. Proprietățile decurg din funcțiile sale, și anume clasificarea și ordonarea elementelor pentru a prezice (sau a găsi) noi legături.

oportunitate - orice sistem artificial este creat cu un scop specific, fie că este o soluție la o problemă, dezvoltarea proprietăților specificate, eliberarea produsului necesar. Este scopul care dictează alegerea structurii, compoziția sistemului, precum și conexiunile și relațiile dintre elementele interne și mediul extern.

Concluzie

Articolul prezintă douăsprezece proprietăți ale sistemului. Clasificarea sistemelor este însă mult mai diversă și se realizează în conformitate cu scopul urmărit de cercetător. Fiecare sistem are proprietăți care îl deosebesc de multe alte comunități. În plus, proprietățile enumerate se pot manifesta într-o măsură mai mare sau mai mică, ceea ce este dictat de factori externi și interni.

Proprietăți determinate de interacțiunea părții și a întregului, include :

integritate;

integrativitate;

comunicare;

ierarhie.

Proprietate integritate presupune ca:

întregul nu este o simplă sumă de părți, deoarece sistemul trebuie considerat ca o unitate;

un sistem integral este un astfel de sistem în care conexiunile interne ale părților între ele sunt predominante în raport cu mișcarea acestor părți și cu influența externă asupra lor;

pentru ca ceva integral să fie perceput ca sistem, trebuie să aibă limite care îl separă de mediul extern.

Proprietatea de integritate se manifestă prin apariţia unor noi calităţi integrative în sistem care nu sunt caracteristice componentelor sale, adică. în aparitie . În același timp, elementele combinate în sistem pot pierde o serie de proprietăți care le sunt inerente în afara sistemului, de exemplu. sistemul, așa cum ar fi, suprimă unele proprietăți ale elementelor sale.

De exemplu, sistemul de producție în timpul orelor de lucru folosește doar acele cunoștințe și abilități ale lucrătorilor (elementele sistemului) care sunt necesare pentru implementarea procesului de producție și suprimă celelalte abilități ale acestora (vocale, coregrafice).

Proprietatea de integritate este asociată cu scopul pentru care este creat sistemul. În același timp, obiectele (părțile) funcționează în timp ca un întreg - fiecare obiect, subsistem, celulă, funcționează de dragul unui singur scop cu care se confruntă sistemul ca întreg.

Dual în raport cu proprietatea de integritate este proprietatea aditivitatea fizică (sau independența sau sumativitatea). Proprietățile aditivității fizice se manifestă într-un sistem care, așa cum ar fi, s-a defalcat în elemente independente. Strict vorbind, orice sistem se află întotdeauna între stările extreme de integritate absolută și aditivitate absolută. În acest caz, termenul „factorizare progresivă” se referă la dorința sistemului de a crește gradul de independență al elementelor, iar termenul „sistematizare progresivă” se referă la dorința sistemului de a reduce independența elementelor, adică. la o mai mare integritate.

Proprietatea integrativității înseamnă prezența factorilor de formare a sistemului, de conservare a sistemului, printre care un rol important îl joacă eterogenitatea și inconsecvența elementelor, pe de o parte, și dorința lor de a se alătura coalițiilor, pe de altă parte.

Comunicare înseamnă că sistemul nu este izolat de alte sisteme, este conectat prin multe comunicări cu mediul, care, la rândul său, este o formațiune complexă și eterogenă. Acest mediu conține:

un sistem de ordin superior care stabilește cerințe și restricții pentru un obiect;

sistemele de bază;

sisteme de acelaşi nivel cu obiectul considerat.

Comunicarea caracterizează unitatea complexă a sistemului cu mediul.

Ierarhie este o proprietate necesară a sistemelor și se manifestă prin existența mai multor niveluri de interacțiune:

fiecare nivel de ordonare ierarhică are relaţii complexe la nivelurile superioare şi inferioare. Chiar dacă nu există legături explicite între elementele aceluiași nivel al ierarhiei (legături orizontale), acestea apar totuși prin nivelul superior. În special, depinde de nivelul superior, de exemplu, care dintre departamente va fi încurajată și căruia i se va atribui un loc de muncă neprestigiant. Această concretizare a proprietății ierarhiei explică eterogenitatea utilizării conceptelor „scop” și „mijloace”, „sistem” și „subsistem” în sisteme organizaționale complexe.

un nivel ierarhic superior are un efect de ghidare asupra nivelului inferior subordonat acestuia. Acest efect se manifesta prin faptul ca membrii subordonati ai ierarhiei dobandesc noi proprietati pe care nu le au in stare izolata, i.e. proprietatea aparitiei se manifesta la fiecare nivel al ierarhiei;

pentru sistemele cu incertitudine, ierarhia înseamnă, parcă, împărțirea unei incertitudini „mari” în altele mai mici, care sunt mai susceptibile de cercetare și evaluare. În același timp, chiar dacă aceste incertitudini minore nu pot fi dezvăluite și explicate pe deplin, cu toate acestea, ordonarea ierarhică înlătură parțial incertitudinea generală și oferă cel puțin control controlat asupra procesului decizional.

Alte proprietăți ale sistemelor includ:

istoricitate , bazat pe faptul că timpul este o caracteristică indispensabilă a sistemului, care se exprimă în evaluarea ciclului de viață al unui produs, tehnologie, întreprindere etc.;

autoorganizare , adică capacitatea sistemului de a rezista tendințelor de entropie, de a se adapta la perturbațiile externe, modificându-și structura dacă este necesar. Informația se pierde în diverse moduri, ceea ce duce la o creștere a entropiei sistemului, dar pentru a dobândi informații noi și a reduce entropia trebuie făcute noi măsurători, adică. cheltuiește energie. Entropia și informația servesc astfel ca expresie a două tendințe opuse în procesele de dezvoltare. Dacă sistemul evoluează în direcția ordinii, atunci entropia lui scade, dar aceasta necesită eforturi intenționate, introducerea de informații, adică. management;

homeostaziei - înseamnă proprietatea sistemului de a-și menține parametrii și funcțiile într-un anumit interval. Se bazează pe stabilitatea mediului intern al obiectului în raport cu impactul mediului extern. Adică, în homeostat, variabila controlată este menținută la nivelul cerut de mecanismul de autoreglare. Aici, corpul de control este construit direct în sistem, fiind parte integrantă a acestuia. Aceasta este o combinație ideală inerentă sistemelor naturale, în primul rând biologice, la care aspiră sistemele create de om.

echifinalitate caracterizarea capacităţilor limitative ale sistemelor. Complexitatea structurii sistemului determină complexitatea comportamentului acestuia, ceea ce înseamnă, la rândul său, limita de fiabilitate, imunitatea la zgomot, controlabilitatea și alte calități ale sistemului, de exemplu. limitarea viabilității și eficienței potențiale a sistemelor complexe, în acest caz, sistemele de control și structurile lor organizaționale.

Problema integrității a atras atenția filozofilor încă din cele mai vechi timpuri. Aristotel a fost probabil primul care a atras atenția asupra faptului că întregul este „mai mare” decât suma părților sale și a încercat să arate independența relativă a întregului ca entitate față de schimbările care au loc în părțile sale. Dezvoltarea ulterioară a conceptului de integritate este asociată cu numele lui Leibniz, Kant și în special Hegel.

Creșterea bruscă a interesului pentru problema integrității în cadrul ciberneticii și teoriei generale a sistemelor se datorează dezvoltării abordării funcționale și a conceptului de sisteme deschise. O serie de monografii ale filosofilor sovietici sunt dedicate analizei conceptului de integritate în filosofie și științe speciale și identificării rolului său în cunoașterea științifică.

Integritatea este de obicei considerată din punctul de vedere al relației sale cu părți, încercând în același timp să dezvăluie continuitatea și interdependența părților și a întregului. Să luăm în considerare integritatea în relația sa cu mediul extern, cu mediul, adică. sub aspect funcţional. Această integritate se numește funcţional. Din acest punct de vedere, acţionează, în primul rând, ca un factor care determină individualizarea unui obiect, a unui lucru. Datorită proprietăților integrale, obiectul este ceea ce este. În afara proprietăților integrale, totalitatea relațiilor și conexiunilor externe ale subiectului este distrusă. În consecință, obiectul în sine dispare. Proprietățile integrale ale obiectelor realității în aspectul lor funcțional fac aceste obiecte fundamental cognoscibile.

În teoria generală a sistemelor, conceptul integritate functionala de la bun început se pune în baza teoriei. Joacă aici un rol fundamental alături de principiul ierarhiei. Analizând conceptul de sistem, VN Sadovsky consideră integritatea și ierarhia ca fiind componente egale și le pune una lângă alta din punctul de vedere al importanței fundamentale pentru teoria sistemelor. El scrie: „Punctele de plecare pentru analiza metateoretică a conceptului de „sistem” sunt principiile de integritate și ierarhie, conform cărora se afirmă primatul sistemului în ansamblu asupra elementelor sale și organizarea ierarhică fundamentală a oricărui sistem. ”, Aceasta indică faptul că există o legătură organică între principiul integrității și principiul ierarhiei.

