Téma 2. Vlastnosti systému. Klasifikácia systému
Stav systému je teda súborom základných vlastností, ktoré má systém v každom okamihu.
Pod nehnuteľnosť pochopiť stranu objektu, ktorá určuje jeho odlišnosť od iných predmetov alebo podobnosť s nimi a prejavuje sa pri interakcii s inými objektmi.
Charakteristický- niečo, čo odráža nejakú vlastnosť systému.
Aké vlastnosti systémov sú známe.
Z definície „systému“ vyplýva, že hlavnou vlastnosťou systému je integrita, jednota, dosiahnutá určitými vzťahmi a interakciami prvkov systému a prejavujúca sa vznikom nových vlastností, ktoré prvky systému nemajú. . Táto nehnuteľnosť vznik(z angl. vynoriť sa- objaviť sa, objaviť sa
1. Vznik - miera neredukovateľnosti vlastností systému na vlastnosti prvkov, z ktorých pozostáva.
2. Vznik je vlastnosť systémov, ktorá spôsobuje vznik nových vlastností a vlastností, ktoré nie sú vlastné prvkom tvoriacim systém.
Vznik je princíp opačný k redukcionizmu, ktorý tvrdí, že celok možno študovať jeho rozdelením na časti a potom určením ich vlastností určiť vlastnosti celku.
Vlastnosť vzniku je blízka vlastnosti integrity systému. Nedajú sa však identifikovať.
bezúhonnosť systém znamená, že každý prvok systému prispieva k implementácii cieľovej funkcie systému.
Integrita a vznik sú integračnými vlastnosťami systému.
Prítomnosť integračných vlastností je jednou z najdôležitejších vlastností systému. Integrita sa prejavuje v tom, že systém má svoj vlastný vzorec funkčnosti, svoj vlastný účel.
Organizácia- komplexná vlastnosť systémov, spočívajúca v prítomnosti štruktúry a fungovania (správania). Neodmysliteľnou vlastnosťou systémov sú ich zložky, a to tie štruktúrne útvary, ktoré tvoria celok a bez ktorých to nejde.
Funkčnosť- ide o prejav určitých vlastností (funkcií) pri interakcii s vonkajším prostredím. Tu je cieľ (účel systému) definovaný ako požadovaný konečný výsledok.
Štrukturálnosť- ide o usporiadanie systému, určitý súbor a usporiadanie prvkov s väzbami medzi nimi. Existuje vzťah medzi funkciou a štruktúrou systému, ako aj medzi filozofickými kategóriami obsahu a formy. Zmena obsahu (funkcií) znamená zmenu formy (štruktúry), ale naopak.
Dôležitou vlastnosťou systému je prítomnosť správania – akcie, zmeny, fungovanie atď.
Predpokladá sa, že toto správanie systému je spojené s prostredím (prostredím), t.j. s inými systémami, s ktorými prichádza do styku alebo vstupuje do určitých vzťahov.
Proces účelovej zmeny v čase stavu systému je tzv správanie. Na rozdiel od kontroly, kedy je zmena stavu systému dosiahnutá vplyvom vonkajších vplyvov, správanie realizuje výlučne systém sám, na základe vlastných cieľov.
Správanie každého systému sa vysvetľuje štruktúrou systémov nižšieho rádu, ktoré tvoria tento systém, a prítomnosťou znakov rovnováhy ( homeostázy). V súlade so znakom rovnováhy má systém určitý stav (stavy), ktoré sú pre neho výhodné. Preto sa správanie systémov popisuje z hľadiska obnovy týchto stavov, keď sú narušené v dôsledku zmeny prostredia.
Ďalšou vlastnosťou je vlastnosť rastu (vývoja). Rozvoj možno považovať za neoddeliteľnú súčasť správania (a najdôležitejšiu).
Jedným z primárnych, a teda základných atribútov systémového prístupu je neprípustnosť uvažovania o objekte mimo neho. rozvoj, ktorá sa chápe ako nezvratná, riadená, pravidelná zmena hmoty a vedomia. V dôsledku toho vzniká nová kvalita alebo stav objektu. Identifikácia (možno nie celkom striktná) pojmov „vývoj“ a „pohyb“ nám umožňuje vyjadrovať sa v takom zmysle, že existencia hmoty, v tomto prípade systému, je mimo vývoja nemysliteľná. Je naivné si predstaviť, že vývoj prebieha spontánne. V bezhraničnom množstve procesov, ktoré sa na prvý pohľad javia ako Brownov (náhodný, chaotický) pohyb, sa pri dôkladnej pozornosti a štúdiu najskôr objavia obrysy tendencií a potom celkom stabilné vzorce. Tieto zákonitosti svojou povahou pôsobia objektívne, t.j. nezávisia od toho, či túžime po ich prejave alebo nie. Neznalosť zákonitostí a zákonitostí vývoja blúdi v tme.