Structura ierarhică a sistemelor în context metodologic acţionează ca o consecinţă a naturii funcţionale a integrităţii. Într-adevăr, analizând natura ierarhiei în fiecare caz concret, se poate convinge că integritatea ca caracteristică a legăturii sistemului cu mediul apare inițial sub forma unui factor ierarhic.

Din acest punct de vedere, un obiect relativ izolat, considerat în cadrul unui sistem obiect-mediu mai larg, poate fi tratat ca un nivel de ierarhie în acest din urmă sistem.

Al doilea nivel este mediul. În consecință, sistemul „obiect-mediu” poate fi reprezentat prin două cercuri concentrice.

Dacă partea de mediu în care funcționează sistemul (mai precis, mediul său imediat) poate fi la rândul ei descrisă ca o integritate, atunci obținem o structură ierarhică pe trei niveluri, care poate fi reprezentată, respectiv, prin trei cercuri concentrice. etc.

Integritate funcțională determină independența relativă, autonomia subsistemelor individuale în cadrul structurii ierarhice. Această autonomie este, într-un anumit sens, inevitabilă, la fel cum este inevitabil ca fiecare obiect, odată ce există, să aibă caracteristici integrale, un comportament propriu.

Cu toate acestea, este necesar să faceți o rezervare imediat. Aceste caracteristici integrale și acest comportament propriu pot fi atribuite unui obiect doar în cadrul unei descrieri externe, fenomenologice. Cu o abordare mai riguroasă, esențială, așa-numitele caracteristici intrinseci ale unui obiect dezvăluie o natură mult mai complexă, acționând ca rezultat sintetic al relației dintre obiect și mediu, ca proprietăți structurale ale acestei relații.

Astfel, autonomia, integritatea, caracteristicile comportamentale ale oricărui nivel dintr-un sistem ierarhic nu pot fi înțelese doar studiind structura acestui nivel.

Funcțiile de nivel au un caracter internivel, acționând ca proprietăți structurale ale întregului sistem ierarhic și, din acest punct de vedere, ele reprezintă baza pentru efectuarea unei analize structurale a sistemului. În același timp, structura sistemului poate fi considerată ca rezultat al sintezei funcționale, adică. sinteza proprietăților integrale ale elementelor și nivelurilor sistemului.

Să luăm în considerare mai detaliat problema generării proprietăților integrale în sistem. În termeni constructivi, integritatea apare întotdeauna în procesul de formare a unui sistem.

Întărirea factorilor care determină integritatea funcțională a elementelor sistemului este oportună numai cu condiția ca, în același timp, să existe o întărire a relațiilor și conexiunilor internivel. În același timp, crește gradul de manifestare a structurii ierarhice a sistemului. Dacă nu există o consolidare a relațiilor și conexiunilor internivel, atunci factorii integrității funcționale a sistemului sunt slăbiți și sistemul se poate dezintegra.

Una dintre cele mai frecvente cauze ale creșterii factorilor integritate functionalaîn sisteme biologice şi socio-economice – specializare elemente. În acest caz, integritatea întregului sistem este asigurată de existența unor legături clare între elemente, a căror specializare le face absolut necesare unele pentru altele în interesul sistemului.

Apariția structurii ierarhice a economiei ca urmare a diviziunii sociale a muncii poate servi drept exemplu care respinge opinia larg răspândită conform căreia structurile ierarhice se formează numai ca urmare a capacităților limitate ale elementelor sistemului de prelucrare. informație. Desigur, nu se poate nega că factorul informațional joacă un anumit rol în formarea structurilor ierarhice, dar aparent nu este decisiv. Experiența în proiectarea practică a sistemelor de control al producției arată că încercările de a înlocui regulatoarele primare cu un regulator centralizat și un computer suficient de productiv (din punct de vedere al cantității de informații procesate) se soldează de obicei cu eșec.

Constatând insuficiența abordării informaționale pentru a explica natura structurilor ierarhice, V. L. Harton scrie: „Prin utilizarea dispozitivelor de control cu ​​orice viteză, orice sistem ierarhic complex, aparent, nu poate fi transformat într-un sistem simplu, cu un singur nivel. Numărul minim de niveluri este determinat de varietatea algoritmilor de control, gradul variabil de interconectare a acestor algoritmi. În același timp, varietatea algoritmilor de control este asociată cu o varietate, o calitate diferită a elementelor sistemului, ceea ce dă naștere la o varietate, un caracter diferit al conexiunilor dintre elemente. În organisme și sisteme de producție, eterogenitatea elementelor apare tocmai ca urmare a diferențierii și specializării lor funcționale. Însuși procesul de construire a sistemelor informaționale pentru prelucrarea datelor pentru luarea deciziilor folosește integritatea funcțională ca factor ierarhic fundamental. Astfel, conceptul de integritate și ierarhie sunt indisolubil legate.

Integritate- principala caracteristică comună care este prezentă în aproape toate definițiile și modelele teoretice ale conceptului de „sistem”. Acest atribut se caută să fie exprimat explicit sau cel puțin implicit în toate definițiile conceptului de sistem.

Definiția 1.35. Integritatea sistemului este înțeleasă ca unitatea internă și ireductibilitatea fundamentală a proprietăților sistemului la suma proprietăților elementelor sale constitutive.

Cu toate acestea, mijloacele prin care încearcă să-și exprime integritatea sunt diferite și nu întotdeauna lipsite de ambiguitate.

În cel mai simplu caz, se crede că prezența conexiunilor și relațiilor între elementele sistemului exprimă doar integritatea acestuia, astfel încât nu sunt necesare mijloace speciale, cu excepția stabilirii acestor relații. În acest caz, atributul de integritate nu este introdus în definiția sistemului. Acest lucru este tipic pentru definițiile care s-au dezvoltat în afara abordării sistemice. Este clar că nu toate relațiile dau integritate ansamblului de elemente. Prin urmare, se disting relații speciale, care se numesc coloana vertebrală.

Pentru a izola un sistem într-un obiect complex, se aleg astfel de relații care sunt esențiale în această problemă. Ca semne care caracterizează integritatea sistemelor, acestea folosesc ca unitatea de scop, scopul funcțional, anumite funcții, prezența unui mediu cu care sistemul interacționează în ansamblu. Subliniem că toate aceste semne nu sunt universale.

Următoarele două afirmații decurg din proprietatea integrității:

· sistemul în raport cu mediul va fi perceput ca un întreg (holistic) iar interacțiunea conexiunilor interne asupra conexiunilor externe ar trebui să predomine în sistem, iar integrarea elementelor mediului să reziste efectului perturbator al mediului;

· în cadrul acestui întreg, se determină proprietățile și funcțiile elementelor sistemului și orice descompunere a sistemului poate fi efectuată la elementele minime ale sistemului, care păstrează în continuare proprietatea integrității sistemului.

Modelul de integritate se manifestă în sistem prin apariția unor noi calități integrative care nu sunt caracteristice componentelor sale constitutive. Pentru a înțelege mai bine modelul de integritate, este necesar să luăm în considerare cele două părți ale acestuia:

· proprietățile sistemului (întregul) nu sunt suma proprietăților elementelor sau părților (ireductibilitatea întregului la o simplă sumă de părți);

· proprietățile sistemului (întregului) depind de proprietățile elementelor, părților (o modificare într-o parte provoacă o schimbare în toate celelalte părți și în întregul sistem).

O manifestare esențială a regularității integrității este noua relație a sistemului ca întreg cu mediul, diferită de interacțiunea elementelor individuale cu acesta.

Proprietatea de integritate este legată de scopul pentru care este destinat să-l îndeplinească sistemul.

Este foarte relevant să se evalueze gradul de integritate a sistemului în timpul tranziției de la o stare la alta. În acest sens, există o atitudine ambivalentă față de legile integrității. Ei o numesc fizic aditivitate, independență, sumativitate, izolare. proprietatea fizică aditivitatea se manifestă în sistem, parcă dezintegrat în elemente independente.

Strict vorbind, orice sistem se află întotdeauna între punctele extreme ale scării condiționale:

integritate absolută - aditivitate absolută.

Etapa considerată a dezvoltării sistemului poate fi caracterizată prin gradul de manifestare în acesta a uneia sau alteia proprietăți și tendința de creștere sau scădere a acesteia.

Pentru a evalua aceste fenomene, A. Hall a introdus astfel de regularităţi ca „factorizare progresivă”(dorinţa sistemului la o stare cu elemente din ce în ce mai independente) şi „sistematizare progresivă”(dorința sistemului de a reduce independența elementelor, adică la o mai mare integritate). Există metode de introducere a estimărilor cantitative comparative ale gradului de integritate, al coeficientului de utilizare a elementelor în general din punctul de vedere al unui scop specific.

De regulă, unificarea elementelor într-un sistem se realizează ca urmare a formării unei interacțiuni coordonate (adăugarea de eforturi) în ceva nou, care a integratoare calitate pe care aceste elemente nu o posedau înainte de unire. Integritatea funcțională a sistemului caracterizează caracterul complet al structurii sale interne. Este sistemul care acționează ca un întreg în raport cu mediul: atunci când mediul extern deranjează, se manifestă conexiuni interne între elementele sale, iar cu cât aceste conexiuni sunt mai puternice, cu atât sistemul este mai stabil la perturbațiile externe. Cu alte cuvinte, un set de elemente structurale interconectate formează un sistem numai atunci când relațiile dintre elemente dau naștere unei noi calități speciale de integritate, numită sistemică.

Proprietățile sistemului în ansamblu sunt determinate nu numai de proprietățile elementelor sale individuale, ci și de proprietăți structurilor sisteme.

Integritatea este un fenomen cu mai multe fațete. Unul dintre cele mai importante elemente de integritate integrare asigură coeziunea părților într-un întreg, iar ca urmare a unei astfel de coeziuni, proprietățile părților sunt modificate și apar ca proprietăți calitativ diferite caracteristice integrității existente și diferite de proprietățile elementelor individuale (unele surse folosesc termenul „apariție”). Integrarea se manifestă și în orientarea funcțională a interacțiunilor elementelor sistemului spre păstrarea și dezvoltarea integrității prin înlăturarea contradicțiilor propriu-zise ale sistemului.

O caracteristică esențială a integrității este izolarea relativă a sistemului de mediu. Acest lucru indică faptul că sistemul are unele frontiera exterioară(separarea acestuia de mediu), ceea ce se datorează separabilității funcționale a sistemului de mediu, iar contactele cu mediul se realizează selectiv, ceea ce vă permite să faceți schimb de materie, energie și informații cu mediul fără a vă amesteca cu mediul. și menținerea individualității calitative a sistemului.

Mediul este înțeles ca un set de obiecte în afara sistemului dat.

Adesea izolat mediul apropiat, care este definit ca un subset de obiecte care au un impact semnificativ asupra sistemului și/sau sunt afectate de acesta.

Astfel, conceptul de integritate, într-un fel sau altul, este inclus în aproape toate definițiile sistemului și determină proprietățile acestuia.

Proprietățile sistemului pot fi clasificate în patru tipuri.

1. Holistic proprietățile sistemului (integrative). Acestea sunt proprietăți care aparțin sistemului în cauză ca întreg, dar nu aparțin părților sale constitutive.

2. Incoerent proprietățile sistemului. Acestea sunt proprietăți care aparțin părților componente, dar nu aparțin sistemului ca întreg.

3. Holistic-non-holistic proprietăți. Acestea sunt proprietăți care aparțin atât sistemului ca întreg, cât și elementelor sale.

4. "Inexistent" proprietățile sistemului. Acestea sunt proprietăți care nu aparțin nici sistemului ca întreg, nici elementelor sale.

În figura 1.17 este prezentată structura sistemului, ținând cont de legăturile acestuia cu mediul extern și elementele care asigură integritatea acestuia.

Integritatea unui sistem de orice natură este asigurată de următoarele patru elemente: energie, materie, informație, cunoaștere. Sunt componente conjugate în perechi. Informația și cunoașterea reprezintă esența conținutului sistemului, energia și materia constituie forma sistemului. Energia, ca fel de câmp fizic, reprezintă componenta dinamică a sistemului, iar materia, care are o masă în repaus, reprezintă componenta statică a sistemului. Cunoașterea ca componentă a sistemului reprezintă informații structurate sau strategice, iar informația, la rândul ei, reprezintă cunoștințe actualizate.

Fig.1.17. Structura generală a sistemului

Din punct de vedere formal, orice sistem poate fi înțeles ca un fel de model matematic. De exemplu, reprezentarea sistemului ca o „cutie neagră” într-o formă abstractă poate fi definită după cum urmează.

Definiția 1.36.Sistemul în sens larg este echivalentul conceptului de model matematic și este dată o pereche de mulțimi U, Y(U- multe intrări; Y este un set de ieșiri) și o relație care formalizează legătura (dependența) dintre intrări și ieșiri.

Conexiunea sistemelor este, de asemenea, un sistem și este definită printr-o relație. De exemplu, conectarea în serie a sistemelor, există o relație , astfel încât există , satisfacerea conditiilor , , Unde relaţie care defineşte relaţia dintre şi . Astfel, este posibil să se definească în mod arbitrar complex sisteme bazate pe simplu.

Definiția de mai sus reflectă într-o formă abstractă atributele (proprietățile) inerente înțelegerii noastre intuitive a sistemului.

Exista o definitie a sistemului asociata concretizarii conceptului de model prin dotarea acestuia cu unele proprietati. Una dintre aceste proprietăți este integritatea.

Definiția 1.37. Sistemul este un model care are proprietăți de integritate, structurare și scop.

Să dăm o altă definiție a integrității.

Definiția 1.38.Integritatea (unitatea) înseamnă că sistemul este separat de mediul extern: mediul poate avea o acțiune (acțiune) asupra lui numai prin intrările sale și poate percepe răspunsuri (reacția) la aceste acțiuni prin ieșirile sale.

Ţintă. Utilizarea conceptului de „scop” și conceptele aferente de scop, scop, oportunitate sunt constrânse de dificultatea interpretării lor fără ambiguitate în condiții specifice. Acest lucru se datorează faptului că procesul de formare a scopurilor și procesul corespunzător de justificare a scopurilor în sistemele organizate este foarte complex și nu este pe deplin înțeles. Se acordă multă atenție cercetărilor sale în psihologie, filozofie și cibernetică.

Următoarea definiție a scopului poate fi dată.

Definiția 1.39. Scopul este o imagine subiectivă a unei stări inexistente a mediului sau a unui obiect care ar rezolva problema care a apărut.

În aplicațiile practice, un scop este o aspirație ideală care permite echipei să vadă perspectivele sau oportunitățile reale care asigură finalizarea la timp a următoarei etape pe calea către aspirațiile ideale.

Legătura dintre scop și sistem este ambiguă: diferite sisteme pot fi orientate către același scop; un sistem poate și are adesea mai multe scopuri diferite. Dacă extindem conceptul de scop, considerând orice stare viitoare a sistemului ca un scop obiectiv, atunci putem spune despre scopul sistemelor naturale.

Exemple de sisteme care realizează anumite obiective sunt prezentate în Tabelul 1.5.

Tabelul 1.5

O clasă specială este formată din sisteme socio-tehnice, care includ nu numai tehnologia, ci și indivizi și echipe asociate cu funcționarea sistemului. Una dintre cele mai comune clase de astfel de sisteme este sistemele organizaționale sau organizațiile formate din grupuri de oameni ale căror activități sunt coordonate în mod conștient pentru a îndeplini anumite funcții sau pentru a atinge obiective comune folosind anumite metode sau tehnologii tehnice. Baza ideologică pentru determinarea scopului sistemului socio-tehnic este sistemul său valoros copertine. Face obiectul analizei de sistem în etapa identificării realității corespunzătoare scopurilor persoanelor care intră în sistem, deoarece scopurile declarate oficial pot să nu coincidă cu realitatea corespunzătoare.

Finalitate- necesită stabilirea unui anumit scop, a cărui realizare indică funcționarea corectă a sistemului.

După cum am menționat deja mai sus, o proprietate importantă a sistemului este structurarea.

Structuratînseamnă că sistemul este împărțit intern în mai multe subsisteme, conectate și interacționând între ele în același mod în care întregul sistem interacționează cu mediul extern.

Miercuri.Mediul este mediul cu care sistemul interacționează.. Sistemele care interacționează cu mediul sunt numite deschis(Spre deosebire de închis, care nu au mediu).

Mediul pentru unul dintre subsisteme poate fi restul subsistemelor sau unele dintre ele. Tipologia mediului este prezentată în Figura 1.18.

Definiția 1.40. Mediul este înțeles ca un ansamblu de obiecte din afara elementului (sistemului) dat, care influențează elementul (sistemul) și sunt ele însele sub influența elementului (sistemului).

Mediul este, de asemenea, un sistem.

O înțelegere mai profundă a mediului arată că mediul pare a fi eterogen.