„Kto nevie, v ktorom prístave sa plaví,
na to nie je zadný vietor.“
Seneca
Správanie systému je určené charakterom reakcie na vonkajšie vplyvy.
Základnou vlastnosťou systémov je stabilitu, t.j. schopnosť systému odolávať vonkajším rušivým vplyvom. Závisí to od životnosti systému.
Jednoduché systémy majú pasívne formy stability: silu, rovnováhu, ovládateľnosť, homeostázu. A pre komplexné sú rozhodujúce aktívne formy: spoľahlivosť, schopnosť prežitia a prispôsobivosť.
Ak sa uvedené formy stability jednoduchých systémov (okrem pevnosti) týkajú ich správania, potom určujúca forma stability zložitých systémov má najmä konštrukčný charakter.
Spoľahlivosť- vlastnosť zachovať štruktúru systémov, napriek zániku ich jednotlivých prvkov ich nahradením alebo duplikovaním, a schopnosť prežitia- ako aktívne potláčanie škodlivých vlastností. Spoľahlivosť je teda pasívnejšia forma ako schopnosť prežitia.
Prispôsobivosť- schopnosť meniť správanie alebo štruktúru s cieľom zachovať, zlepšiť alebo získať nové vlastnosti v meniacom sa prostredí. Predpokladom možnosti adaptácie je prítomnosť spätnej väzby.
V prostredí existuje akýkoľvek skutočný systém. Spojenie medzi nimi je také úzke, že je ťažké určiť hranicu medzi nimi. Preto je výber systému z prostredia spojený s istou mierou idealizácie.
Existujú dva aspekty interakcie:
V mnohých prípadoch nadobúda charakter výmeny medzi systémom a prostredím (látka, energia, informácie);
Prostredie je pre systémy zvyčajne zdrojom neistoty.
Vplyv prostredia môže byť pasívny alebo aktívny (antagonistický, cielene pôsobiaci proti systému).
Vo všeobecnosti by sa preto malo prostredie považovať nielen za indiferentné, ale aj za antagonistické vo vzťahu k skúmanému systému.
Mnohí poznajú vetu z filmu Andrewa a Lawrencea Wachowských: "Matrix je systém. Je to náš nepriateľ." Stojí však za to pochopiť pojmy, pojmy, ako aj možnosti a vlastnosti systému. Je taká desivá, ako ju prezentujú mnohé filmy a literárne diela? Charakteristiky a vlastnosti systému a príklady ich prejavu budú diskutované v článku.
Význam termínu
Slovo „systém“ gréckeho pôvodu (σύστημα), čo v doslovnom preklade znamená celok pozostávajúci zo spojených častí. Koncept tohto pojmu je však oveľa mnohostrannejší.
Hoci v modernom živote sa uvažuje takmer o všetkých veciach, pretože nie je možné poskytnúť jedinú správnu definíciu tohto pojmu. Napodiv je to spôsobené prienikom teórie systémov doslova do všetkého.
Ešte na začiatku dvadsiateho storočia sa viedli diskusie o rozdieloch medzi vlastnosťami lineárnych systémov študovaných v matematike, logike a charakteristikami živých organizmov (príkladom vedeckej platnosti je v tomto prípade teória funkčných systémov od P. K. Anokhin). V súčasnej fáze je zvykom vyčleniť niekoľko významov tohto pojmu, ktoré sa tvoria v závislosti od analyzovaného objektu.
V dvadsiatom prvom storočí sa objavilo podrobnejšie vysvetlenie gréckeho pojmu, a to: „celok pozostávajúci z prvkov, ktoré sú vzájomne prepojené a sú v určitých vzťahoch“. Tento všeobecný opis významu slova však neodráža vlastnosti systému analyzovaného pozorovateľom. V tomto ohľade koncept nadobudne nové aspekty interpretácie v závislosti od uvažovaného objektu. Len koncepty integrity, základné vlastnosti systému a jeho prvkov zostanú nezmenené.
Prvok ako súčasť celku
V teórii systémov je zvykom považovať celok za interakciu a vzťahy určitých prvkov, ktoré sú zase jednotkami s určitými vlastnosťami, ktoré nepodliehajú ďalšiemu deleniu. Parametre uvažovanej časti (alebo vlastnosti prvku systému) sú zvyčajne opísané pomocou:
- funkcie (vykonávané uvažovanou akčnou jednotkou v rámci systému);
- správanie (interakcia s vonkajším a vnútorným prostredím);
- stav (podmienka nájdenia prvku so zmenenými parametrami);
- proces (zmena stavov prvkov).
Je potrebné venovať pozornosť skutočnosti, že prvok systému nie je ekvivalentný pojmu "elementárny". Všetko závisí od rozsahu a zložitosti predmetného objektu.
Ak budeme diskutovať o systéme ľudských vlastností, potom prvkami budú také pojmy ako vedomie, emócie, schopnosti, správanie, osobnosť, ktoré zase môžu byť reprezentované ako integrita pozostávajúca z prvkov. Z toho vyplýva záver, že prvok možno považovať za podsystém posudzovaného objektu. Počiatočným štádiom analýzy systému je určenie zloženia „integrity“, to znamená objasnenie všetkých jeho základných prvkov.
Odkazy a zdroje ako základné vlastnosti
Žiadne systémy nie sú v izolovanom stave, neustále interagujú s prostredím. Aby bolo možné izolovať akúkoľvek „integritu“, je potrebné identifikovať všetky prepojenia, ktoré spájajú prvky do systému.
Čo sú spojenia a ako ovplyvňujú vlastnosti systému.
Komunikácia - vzájomná závislosť prvkov na fyzickej alebo sémantickej úrovni. Z hľadiska dôležitosti možno rozlíšiť tieto prepojenia:
- Štruktúry (alebo štrukturálne): hlavne charakterizujú fyzickú zložku systému (napríklad v dôsledku meniacich sa väzieb môže uhlík pôsobiť ako grafit, ako diamant alebo ako plyn).
- Fungovanie: zaručiť prevádzkyschopnosť systému, jeho životne dôležitú činnosť.
- Dedičnosť: prípady, keď prvok „A“ je zdrojom existencie „B“.
- Vývoj (konštruktívny a deštruktívny): prebieha buď v procese sťažovania štruktúry systému, alebo naopak – zjednodušovanie alebo rozklad.
- Organizačné: patria sem sociálne, firemné, hranie rolí. Najzaujímavejšou skupinou sú však ovládacie prepojenia ako umožňujúce riadiť a usmerňovať vývoj systému určitým smerom.
Prítomnosť určitých spojení určuje vlastnosti systému, zobrazuje závislosti medzi konkrétnymi prvkami. Môžete tiež sledovať využitie zdrojov potrebných na zostavenie a prevádzku systému.
Každý prvok je na začiatku vybavený určitými zdrojmi, ktoré môže preniesť na iných účastníkov procesu alebo ich vymeniť. Okrem toho môže k výmene dôjsť tak v rámci systému, ako aj medzi systémom a vonkajším prostredím. Zdroje možno klasifikovať takto:
- Materiál – sú predmety hmotného sveta: sklady, tovar, prístroje, stroje atď.
- Energia - zahŕňa všetky typy známe v súčasnej fáze rozvoja vedy: elektrické, jadrové, mechanické atď.
- Informácie.
- Človek - človek vystupuje nielen ako zamestnanec vykonávajúci určité operácie, ale aj ako zdroj intelektuálnych prostriedkov.
- priestor.
- čas.
- Organizačná – štruktúra je v tomto prípade považovaná za zdroj, ktorého nedostatok môže viesť až ku kolapsu systému.
- Finančné – pre väčšinu organizačných štruktúr sú zásadné.
Úrovne systematizácie v teórii systémov
Keďže systémy majú určité vlastnosti a črty, možno ich klasifikovať, ktorých účelom je vybrať vhodné prístupy a prostriedky na popis integrity.
Hlavné kritériá pre typizáciu systému
Existuje kategorizácia vzhľadom na interakciu s vonkajším prostredím, štruktúru a časopriestorové charakteristiky. Funkčnosť systému je možné posúdiť podľa nasledujúcich kritérií (pozri tabuľku).