Are urmatoarele caracteristici:

· un set de sisteme organizate și formațiuni haotice. În același timp, sistemele organizate dau mediului organizare, predeterminare și formațiuni haotice - imprevizibilitate, aleatorie;

· mulți factori care afectează sistemul. Mediul nu sunt toate obiectele care inconjoara sistemul, ci doar cele legate de viata lui. Fie acestea sunt obiecte și sisteme care se încadrează, după cum se spune, în sfera „intereselor de sistem”, fie acelea în a căror sferă de interes se încadrează acest sistem;

· sistemul afectează mediul prin funcţiile sale. În același timp, funcțiile de organizare externă influențează mediul, iar funcțiile interne îl influențează pe cel intern;

· sistemul folosește mediul ca sursă, stocare și mijloc de prelucrare a resurselor, mijloace de viață. Mediul reînnoiește sistemul, asigură reînnoirea acestuia, sfera vieții, manifestarea funcțiilor;

· sistemul își schimbă constant limitele în raport cu mediul.

Aceasta arată dinamismul ei. Poate primi sau capta elemente din mediu și le poate însuși, introduce în mediul intern.

Sistemul este separat de mediu prin limite.

Fig.1.18. Tipologia mediului

Granițele sistemului pot fi definite ca orice obiecte în care un anumit obiect nu există și care au cea mai mică diferență față de acestea.

Determinarea limitelor sistemului este esențial importantă atât pentru cunoașterea, cât și pentru managementul acestuia. În acest caz, granițele sistemului, în primul rând, sunt stabilite în spațiu. Pentru a găsi limitele sistemului și a construi planul acestuia, este necesar să atașați un fel de riglă fiecărui obiect al sistemului - un factor de formare a sistemului. Construcția unui model spațial al unui sistem cu definirea limitelor este studiată de o ramură specială a cunoașterii numită topologia sistemelor.

Model de sistem. Un model de sistem este înțeles ca o descriere a sistemului care afișează un anumit grup de proprietăți. Aprofundarea descrierii - detalierea modelului sistemului. Crearea unui model de sistem vă permite să preziceți comportamentul acestuia într-o anumită gamă de condiții.

Concepte care caracterizează funcționarea și dezvoltarea sistemului . Procesele care au loc în sisteme, de regulă, nu pot fi reprezentate sub formă de relații matematice sau chiar de algoritmi. Prin urmare, pentru a caracteriza cumva funcționarea sistemului, ei folosesc termeni speciali împrumutați de teoria sistemelor din teoria controlului automat, biologie și filozofie.

Aceste concepte includ:

· condiție;

· comportament;

· echilibru;

· stabilitate;

· dezvoltare;

· model de funcționare a sistemului.

Stat. Starea caracterizează de obicei o fotografie instantanee, o „tăiere” a sistemului, o oprire în dezvoltarea acestuia.

Starea sistemului este determinată fie de:

· prin acțiuni de intrare și semnale de ieșire (rezultate);

· prin macro parametri, macro proprietăți ale sistemului.

Parametrii macro ai sistemului includ: presiunea, viteza, accelerația - pentru sistemele fizice; productivitate, cost de producție, profit - pentru sistemele economice.

Definiția 1.41.Starea sistemului este înțeleasă ca un set ordonat de valori ale parametrilor interni și externi care determină cursul proceselor care au loc în sistem.

Starea sistemului poate fi determinată mai pe deplin dacă luăm în considerare elementele (componente, blocuri funcționale) care determină starea, ținem cont că „intrarile” pot fi împărțite în control și perturbatoare (necontrolate) și că „ieșirile” (rezultate de ieșire, semnale) depind de elemente, control și impacturi necontrolate.

Astfel, starea sistemului este un set de proprietăți esențiale pe care sistemul le are la un moment dat.

Setul de stări ale sistemului poate fi numărabil, continuu sau finit.

Comportament. Dacă un sistem este capabil să se schimbe de la o stare la alta, atunci se spune că sistemul are comportament.

Definiția 1.42.Comportamentul unui sistem este o succesiune de reacții ale sistemului la influențele externe desfășurate în timp.

Conceptul de „comportament” este folosit atunci când modelele (regulile) trecerii de la o stare la alta sunt necunoscute. Dacă vorbesc despre comportamentul sistemului, atunci îi află natura, algoritmul.

Model de funcționare a sistemului – este un model care prezice schimbarea stării sistemului în timp.

Echilibru. Conceptul de echilibru este definit ca abilitatea unui sistem în absența influențelor externe perturbatoare (sau sub influențe constante) de a-și menține starea pentru o perioadă de timp arbitrar lungă. Această stare se numește stare de echilibru.

Durabilitate . Stabilitatea este înțeleasă ca capacitatea unui sistem de a reveni la o stare de echilibru după ce a fost scos din această stare sub influența perturbărilor externe. Această capacitate este de obicei inerentă sistemelor cu o acțiune constantă de control, dacă abaterile nu depășesc o anumită limită.

Definiția 1.43.Starea de echilibru la care sistemul poate reveni se numește stare stabilă de echilibru.

Echilibrul și stabilitatea în sistemele economice și organizate sunt concepte mult mai complexe decât în ​​inginerie și până de curând erau folosite doar pentru o descriere preliminară a conceptului de sistem. Recent, au existat încercări de oficializare a acestor procese în sisteme organizate complexe, ajutând la identificarea parametrilor care le afectează cursul și interconectarea.

Dezvoltare. Acest concept ajută la explicarea proceselor termodinamice și informaționale complexe din natură și societate. Studiul procesului de dezvoltare, relația dintre dezvoltare și stabilitate, studiul mecanismelor care stau la baza acestora sunt cele mai dificile sarcini ale teoriei sistemelor. Alocați o clasă specială sisteme de dezvoltare, care au proprietăți speciale și necesită dezvoltarea și utilizarea unor abordări speciale și modelarea acestora.

Definițiile formale de mai sus ale unui sistem sunt destul de generale. Sub acestea se încadrează aproape toate tipurile de modele matematice ale sistemelor: ecuații diferențiale și diferențiale, modele de regresie, modele de așteptare, automate finite și stocastice, sisteme deductive etc.

Aceste informații sunt destinate profesioniștilor din domeniul sănătății și din domeniul farmaceutic. Pacienții nu trebuie să utilizeze aceste informații ca sfaturi sau recomandări medicale.

Sistem holistic și măsurare cantitativă a stării sale. Organismul viu ca sistem integral exprimat

A.P. Khuskivadze

Adnotare.

Se dă fundamentarea noțiunii „Teoria integrității”. Sunt luate în considerare întrebările de asemănări și diferențe între teoria generală a sistemelor de L. von Bertalanffy, teoria câmpului unificat și teoria integrității.

Se formulează conceptul de sistem integral și se arată că un organism viu este un sistem integral pronunțat. Este dată o metodă de măsurare cantitativă a stării unui sistem integral.

Lucrarea a fost realizată la intersecția dintre medicină fundamentală, biologie, fizică și filozofie. Este de interes, în primul rând, pentru specialiștii care lucrează în domeniul medicinei bazate pe dovezi.

Cuvinte cheie: teoria generală a sistemelor, sistem integral, descriere matematică, indicatori cantitativi ai stării sistemului integral, limita probabilistică a cunoașterii adevărului.

Toate drepturile asupra materialelor articolului sunt rezervate.

1. Teoria generală a sistemelor L. Von Bertalanffy, teoria câmpului unificat și teoria integrității

În a doua jumătate a secolului al XX-lea, sintagma „Teoria generală a sistemelor” a prins rădăcini în biologie, științe medicale și filozofie. Mulți matematicieni au început să folosească această expresie. Cu toate acestea, majoritatea matematicienilor încă preferă să vorbească despre „Spinii matematici ai sistemelor”. În fizică, de regulă, aceștia operează cu sintagma: „Teoria câmpului unificat” sau „Teoria tuturor lucrurilor (ing. Teoria totul, TOE)”.

Toate aceste teorii, în esență, își pun aceeași sarcină: găsirea celor mai generale legi ale naturii. Diferența dintre aceste teorii constă în abordările de rezolvare a problemei. Astfel, teoria câmpului unificat vede calea de a rezolva problema în studiul proceselor foarte profunde care au loc în natura neînsuflețită. Logica funcționează intuitiv aici: "Natura neînsuflețită este primară, iar natura vie este secundară. În consecință, modelele comune tuturor naturii neînsuflețite trebuie să fie comune întregii naturi vii." Trebuie să presupunem că tocmai de această logică s-a ghidat W. Heisenberg, văzând modalități de rezolvare a așa-zisului. „probleme ale ordinii centrale” în cunoaşterea misterelor atomului.

„Problema ordinii centrale” este înțeleasă ca problema găsirii unui model care determină diferenta semnificativa, care există între duratele existenței întreg şipărțile sale constitutive. De exemplu, sute și mii de oameni mor, dar specia biologică continuă să existe, o mulțime de străzi se prăbușesc, dar în ansamblu orașul continuă să existe etc. .

După cum puteți vedea, sintagma „Problema ordinii centrale” denotă aceeași problemă de căutare a legilor generale ale naturii.