| Kritériá | |
| Interakcia s vonkajším prostredím | Otvorená – interakcia s vonkajším prostredím Uzavreté - vykazujúce odolnosť voči vplyvom vonkajšieho prostredia Kombinované – obsahujú oba typy podsystémov |
| Štruktúra integrity | Jednoduché – zahŕňajúce malý počet prvkov a vzťahov Komplex - charakterizuje ho heterogenita spojení, množstvo prvkov a rôznorodosť štruktúr Veľké - líšia sa v mnohosti a heterogenite štruktúr a subsystémov |
| Vykonávané funkcie | Špecializovaný - úzka špecializácia Multifunkčné - štruktúry, ktoré vykonávajú niekoľko funkcií súčasne Univerzálne (napríklad kombinovať) |
| Vývoj systému | Stabilné - štruktúra a funkcie sú nezmenené Rozvíjajúce sa – majú vysokú zložitosť, prechádzajú štrukturálnymi a funkčnými zmenami |
| Organizácia systému | Dobre organizované (môžete venovať pozornosť vlastnostiam informačných systémov, ktoré sa vyznačujú prehľadnou organizáciou a klasifikáciou) Zle organizované |
| Zložitosť správania systému | Automatická – naprogramovaná reakcia na vonkajšie vplyvy, po ktorej nasleduje návrat k homeostáze Rozhodujúce – založené na neustálych reakciách na vonkajšie podnety Samoorganizácia – flexibilné reakcie na vonkajšie podnety Predvídavosť – prevyšuje vonkajšie prostredie komplexnosťou organizácie, dokáže predvídať ďalšie interakcie Transformácia - zložité štruktúry nesúvisiace s hmotným svetom |
| Povaha vzťahu medzi prvkami | Deterministický – stav systému je možné predpovedať na ľubovoľný okamih Stochastické – ich zmena je náhodná |
| Štruktúra riadenia | Centralizované decentralizované |
| Účel systému | Manažéri – vlastnosti riadiaceho systému sú redukované na reguláciu informačných a iných procesov Produkovať – charakterizované získavaním produktov alebo služieb Servis - podpora výkonu systému |
Skupiny vlastností systému
Je zvykom nazývať vlastnosťou niektoré charakteristické črty a vlastnosti prvku alebo celistvosti, ktoré sa objavujú pri interakcii s inými predmetmi. Je možné vyčleniť skupiny vlastností, ktoré sú charakteristické takmer pre všetky existujúce spoločenstvá. Celkovo je známych dvanásť všeobecných vlastností systémov, ktoré sú rozdelené do troch skupín. Informácie nájdete v tabuľke.
Statická skupina vlastností
Z názvu skupiny vyplýva, že systém má niektoré vlastnosti, ktoré sú mu vždy vlastné: v akomkoľvek danom časovom období. To znamená, že toto sú vlastnosti, bez ktorých komunita prestáva byť taká.
bezúhonnosť- ide o vlastnosť systému, ktorá vám umožňuje odlíšiť ho od prostredia, určiť hranice a charakteristické črty. Vďaka nemu je možná existencia vytvorených väzieb medzi prvkami v každom zvolenom časovom bode, ktoré umožňujú realizovať ciele systému.
otvorenosť- jedna z vlastností systému, založená na zákone vzťahu všetkého, čo na svete existuje. Jeho podstatou je, že je možné nájsť spojenia medzi akýmikoľvek dvoma systémami (prichádzajúcimi aj odchádzajúcimi). Ako vidíte, pri bližšom skúmaní sú tieto interakcie odlišné (alebo asymetrické). Otvorenosť naznačuje, že systém neexistuje izolovane od prostredia a vymieňa si s ním zdroje. Opis tejto vlastnosti sa zvyčajne označuje ako „model čiernej skrinky“ (so vstupom, ktorý označuje vplyv prostredia na integritu, a výstupom, ktorý predstavuje vplyv systému na životné prostredie).
Vnútorná heterogenita systémov. AT Ako názorný príklad uvažujme vlastnosti ľudského nervového systému, ktorého stabilita je zabezpečená viacúrovňovou, heterogénnou organizáciou prvkov. Je zvykom brať do úvahy tri hlavné skupiny: vlastnosti mozgu, jednotlivé štruktúry nervového systému a špecifické neuróny. Informácie o jednotlivých častiach (alebo prvkoch) systému vám umožňujú zmapovať hierarchické vzťahy medzi nimi. Treba poznamenať, že v tomto prípade sa berie do úvahy „rozlíšiteľnosť“ častí, a nie ich „oddeliteľnosť“.
Ťažkosti pri určovaní zloženia systému sú pre účely štúdie. Koniec koncov, jeden a ten istý objekt možno považovať z hľadiska jeho hodnoty, funkčnosti, zložitosti vnútornej štruktúry atď. Okrem všetkého hrá schopnosť pozorovateľa nájsť rozdiely medzi prvkami systému. dôležitú úlohu. Preto bude model práčky pre predajcu, technického pracovníka, nakladača, vedca úplne odlišný, pretože uvedení ľudia ho zvažujú z rôznych pozícií as rôznymi stanovenými cieľmi.
Štruktúrovaný- vlastnosť, ktorá popisuje vzťah a interakciu prvkov v rámci systému. Prepojenia a vzťahy prvkov tvoria model posudzovaného systému. Vďaka štruktúrnosti je podporovaná taká vlastnosť objektu (systému), akou je integrita.