Teoria generală a sistemelor vede calea de a rezolva problema în studiul proceselor care apar atât în ​​natura vie, cât și în cea neînsuflețită. la fel de. Desigur, procesele profunde care au loc în toate manifestările - formele - ale naturii neînsuflețite în același mod, se vor produce în același mod în toate formele naturii vii. Cu toate acestea, teoria generală a sistemelor pornește de la faptul că, pe lângă aceste procese, există procese generale care sunt departe nu adânc. De exemplu, știm cu toții că dacă creierul unei persoane rămâne fără oxigen timp de cinci minute, atunci atât creierul, cât și persoana în sine vor muri. În mod similar, dacă oprește furnizarea de energie electrică și gaz a furnalului și îl lasă să se răcească, atunci se va opri complet. Un furnal oprit, după cum știți, nu este restaurat, dar este de preferat să îl reconstruiți.

Ce au în comun creierul uman și furnalul unei uzine metalurgice?

Creierul uman și furnalul unei fabrici de oțel au un lucru în comun: ambele sunt sisteme integrale exprimate, servind, la rândul lor, elementele cele mai importante ale formaţiunilor integrale respective.

Sensul expresiei „Sistem integral exprimat” pare a fi intuitiv clar. O definiție strictă a conceptului notat de această frază este dată în. Intuitiv, sensul frazei este, de asemenea, clar: „Cel mai important element al educației holistice corespunzătoare”. Cu toate acestea, bazându-ne numai pe această idee intuitivă, este imposibil să formalizezi corect lucrul comun care unește creierul uman și furnalul unei fabrici metalurgice.

Trebuie să presupunem că atunci când creatorul teoriei generale a sistemelor, biolog de profesie, von Bertalanffy, a vorbit despre sarcinile cu care se confruntă această teorie, el a avut în vedere, în primul rând, studiul comunului care unește diverse forme. în viaţă natura, adica . integritate exprimată organisme vii.

Integritatea pronunțată, așa cum sa menționat mai sus, este, de asemenea, caracteristică furnalului unei uzine metalurgice.

Prin urmare, integritatea este o caracteristică nu numai a naturii vii. Este, de asemenea, caracteristic naturii neînsuflețite.

Se poate arăta că integritatea este cel mai comun mod de a fi realitatea noastră.

Într-adevăr, fiecare specie biologică, după cum se știe, este o formațiune holistică, elementarcărămizi servit cupluriîntocmit de reprezentanţi sexe opuse această specie biologică.

Reprezentanții sexelor opuse ale unei specii biologice, desigur, pot crea alte formațiuni integrale. Există, de exemplu, formațiuni integrale. indicat prin sintagme: „Echipă masculină de fotbal”, „Echipă feminină de volei”, „Familie”, „Părinți”, etc. Toate aceste formațiuni integrale, aparent, sunt compuse din oameni, adică. reprezentanţi ai aceleiaşi specii biologice. Cu toate acestea, când vine vorba de o formațiune holistică, desemnată prin sintagma „specie biologică”, atunci perechile formate din reprezentanți ai sexelor opuse ale acestei specii biologice sunt cele care acționează ca blocuri de construcție elementare.

O atenție deosebită ar trebui acordată următoarelor: atunci când ei spun că realitatea noastră este o unitate de contrarii, ei înseamnă întotdeauna nu morman părți opuse și educație holistică bine organizată.În același timp, aceste formațiuni integrale pot fi compuse nu numai din realități de o singură natură. Exemple de formațiuni integrale sunt atât realități precum „Societatea umană” și „Lumea animalelor”, cât și realități precum „Orașul Moscovei” și „Râul Volga”, etc.

Toate exemplele date mai sus se referă la procese „superficiale”. Și ce se întâmplă în microcosmos?

Se dovedește că toate așa-numitele particule elementare care interacționează puternic - hadronii - sunt aceleași sisteme integrale exprimate ca și organismele vii: la fel cum părțile funcționale ale unui organism viu nu pot exista în afara acestui organism, tot așa quarcii nu pot exista în afara hadronului, căruia îi aparţin .

Putem spune că tot ceea ce vedem în jurul nostru și tot ceea ce nu vedem, dar există obiectiv, este un fel de formare integrală. Mai exact, este o formațiune holistică cu o probabilitate: 0,5 ≤ P

Deci, integritatea este ceva obișnuit, care este la fel de caracteristic atât naturii vii, cât și neînsuflețite. În consecință, regularitățile integrității ar trebui să fie regularități care sunt la fel de valabile atât pentru natura vie, cât și pentru natura neînsuflețită. Studiul acestor regularități este sarcina teoriei integrității.

După cum se poate observa, teoria integrității, spre deosebire de teoria generală a sistemelor și teoria câmpului unificat, se limitează la studiul unor regularități ale integrității formelor de existență ale naturii animate și neînsuflețite. Prin urmare, această teorie este parte atât teoria generală a sistemelor von Bertalanffy cât și teoria câmpului unificat, i.e. reprezintă o teorie şi mai generală.

Trebuie remarcat faptul că sintagma „Teoria integrității”, în primul rând, este laconică. În al doilea rând, ceea ce este mult mai important, în această frază accentul se pune pe cel mai important lucru: - proprietatea cea mai generală a naturii vii și neînsuflețite, i.e. despre integritatea lor

În concluzie, să fim atenți la diferența dintre mijloacele de limbaj utilizate în teoria câmpului unificat și în teoria integrității.

Teoria câmpului unificat, așa cum se știe, operează cu aparatul conceptual al fizicii moderne. Acesta este un limbaj ușor de înțeles pentru fizicieni și pentru acei matematicieni care lucrează la intersecția dintre fizică și matematică.

Teoria integrității, așa cum am menționat mai sus, face parte din teoria generală a sistemelor. DAR

în teoria generală a sistemelor, pe lângă matematicieni și fizicieni, lucrează biologi, medici, sociologi și filozofi. Fondatorul teoriei generale a sistemelor, Von Bertalanffy, așa cum am menționat mai sus, este un biolog. Este clar că în teoria generală a sistemelor este necesar un instrument de limbaj care să fie la fel de înțeles de toți: biologi, medici, fizicieni, matematicieni, sociologi și filosofi. Un astfel de instrument de limbaj este în prezent aparatul conceptual al statisticii matematice moderne.

Pe lângă aparatul conceptual al statisticii matematice, foarte rar trebuie să operam cu concepte atât de generale ale teoriei mulțimilor precum „Mulțimea deschisă”, „Intersecția mulțimilor”, „Relația” etc. Operăm cu aceste ultime concepte, în special, atunci când formalizăm astfel de concepte fundamentale pentru teoria integrității precum conceptele de „Sistem” și „Element funcțional al sistemului”.

Conceptul de sistem holistic

Primele încercări de definire matematică a conceptului de „Sistem Integral” au fost făcute de noi în. Mai târziu, familiarizându-ne cu lucrările academicianului V.G. Afanasyev și ale altor filozofi, am ajuns la concluzia că conceptul de „sistem integral” este un concept filozofic care nu este susceptibil de formalizare matematică. De aici ideea de a evidenția o clasă de așa-numite sisteme integrale empirice. Cu toate acestea, studii ulterioare au arătat că conceptul de sistem integral este încă destul de formalizabil. Mai jos operăm cu conceptul matematic de sistem integral introdus de noi în .

Conceptul de „mulțime”, așa cum este cunoscut, este conceptul matematic primar. Dacă mulțimea este binară, atunci se spune că este atitudine.

Asa ca lasa

Ele sunt mărimi măsurate scalare, fiecare j-a dintre care are trei sau mai multe valori posibile.

Denota

Y = í y j ; j = 1..N) (1)

A, A j ; j = 1..N

Mulțimi finite nevide și

H şi Hj; j = 1..N

Seturi finite nevide de relații astfel încât pentru fiecare pereche

are loc

S j = S j 0 Û y j = y j 0 ,

iar perechea s = satisface conditia

s = s 0 Û Y = Y 0 ,

acestea. au loc în general

s = s 0 Û Y = Y 0 și S j = S j0 Û y j = y j 0 ; j = 1..N, (2)

s0, Y0, Sj0 și yj0

sunt valori fixe

s, Y, S j și y j

respectiv.

Definiția 1

Fie (2) să aibă loc și în același timp

2 ≤ N și s = s 0 Û S j = S j 0 pentru toate j = 1.. N (3)

Atunci și numai atunci spunem că perechea s este sistem elemente functionale

Definiția 2

Fie perechile un sistem, i.e. setul de condiții (2) și (3) este îndeplinit.

Atunci și numai atunci ei spun că mulțimea (1) este setul general de indicatori primari ai stării sistemelor și scrie:

Y = Y(G) º í y j ; j = 1..N(G)), (4)

unde N(G) este volumul lui Y(G).

Conform (1) și (4) avem

Prin urmare, putem spune că sistemul s este format din N(G) număr de elemente funcționale.

2 ≤ N(G) ≤ M(A),

unde M(A) este volumul lui A.