Skupina dynamických vlastností
Ak sú statické vlastnosti to, čo možno pozorovať v ktoromkoľvek momente v čase, potom dynamické vlastnosti sú klasifikované ako mobilné, teda prejavujúce sa v čase. Ide o zmeny stavu systému za určité časové obdobie. Jasným príkladom je zmena ročných období v niektorej pozorovanej oblasti alebo ulici (statické vlastnosti zostávajú, ale dynamické efekty sú viditeľné). Aké vlastnosti systému patria do uvažovanej skupiny?
Funkčnosť- je určená vplyvom systému na životné prostredie. Charakteristickou črtou je subjektivita výskumníka pri výbere funkcií, diktovaná stanovenými cieľmi. Takže, ako viete, auto je „dopravným prostriedkom“ - to je jeho hlavná funkcia pre spotrebiteľa. Pri výbere sa však kupujúci môže riadiť takými kritériami, ako je spoľahlivosť, komfort, prestíž, dizajn, ako aj dostupnosť súvisiacich dokumentov atď. V tomto prípade sa odhalí všestrannosť takého systému, akým je auto, subjektivita priorít funkčnosti systém hlavných, vedľajších a vedľajších funkcií).
Stimulovateľnosť- všade sa prejavuje ako prispôsobenie sa vonkajším podmienkam. Pozoruhodným príkladom sú vlastnosti nervového systému. Vplyv vonkajšieho podnetu alebo prostredia (podnetu) na objekt prispieva k zmene alebo korekcii správania. Tento efekt podrobne opísal vo svojich štúdiách IP Pavlov a v teórii systémovej analýzy sa nazýva stimulabilita.
Variabilita systému v čase. Ak systém funguje, zmeny sú nevyhnutné tak v interakcii s prostredím, ako aj pri realizácii vnútorných súvislostí a vzťahov. Možno rozlíšiť tieto typy variability:
- vysokorýchlostné (rýchle, pomalé atď.);
- štrukturálne (zmeny v zložení, štruktúre systému);
- funkčné (nahradenie niektorých prvkov inými alebo zmena ich parametrov);
- kvantitatívny (zvýšenie počtu prvkov štruktúry, ktoré ju nemení);
- kvalitatívne (v tomto prípade sa vlastnosti systému menia s pozorovaným rastom alebo poklesom).
Povaha prejavu týchto zmien môže byť rôzna. Túto vlastnosť je povinné brať do úvahy pri analýze a plánovaní systému.
Existencia v meniacom sa prostredí. Systém aj prostredie, v ktorom sídli, podliehajú zmenám. Aby integrita fungovala, je potrebné určiť pomer rýchlosti vnútorných a vonkajších zmien. Môžu sa zhodovať, môžu sa líšiť (predstih alebo oneskorenie). Je dôležité správne určiť pomer, berúc do úvahy vlastnosti systému a prostredia. Dobrým príkladom je jazda autom v extrémnych podmienkach: vodič koná pred zákrutou alebo v súlade so situáciou.
Skupina syntetických vlastností
Opisuje vzťah medzi systémom a prostredím z hľadiska spoločného chápania integrity.
vznik- slovo anglického pôvodu, preložené ako "vzniknúť". Termín sa vzťahuje na vzhľad určitých vlastností, ktoré sa objavujú iba v systéme v dôsledku prítomnosti spojení určitých prvkov. To znamená, že hovoríme o vzniku vlastností, ktoré nemožno vysvetliť súčtom vlastností prvkov. Napríklad automobilové diely nie sú schopné jazdiť, nieto vykonávať prepravu, ale zostavené do systému sú schopné byť dopravným prostriedkom.
Nedeliteľnosť na časti je vlastnosť logicky vyplýva zo emergencie. Odstránenie akéhokoľvek prvku zo systému ovplyvňuje jeho vlastnosti, vnútorné a vonkajšie vzťahy. Prvok „poslaný do voľného pohybu“ zároveň získava nové vlastnosti a prestáva byť „článkom reťaze“. Napríklad automobilová pneumatika na území bývalého ZSSR sa často objavuje v kvetinových záhonoch, športových ihriskách a „bungee“. Ale odstránený zo systému auta, stratil svoje funkcie a stal sa úplne iným objektom.
Inherencia je anglický výraz (Inherent), ktorý sa prekladá ako „neoddeliteľná súčasť niečoho“. Stupeň "zahrnutia" prvkov do systému závisí od výkonu funkcií, ktoré sú mu priradené. Na príklade vlastností prvkov v periodickom systéme Mendelejeva možno overiť dôležitosť zohľadnenia inherencie. Obdobie v tabuľke je teda postavené na základe vlastností prvkov (chemických), predovšetkým náboja atómového jadra. Vlastnosti vyplývajú z jeho funkcií, a to klasifikácia a zoradenie prvkov za účelom predpovedania (alebo nájdenia) nových väzieb.
Účelnosť - akýkoľvek umelý systém je vytvorený s konkrétnym účelom, či už ide o riešenie problému, vývoj špecifikovaných vlastností, uvoľnenie požadovaného produktu. Je to cieľ, ktorý diktuje výber štruktúry, skladby systému, ako aj súvislostí a vzťahov medzi vnútornými prvkami a vonkajším prostredím.
Záver
Článok načrtáva dvanásť vlastností systému. Klasifikácia systémov je však oveľa rôznorodejšia a vykonáva sa v súlade s cieľom, ktorý výskumník sleduje. Každý systém má vlastnosti, ktoré ho odlišujú od mnohých iných komunít. Okrem toho sa uvedené vlastnosti môžu prejaviť vo väčšej alebo menšej miere, čo je diktované vonkajšími a vnútornými faktormi.
Vlastnosti určené interakciou časti a celku, zahŕňajú :
integrita;
integratívnosť;
komunikácia;
hierarchia.
Nehnuteľnosť bezúhonnosť predpokladá, že:
celok nie je jednoduchým súčtom častí, keďže systém treba považovať za jednotu;
integrálny systém je taký systém, v ktorom vnútorné spojenia častí medzi sebou prevládajú vo vzťahu k pohybu týchto častí a k vonkajšiemu vplyvu na ne;
na to, aby bolo niečo integrálne vnímané ako systém, musí mať hranice oddeľujúce ho od vonkajšieho prostredia.
Integrita Vlastnosť sa prejavuje vznikom nových integračných kvalít v systéme, ktoré nie sú charakteristické pre jeho zložky, t.j. v vznik . Zároveň prvky spojené do systému môžu stratiť množstvo vlastností, ktoré sú im vlastné mimo systému, t.j. systém akoby potláča niektoré vlastnosti svojich prvkov.
Napríklad výrobný systém v pracovnom čase využíva len tie znalosti a zručnosti pracovníkov (systémové prvky), ktoré sú nevyhnutné na realizáciu výrobného procesu a potláča ich ostatné schopnosti (hlasové, choreografické).
Vlastnosť integrity je spojená s účelom, na ktorý je systém vytvorený. Zároveň objekty (časti) fungujú v čase ako celok - každý objekt, subsystém, bunka, pracuje v záujme jediného cieľa, ktorému čelí systém ako celok.
Dvojaký vo vzťahu k celistvosti vlastnosť je vlastnosť fyzická aditívnosť (alebo nezávislosť, či sumativita). Vlastnosti fyzikálnej aditivity sa prejavujú v systéme, ktorý sa akoby rozpadol na nezávislé prvky. Presne povedané, každý systém je vždy medzi extrémnymi stavmi absolútnej integrity a absolútnej aditivity. V tomto prípade pojem „progresívna faktorizácia“ označuje túžbu systému zvýšiť mieru nezávislosti prvkov a pojem „progresívna systematizácia“ označuje túžbu systému znižovať nezávislosť prvkov, t.j. k väčšej integrite.
Vlastnosť integratívnosti znamená prítomnosť systémovotvorných, systém zachovávajúcich faktorov, medzi ktorými dôležitú úlohu zohráva heterogenita a nesúrodosť prvkov na jednej strane a ich túžba spájať sa do koalícií na strane druhej.
Komunikácia znamená, že systém nie je izolovaný od iných systémov, je prepojený mnohými komunikáciami s prostredím, ktoré je zase komplexnou a heterogénnou formáciou. Toto prostredie obsahuje:
systém vyššieho rádu, ktorý stanovuje požiadavky a obmedzenia pre objekt;
základné systémy;
systémov na rovnakej úrovni s uvažovaným objektom.
Komunikácia charakterizuje komplexnú jednotu systému s prostredím.
Hierarchia je nevyhnutnou vlastnosťou systémov a prejavuje sa existenciou niekoľkých úrovní interakcie:
každá úroveň hierarchického usporiadania má zložité vzťahy na vyššej a nižšej úrovni. Aj keď medzi prvkami rovnakej úrovne hierarchie neexistujú žiadne explicitné prepojenia (horizontálne prepojenia), stále sa objavujú cez vyššiu úroveň. Závisí to najmä od vyššej úrovne, napríklad, ktorý z odborov bude podporovaný a ktorému bude pridelená neprestížna práca. Táto konkretizácia vlastnosti hierarchie vysvetľuje heterogenitu používania pojmov „cieľ“ a „prostriedky“, „systém“ a „subsystém“ v zložitých organizačných systémoch.
vyššia hierarchická úroveň má usmerňujúci účinok na jej podriadenú nižšiu úroveň. Tento efekt sa prejavuje v tom, že podriadení členovia hierarchie získavajú nové vlastnosti, ktoré nemajú v izolovanom stave, t. vlastnosť emergencie sa prejavuje na každej úrovni hierarchie;
pre systémy s neistotou hierarchia znamená, ako sa hovorí, rozdelenie „veľkej“ neistoty na menšie, ktoré sú lepšie prístupné výskumu a hodnoteniu. Zároveň, aj keď tieto menšie neistoty nemožno úplne odhaliť a vysvetliť, hierarchické usporiadanie čiastočne odstraňuje všeobecnú neistotu a poskytuje aspoň riadenú kontrolu nad rozhodovaním.