Datorită faptului că

H ¹ Æ , (5)

elementele sistemului s, spre deosebire de elementele mulțimii A, sunt întotdeauna legate între ele. Această interconexiune se exprimă în faptul că procesele care au loc în elementele sistemelor sunt într-unul sau altul, diferit de zero, gradele sunt consistente.

În general, dacă condiția (5) este îndeplinită, atunci putem spune că sistemul s este într-unul sau altul diferit de zero, gradul de holistică. În caz contrar, putem spune că sistemul nu este complet. De exemplu, un cadavru nu este cel mai probabil un sistem integral.

Potrivit lui V.G. Afanasiev, principalul semn al integrității sistemului este prezența așa-numitului. calitate integratoare unică(EIC). Sub EIC al unui sistem s, înțelegem calitatea pe care acest sistem se manifestă în măsura în care această calitate se manifestă prin fiecare dintre elementele sale funcționale, i.e. are loc

g = g 0 Û g j = g 0 pentru toate j = 1..N(G), (6)

g este măsura manifestării UIC de către sistemul s: 0 £ g £ 1;

g 0 este o valoare fixă ​​a lui g;

g j este măsura manifestării UIC de către j --lea element funcțional al sistemului s.

Al doilea semn important al integrității sistemului s, conform lui V.G. Afanasiev, este ea istoricitate, adică că pentru acest sistem condiţia

se efectuează într-un interval de timp bine definit de la t la t n,

t la - timpul de apariție a sistemului s: t la ≥ 0;

t n - timpul de disparitie a sistemului s: t to

Definiția 3.

Fie, în momentul de timp t = t 0 (t la £ t 0 £ t n), condiția (6) este îndeplinită,

t 0 este o valoare fixă ​​a lui t.

Fie, în același timp, inegalitatea (7) ținută la momentul t = t 0 .

Atunci, și numai atunci, se spune că sistemul se va schimba mediul existentei lor la momentul t = t 0 reacționează ca una.

Sub mediul de existență al sistemului sînțelege totalitatea factorilor (condițiilor) interni și externi în care are loc inegalitatea (7).

Orice alt mediu nu este un mediu pentru existența sistemelor și, prin urmare, nu poate reacționa la o schimbare a unui astfel de mediu în ansamblu.

Definiția 4.

Fie sistemul s în momentul de timp t = t 0 (t k £ t 0 £ t n) să reacționeze în ansamblu la o schimbare a mediului în care există.

Atunci, și numai atunci, spunem că sistemul s la momentul t = t 0 este sistem complet.

Despre valoare g 0 spun că este real valoarea g la t = t 0 . Se mai spune că g 0 este o caracteristică starea actuală a întregului sistem s la momentul de timp

Dacă g \u003d g 0 \u003d 1, atunci putem spune că sistemul integral s la momentul t \u003d t 0 este cel mai bun - normal- condiție. În general, se poate spune că valoarea lui g este

măsură a proximității stării actuale a sistemului integral s la starea sa normală posibilă la momentul t = t 0 .

În mod similar, se poate spune că cantitatea g j este o măsură a proximității stării reale j --lea element funcțional a sistemului integral s la starea sa normală posibilă la momentul t = t 0 .

Deci, măsura manifestării UIC și măsura proximității stării reale față de o posibilă stare normală sunt două nume diferite pentru aceeași valoare. Primul nume, probabil, are sens să fie aplicat printre filosofi, iar al doilea - printre biologi, medici, ingineri, sociologi și fizicieni.

În general, conform (7), avem

g min £ g £ 1, (8)

g min - minim admisibil la momentul t = t 0 valoarea lui g pentru întregul sistem s.

g j ≥ 0; j = 1..N(G)

Totuși, pentru un sistem integral s, conform (1) și (3), avem

gj ≥ gjmin > 0; j = 1.. N(G) (9)

Se spune că al j-lea element funcțional al sistemului s pentru t = t 0 este activ, dacă

g min £ g j £ g

Denota

h j = 1 dacă g min £ g j £ g

h j = 0, în toate celelalte cazuri

Conform (6), avem

g = 1 z g j = 1; j = 1..N(G)

Având în vedere acest lucru, din (11) și (12) obținem

m = N(G) pentru g = 1 și m

acestea. în general

m £ N(G)

g min £ g j

g j = 1 pentru j = m + 1, m + 2,.., N(G)

Se spune că cantitatea m este cantitatea activ elemente funcţionale ale sistemului s la t = t 0 .

Ținând cont de (13), dependența (6) poate fi rescrisă sub formă

g = 1 Û g j = 1 pentru toate j = 1.. m (14)

După cum se vede, pentru a atinge scopul

la t = t 0 este necesar şi suficient atingerea unui set de obiective

g j → 1; j = 1.. m (16)

2. Măsurarea unei singure calități integratoare

Să, având în vedere un set de date

Mj1, Sj1 şi Nj1; j = 1..N (17)

M j1 este media aritmetică probă a valorii y j н Y, care servește ca o caracteristică a stării actuale a j-lea element funcțional al sistemului integral s la t = t 0 ;

Y- studiat un set de mărimi măsurate cantitativ care servesc la t = t 0 ca indicatori primari ai stării sistemului integral s: Y 0í Y í Y(G);

Y 0 - setul general de valori măsurate cantitativ care servesc ca indicatori primari la t \u003d t 0 real state activ elemente funcţionale ale sistemului integral s: h j = 1 pentru y j н Y 0 ; j = 1..m;

S j 1 este abaterea standard eșantion a valorii y j н Y, care servește ca o caracteristică a stării actuale a j-lea element funcțional al sistemului integral s la t = t 0 ;

N j 1 este dimensiunea eșantionului rezultatelor măsurării mărimii y j О Y în timpul de la t j0 – Δ j0 la t 0: N j 1 ≥ 1 ;

Δ j0 este intervalul de timp în care rămâne starea j-lea element funcțional al sistemului integral s practic neschimbat;

N este volumul lui Y: m £ N £ N(G).

Mj0, Sj0 şi Nj0; j = 1..N, (18)

servind ca caracteristici selective normal stări ale unui reprezentant tipic al unui grup omogen de sisteme integrale căruia sistemul s aparține în stare normală.

Denota

δ j * = și τ j * = τ(P,(N j 0 + N j 1 – 2)),

τ j * - valoarea critică a criteriului Student pentru o probabilitate de încredere dată P și grad de libertate N j 0 + N j 1 – 2.

P ≥ 0,95 şi Nj 0 >> 1; j = 1..N

Să presupunem că eșantioanele, conform cărora sunt stabilite populațiile (11) și (12), sunt reprezentative cu probabilitatea P și cu condiția

Apoi puteți opera pe dependență:

│M j1 - M j0 │

Dacă această condiție este îndeplinită, atunci cu probabilitatea P. se afirmă că valoarea y j н Y este în limitele normă statistică general acceptată si scrie:

g j = 1 pentru │M j1 - M j0 │

Denota.

d j 1 = S j 1 și t j 1 = t(P, 2(N j 1 – 2)),

t j 1 - valoarea critică a criteriului Student pentru probabilitatea de încredere dată P și gradul de libertate 2(N j 1 – 1).

d j 1 t j 1 > 0 (21)

Denota.

δ j = δ j * și τ j = τ j * pentru d j 1 t j 1 £ δ j * τ j *

δ j = d j 1 și τ j = t j ​​​​1 pentru d j 1 t j 1 > δ j * τ j *

Conform (2), (14) și (15), avem

0 £ δ j * τ j * (23)

Prin urmare

│M j1 - M j0 │

De aici și de la (13) avem

g j = 1 pentru │M j1 - M j0 │

Denota

A j = (M j 0 - Δ j , M j 0 + Δ j), (24)

Δ j = δ j τ j (25)

Pentru o probabilitate de încredere dată P, toate valorile cantității y j н Y din regiunea A j sunt de fapt imposibil de distins unul de altul. Cu toate acestea, în închis zone

A j * =

următoarele trei valori ale lui y j н Y diferă unele de altele:

y j = M j 0 - Δ j , y j = M j 0 și y j = M j 0 + Δ j

Aceasta înseamnă că în regiunea A j * cantitatea y j н Y măsurat cel mai precisîn unităţi de Δj. Dar atunci această valoare în restul zonei atribuirii sale ar trebui măsurată în unități de Δ j . În caz contrar, condiția de precizie egală a măsurării nu va fi îndeplinită și, prin urmare, valorile mărimii y j н Y, stabilite în zona A j * , nu vor fi comparabile cu valorile din restul zona aşezării sale.

Conform (16) și (18), avem

Δj > 0; j = 1..N

Acest lucru indică faptul că, în general

unde P max este valoarea maximă posibilă a lui P pentru sistemul s la t = t 0 .

Notăm cu Δ j (G) valoarea lui Δ j astfel încât

Δ j = Δ j (G) la P = P max

Valoarea lui Δ j (G) este obiectivlocal - local - unitate de măsură a mărimii y j О Y în sistemul s la t = t 0 .