Medzi ďalšie vlastnosti systémov patrí:
historickosť , vychádzajúc zo skutočnosti, že čas je nenahraditeľnou charakteristikou systému, ktorá sa prejavuje v hodnotení životného cyklu produktu, technológie, podniku a pod.;
sebaorganizácie , t.j. schopnosť systému odolávať entropickým tendenciám, prispôsobovať sa vonkajším poruchám, v prípade potreby meniť svoju štruktúru. Informácie sa strácajú rôznymi spôsobmi, čo vedie k zvýšeniu entropie systému, ale na získanie nových informácií a zníženie entropie je potrebné vykonať nové merania, t.j. míňať energiu. Entropia a informácia teda slúžia ako výraz dvoch protikladných tendencií vo vývojových procesoch. Ak sa systém vyvíja v smere usporiadanosti, tak jeho entropia klesá, čo si však vyžaduje cieľavedomé úsilie, zavádzanie informácií, t.j. zvládanie;
homeostázy - znamená vlastnosť systému udržiavať svoje parametre a funkcie v určitom rozsahu. Vychádza zo stability vnútorného prostredia objektu vo vzťahu k vplyvu vonkajšieho prostredia. To znamená, že v homeostate je regulovaná veličina udržiavaná na požadovanej úrovni samoregulačným mechanizmom. Tu je riadiaci orgán zabudovaný priamo do systému a je jeho integrálnou súčasťou. Ide o ideálnu kombináciu, ktorá je vlastná prírodným, predovšetkým biologickým systémom, po ktorých systémy vytvorené človekom ašpirujú.
ekvifinalita charakterizujúce obmedzujúce schopnosti systémov. Zložitosť štruktúry systému určuje zložitosť jeho správania, čo zase znamená hranicu spoľahlivosti, odolnosti voči hluku, ovládateľnosti a iných kvalít systému, t.j. obmedzenie životaschopnosti a potenciálnej efektívnosti zložitých systémov, v tomto prípade riadiacich systémov a ich organizačných štruktúr.
Problém integrity priťahoval pozornosť filozofov už od staroveku. Aristoteles bol pravdepodobne prvý, kto upozornil na skutočnosť, že celok je „väčší“ ako súčet jeho častí, a pokúsil sa ukázať relatívnu nezávislosť celku ako entity od zmien prebiehajúcich v jeho častiach. Ďalší vývoj konceptu integrity je spojený s menami Leibniz, Kant a najmä Hegel.
Prudký nárast záujmu o problém integrity v rámci kybernetiky a všeobecnej teórie systémov je spôsobený rozvojom funkčného prístupu a konceptu otvorených systémov. Množstvo monografií sovietskych filozofov sa venuje analýze konceptu integrity vo filozofii a špeciálnych vedách a identifikácii jeho úlohy vo vedeckom poznaní.
Integrita sa zvyčajne zvažuje z hľadiska jej vzťahu k častiam, pričom sa snaží odhaliť kontinuitu a vzájomnú závislosť častí a celku. Uvažujme bezúhonnosť v jej vzťahu k vonkajšiemu prostrediu, k prostrediu, t.j. vo funkčnom aspekte. Táto integrita sa nazýva funkčné. Z tohto hľadiska pôsobí predovšetkým ako faktor, ktorý určuje individualizáciu predmetu, veci. Vďaka integrálnym vlastnostiam je objekt taký, aký je. Mimo integrálnych vlastností je zničená súhrnnosť vonkajších vzťahov a súvislostí subjektu. V dôsledku toho zmizne aj samotný objekt. Integrálne vlastnosti objektov reality v ich funkčnom aspekte robia tieto objekty zásadne rozpoznateľnými.