Se spune că valoarea lui Δ j este evaluareΔj(G). Se mai spune că Δ j este subiectiv local - local - unitate de măsură a mărimii y j О Y în sistemul s la t = t 0 .

Dacă condiția este îndeplinită

M j1 О A j ,

apoi cu probabilitate P. se afirmă că mărimea y j н Y se află în limite norma sa individuală subiectivă si scrie:

MZ j = M j1 pentru M j1О A j și MZ j = M j0 pentru M j1П A j , (26)

MZ j - subiectiv punct normă individuală mărimile y j н Y pentru sistemul s cu

Denota

a = max(a j ; j = 1..N(G)), (28)

a j = la £ 0,5 și a j = 0,5 la > 0,5 (29)

Conform (16), (20), (21) și (22) avem

Denota

3 £ NU £ PO £ PZ(G)

PZ(G) este valoarea maximă posibilă a PO pentru sistemul s la t = t 0:

PO = PZ la P = Pmax

Valoarea lui PZ(G) este limita probabilistică a cunoașterii adevărului în sistemul s la t = t 0 .

Valoarea lui PO, spre deosebire de PZ(G), depinde de nivelul de încredere P. Se spune că valoarea lui PO este subiectiv probabilitatea de a cunoaște efectiv adevărul în sistemul s la t = t 0 . Se mai spune că PO este probabilitatea de a lua cea mai bună decizie în sistem s la t = t 0 .

Denota

MZ j = MZ j (G) pentru PO = PZ(G)

Valoarea lui MZ j (G) este obiectiv punct normă individuală

y j н Y pentru sistemul s la t = t 0 .

Conform (26), avem

M j 1 = MZ j pentru M j 1О A j

sau, ținând cont de (24) și (25),

│M j1 - M j0 │

Pentru o probabilitate de încredere dată P în zona deschisă A j, toate valorile cantității yj О Y, așa cum s-a menționat mai sus, sunt de fapt imposibil de distins unele de altele. Având în vedere această

a j = a jmin pentru M j 1 = MZ j și a j ≥ a jmin pentru M j 1 ¹ MZ j ,

unde un jmin este valoarea unui j astfel încât

a j = a jmin pentru │M j1 - M j0 │

În general, într-un sistem complet, există:

a jmin = a min pentru toate j = 1..N(G)

a j > a min pentru j = 1..m și a j = a min pentru j = m +1, m +2, ..,N(G)

și, prin urmare

a = max(a j ; j = 1..N(G)) = max(a j ; j = 1..N) = max(a j ; j = 1.. m) (33)

Din acest motiv, pentru atingerea scopului (15), este suficient ca obiectivele (16) să fie realizate. Acest lucru este cunoscut de mult timp de medici: în fiecare patologie, medicul atinge întotdeauna obiectivele (16) pentru acei indicatori ai stării de sănătate a omului care, în această patologie, se abat în general de la normele lor statistice.

Denota

ΔO j = (1 – PO) MZ j

Luând în considerare (25), (28) și (29), putem verifica acest lucru

ΔO j ≥ Δ j = δ j τ j ; j = 1..N

și, prin urmare

│M i1 – M i0 │≥ ΔO i Þ │M j1 - M j0 │≥ δ j τ j pentru toate i,j = 1..N (G)

Deci, pentru a îndeplini condiția

│M j1 - M j0 │≥ δ j τ j pentru toate i,j = 1..N (G)

este suficient să existe cel puțin un i = i 0 astfel încât condiția

│M i1 – M i0 │≥ ΔO i la i = i 0 . (34)

Aceasta indică faptul că fiecare valoare ΔO i conține informații despre starea întregului set de elemente funcționale ale sistemului s, adică. este o caracteristică la nivelul întregului sistem.

Cantitatea y j н Y, conform (34), în regiune

AO j =

are trei valori distincte:

y j = M i 0 - ΔO i , y j = M i 0 și y j = M i 0 + ΔO i

Prin urmare, în cazul în care se operează dependența (34), valoarea trebuie măsurată în unități de ΔO i .

Denota

AO j = AO j (G) la PO = PZ şi MZ j = MZ j (G); j = 1..N ,

ΔO j = (1 – PO) MZ j

Valoarea lui ΔO j (G) este unitatea de măsură a sistemului obiectivy j н Y pentru sistemul s la t = t 0 .

Putem spune despre valoarea lui ΔO j că ​​este o estimare a lui ΔO j (G). Se mai poate spune că ΔO j este subiectiv unitate de măsură sistem y j н Y pentru sistemul s la t = t 0 .

Denota

MO j = rotund(, 2) ∆O j ; j = 1..N

aO j = ΔO j dacă MO j ≤ MZ j și aO j = 2 MZ j - ΔO j dacă MO j > MZ j ; j = 1..N

Fie MO j (G) valoarea lui MO j astfel încât

MO j = MO j (G) pentru PO = PZ(G)

Dacă sistemul s este un reprezentant tipic, atunci va fi

MO j (G) = M j 1 (G),

unde M j 1 (G) este media generală a lui M j 1 .

│MO j (G) - Mj 1 (G)│≥ 0

Valoarea lui MO j (G) este aceeași caracteristică obiectivă a stării sistemului s, care este valoarea lui M j 1 (G) pentru un reprezentant tipic.

Putem spune că MO j (G) este o caracteristică individuală obiectivă a stării actuale sistemul s la t = t 0 . Și despre valoarea lui MO j, putem spune că este caracteristică individuală subiectivă a stării actuale sistemul s la t = t 0 .

Se spune că cantitatea aO j este subiectiv maxim admisibil valoarea mărimii y j О Y pentru sistemul s la t = t 0 și scrieți:

g j = g min la MO j = aO j (36)

Denota

dO j = +1 dacă MO j ≤ MZ j și dO j = -1 dacă MO j > MZ; j = 1..N ; (37)

βO1 j = 1 dacă (MO j -aO j) dO j ≥ 0 și βO1 j = 0 dacă (MO j - aO j) dO j

βO j = βO1 j , dacă │MO j - aO j │βO1 j ≤ │MZ j - aO j │

și j = 1..N (39)

βO j = 0 dacă │MO j - aO j │βO1 j > │MZ j - aO j │;

βO j 0 = 1 dacă (│MO j - aO j │ ≤ │MZ j - aO j │) Ù (βO1 j = 1)

βO j 0 = 0 – în toate celelalte cazuri;

SO j = S 11 dacă S 11 > 0 și N j1 ≥ 2

SO j = S 10 - în toate celelalte cazuri;

δO j = SO j ; j =1..N

γO j = 1 dacă │MO j - MZ j │

γO j = [(NO - 2) βO j + 1] dacă │MO j - MZ j │≥ δO j tO j

Conform (30), avem

γO j = la βO j = 0

De aici și de la (23), (28) și (29) avem

g min = 1 – PO

și, prin urmare, conform (24),

g min = 0,5 Û PO = 0,5

Conform (25), (28) și (30), avem

γO j = 1 pentru MO j = MZ j și γO j = g min pentru MO j = aO j (43)

Denota

Setul de condiții (1), (2), (3), (4), (6) și (32) va fi îndeplinit dacă presupunem că în general

h j = βO j 0 ; j = 1..N

γ j = γO j ; j = 1..N

Având în vedere acest lucru, din (6), (30), (34) și (36) obținem

γ j = 1 dacă │MO j - MZ j │

γ j = [(NO - 2) βO j + 1] dacă │MO j - MZ j │≥ δO j tO j

h j = 1 dacă (│MO j - aO j │ ≤ │MZ j - aO j │) Ù (βO1 j = 1)

h j = 0 – în toate celelalte cazuri.

Conform algoritmului de mai sus, la determinarea γ, fiecare valoare y j н Y este măsurată succesiv în Trei diferite unități de măsură:

A(P)j, Aj şi AOj; j = j0 ; j 0 = 1..N,

Δ(П) j este acuratețea dispozitivului de măsurare a valorii y j н Y utilizată în colectarea datelor inițiale

B jk = (b jl k ; j = 1..N jk); k = 0,1; j = j0 ; j0 = 1..N; (47)

Δ j este precizia de măsurare a mărimii y j О Y, stabilită ca urmare a analizei datelor (46);

ΔO j - precizia de măsurare a mărimii y j н Y, stabilită în urma analizei toate culegeri de date

B jk = (b jl k ; j = 1..N jk); k = 0,1; j = 1..N (48)

În același timp, există

AO j ≥ Aj ≥ A(P) j > 0; j = j0 ; j 0 = 1..N

Valoarea Δ j este unitatea de măsură locală y j О Y, iar valoarea ΔO j este unitatea de măsură a sistemului y j О Y.

După cum puteți vedea, unitatea locală de măsură Δ j a valorii y j О Y este utilizată local - elementar- nivelul de control al sistemului s și unitatea de măsură a sistemului ΔO j - la nivelul de control superior al acestui sistem.

Ca urmare a analizei datelor (47), la nivel local de control, pe lângă Δ j , se stabilește și valoarea MZ j, care servește ca punct subiectiv normă individuală a valorii y j О Y în sistemul s la t = t 0 .

Ca urmare a analizei datelor (48) privind sistemică nivelul de control, cu excepția valorilor

ΔO j ; j = 1..N

set și valori

MO j ; j = 1..N

servind ca punct subiectiv caracteristici individuale ale stării actuale a sistemului s la t = t 0 .

ΔO j ≥ ΔZ j ≥ Δ j ≥ Δ(P) j > 0; j = 1..N, (49)

ΔZ j este valoarea lui ΔO j astfel încât

MZ j = rotund(, 2) ΔZ j cu ΔO j =ΔZ j ; j = 1..N

şi, prin urmare, conform (35), avem

MO j = MZ j la ΔO j =ΔZ j ; j = 1..N

Totuși, dacă la t = t 0 sistemul s este în stare normală în sens larg și, în consecință, γ = 1, atunci

ΔO j = ΔZ j = Δ j ≥ Δ(П) j > 0 pentru toate j = 1..N, (50)

acestea . în stare normală la ambele niveluri de control al sistemului s fiecare valoare

y j О Y se măsoară în aceleași unități ΔZ j .

Trebuie remarcat faptul că în sistemele sociale moderne, de regulă, există:

AO j >AZ j > 0; j = 1..N

Deci, dacă sunt date mulțimile (10) și (11), atunci folosind relația (46) este posibil să se măsoare cantitativ cât de aproape este starea actuală a sistemului integral s de starea sa normală posibilă la un moment dat.

O justificare detaliată a metodei de determinare a valorii lui γ este dată în.

Concluzie

1. Folosind aparatul conceptual al statisticii matematice, descriem modele generale ale proceselor care au loc în sisteme completeși a fost compilat un algoritm pentru determinarea valorii lui γ,

γ este o măsură cantitativă a proximității stării actuale a sistemului de starea sa normală posibilă la un moment dat:

γ min £ γ £ 1,

γ min este valoarea minimă posibilă a lui γ pentru sistem la un moment dat:

0,5 ≥ γ min > 0.

2. Acest algoritm, reprezentând o succesiune de legi obiective ale naturii, determină valoarea lui γ cu acuratețea cu care este examinată starea normală reală și posibilă a sistemului.

În același timp, algoritmul este aplicabil oricărui sistem de natură animată și neînsuflețită, care este integral cu probabilitatea PO = PO(G),

PO(G) - probabilitatea cunoașterii efective a adevărului în sistem la un moment dat

0,5 £PO(G) £PZ(G)

PZ(G) este limita probabilistică a cunoașterii adevărului în sistem la un moment dat.

3. Sistemul pentru care PZ(G) = 0,5 este cel mai simplusistem complet. Cele mai simple sisteme integrale sunt, de exemplu, perechile: „Bărbat + femeie” și „Electron + pozitron”.

Pentru cel mai simplu sistem integral, avem

PO(G) = PZ(G) = 0,5

și în cele din urmă

γ = γmin = 0,5,

acestea. aceste sisteme au doar unul nedefinită- condiție. Această stare este nedeterminată în sensul că este și nu este normală în aceeași măsura.

4. Pentru fiecare biologic și altul complexîn sistem, valoarea lui PZ(G) este o funcție crescătoare a timpului t până la momentul în care t = t n este atins, unde t n este începutul perioadei de timp în care valoarea lui PZ(G) se apropie cel mai mult de 1.

În timpul de la t \u003d t n la t \u003d t până la valoarea PZ (G) rămâne neschimbată, unde t până la - sfârșitul perioadei de timp când valoarea PZ (G) este cel mai apropiat de 1. Despre perioada de timp de la t n la t pentru a spune că este perioada de glorie a întregului sistem. Se crede că pentru modern sănătos pentru o persoană, aceasta este perioada de la t n \u003d 25 de ani până la t k \u003d 45 de ani.

Din momentul t = t n pentru un sistem complex, valoarea lui PZ(G) devine o funcție descrescătoare a timpului t până în momentul în care se atinge PZ(G) = 0,5.

5. Poziția „Realitatea noastră este unitatea contrariilor” este echivalentă cu poziția: „Realitatea noastră este unitatea celor mai simple sisteme integrale”. De aici rezultă că fiecare sistem complex este o unitate bine definită a celor mai simple sisteme integrale corespunzătoare.

6. Cele mai simple sisteme integrale ale naturii neînsuflețite sunt primare, iar cele mai simple sisteme integrale ale naturii vii sunt secundare. Având în vedere aceasta, fiecare sistem complex, fiind istoric, în cele din urmă, devine un set - o grămadă - de cele mai simple sisteme integrale ale naturii neînsuflețite.

Astfel, orice sistem complex se transformă în cele din urmă într-o grămadă dintre cele mai simple sisteme integrale ale naturii neînsuflețite.

Literatură

1. Von Bertalanffy L. Istoria și statutul teoriei generale a sistemelor. - În cartea: System Research: Yearbook, 1973. - M .: - 1973. - p. 20 - 37

2. Sadovsky V.I. Fundamentele teoriei generale a sistemelor. Analiza logica si metodologica. –M.: - Nauka.- 1974.-279 p.

3. Cercetări privind teoria generală a sistemelor. sat. traduceri / Ed. Sadovsky V.I. și Yudin E.G. - M .: - Progres.- 1969. - 520 p.

4. Uyomov A.I.Abordarea sistemului și teoria generală a sistemelor.- M.: -Gândirea. - 1979. -272 p.

5. Gaides M.A. Teoria generală a sistemelor. Biblioteca de Medicină Medliks.ru / Secțiunea „Cărți și manuale” / Teoria generală a sistemelor (analiza sistemelor și sistemelor)

6. Porter W. Fundamentele moderne ale teoriei generale a sistemelor. / per. din engleza. - M .: - Știință, - 1971. - 556 p.

7. Kalman R., Falb I., Arbib M. Eseuri despre teoria matematică a sistemelor. / Ed. Ya.Z, Tsipkina. - M.: - Mir. - 1971. - 389 p.

8. Teoria câmpului unificat - rezolvată? http://www.newsru.com/worl.../lisi.html

9. Nikolaev I. O teorie excepțional de simplă a tuturor http://backreaction.blogspot.com/007/11/theoretical-simple-exception-of.htm

10. Weinberg S. Fizica unificată până în 2050? / traducere din engleză　Andrey Krashenitsa. http://www.sciam.com/1999/1299issue/1299weinberg.html

11. Ginzburg V. Parte și întreg. Tbilisi, - Ganatleba.- 1983. - 331 p.

13. Afanasiev V.G. Despre sistemele integrale. / Întrebări de filosofie. -1980. Nr. 6.- p. 62 - 78

14. Afanasiev V.G. Societate, consecvență, cunoaștere și management. - M .: - Ed. Polit. Literatură. – 1981. 282 p.

15. Abramova N.T. Integritate și management. - M.: - Nauka.- 1974. - 248 p.

16. Kopytin I.V. Cum a luat ființă lumea și cum funcționează. Fizica modernă despre originea universului. Partea 1, nr. 15, - www. www.relga.ru

17 Khuskivadze A.A., Khuskivadze A.P. Limita probabilistică a cunoașterii adevărului și problemele modelării matematice a unui organism viu ca întreg.

18. Khuskivadze A.A., Khuskivadze A.P. Optimul natural global și limita probabilistică a cunoașterii adevărului. Norma individuală a unei persoane.

19. Khuskivadze A.A., Khuskivadze A.P. Măsurarea cantitativă a sănătății umane.

20. Khuskivadze A.A., Khuskivadze A.P. Modele ale întregului organism.

21. Huskivadze A.P. Sisteme holistice, - Tbilisi. – Ed. Sobchota Sakartvelo. -1979. – 265 s

22. Khuskivadze A.P. Probleme de optimizare și estimare multicriterială în sisteme integrale emirice și soluțiile acestora. - Tbilisi: - Ed. „Sakartvelo”, - 1991, - 120 p.

23. Bolşev L.I., Smirnov N.V. Tabele de statistici matematice. -M.: - Stiinta, - 1983. - 416 p.

24. Khuskivadze A.A., Khuskivadze A.P. O metodă pentru determinarea gradului de toleranță de către organismul pacientului a tulburărilor anxioase-depresive ale influențelor medicale și de altă natură. Cerere de inventie RU 2007 140016 A, Bull. Nr. 13, 2008

25. Khuskivadze A.A., Khuskivadze A.P. O metodă pentru determinarea gradului de toleranță a unui test ortostatic activ de către corpul unui pacient cu pneumonie. Cerere de inventie RU 2008 140229 A, Bull. Nr. 6, 2009