Vo všeobecnej teórii systémov pojem funkčná integrita od samého začiatku je postavená na základoch teórie. Hrá tu základnú úlohu spolu s princípom hierarchie. Pri analýze konceptu systému VN Sadovský považuje integritu a hierarchiu za rovnocenné komponenty a stavia ich vedľa seba z hľadiska základného významu pre teóriu systémov. Píše: „Východiskovými bodmi pre metateoretickú analýzu pojmu „systém“ sú princípy integrity a hierarchie, podľa ktorých sa potvrdzuje nadradenosť systému ako celku pred jeho prvkami a základná hierarchická organizácia každého systému. “ To naznačuje, že medzi princípom integrity a princípom hierarchie existuje organické spojenie.
Hierarchická štruktúra systémov v metodologickom kontexte pôsobí ako dôsledok funkčnej povahy integrity. Analýzou povahy hierarchie v každom konkrétnom prípade sa možno skutočne presvedčiť, že integrita ako charakteristika spojenia systému s prostredím sa spočiatku objavuje vo forme hierarchického faktora.
Z tohto hľadiska možno relatívne izolovaný objekt, uvažovaný v rámci širšieho systému objektovo-prostredia, považovať za úroveň hierarchie v tomto druhom systéme.
Druhou rovinou je prostredie. V súlade s tým môže byť systém "objekt-prostredie" reprezentovaný dvoma sústrednými kruhmi.
Ak časť prostredia, v ktorej systém funguje (presnejšie jeho bezprostredné okolie), môžeme zas opísať ako integritu, dostaneme trojúrovňovú hierarchickú štruktúru, ktorú možno znázorniť tromi sústrednými kruhmi. Atď.
Funkčná integrita určuje relatívnu nezávislosť, autonómiu jednotlivých subsystémov v rámci hierarchickej štruktúry. Táto autonómia je v určitom zmysle nevyhnutná, rovnako ako je nevyhnutné, aby každý objekt, keď už existuje, mal integrálne charakteristiky, nejaké vlastné správanie.
Je však potrebné si ihneď urobiť rezerváciu. Tieto integrálne charakteristiky a toto vlastné správanie možno prisúdiť objektu iba v rámci vonkajšieho, fenomenologického popisu. Pri dôslednejšom, esenciálnom prístupe takzvané vnútorné charakteristiky objektu odhaľujú oveľa komplexnejšiu povahu, pôsobiacu ako syntetický výsledok vzťahu medzi objektom a prostredím, ako štrukturálne vlastnosti tohto vzťahu.
Takže autonómiu, integritu a behaviorálne charakteristiky akejkoľvek úrovne v hierarchickom systéme nemožno pochopiť len štúdiom štruktúry tejto úrovne.
Úrovňové funkcie majú medziúrovňový charakter, pôsobia ako štrukturálne vlastnosti celého hierarchického systému az tohto pohľadu predstavujú základ pre uskutočnenie štrukturálnej analýzy systému. Zároveň možno štruktúru systému považovať za výsledok funkčnej syntézy, t.j. syntéza integrálnych vlastností prvkov a úrovní systému.
Pozrime sa podrobnejšie na problém generovania integrálnych vlastností v systéme. Konštruktívne povedané, integrita vždy vzniká v procese formovania systému.
Posilňovanie faktorov určujúcich funkčnú integritu prvkov systému je účelné len za podmienky, že súčasne dochádza k posilňovaniu medziúrovňových vzťahov a väzieb. Zároveň sa zvyšuje miera prejavu hierarchickej štruktúry systému. Ak nedôjde k posilneniu medziúrovňových vzťahov a väzieb, potom sa faktory funkčnej integrity systému oslabia a systém sa môže rozpadnúť.
Jedna z najčastejších príčin zvýšených faktorov funkčná integrita v biologické a sociálno-ekonomické systémy - špecializácia prvkov. V tomto prípade je integrita celého systému zabezpečená existenciou jasných väzieb medzi prvkami, ktorých špecializácia ich robí navzájom absolútne nevyhnutnými v záujme systému.
Vznik hierarchickej štruktúry ekonomiky v dôsledku spoločenskej deľby práce môže poslúžiť ako príklad, ktorý vyvracia všeobecne rozšírený názor, že hierarchické štruktúry sa vytvárajú výlučne v dôsledku obmedzených schopností prvkov systému na spracovanie. informácie. Samozrejme, nemožno poprieť, že informačný faktor zohráva určitú úlohu pri formovaní hierarchických štruktúr, ale zrejme to nie je rozhodujúce. Skúsenosti z praktického návrhu systémov riadenia výroby ukazujú, že pokusy o nahradenie primárnych regulátorov jedným centralizovaným regulátorom a dostatočne produktívnym (na množstvo spracovávaných informácií) počítačom väčšinou končia neúspechom.
V. L. Harton, ktorý si všíma nedostatočnosť informačného prístupu na vysvetlenie podstaty hierarchických štruktúr, píše: „Použitím riadiacich zariadení s akoukoľvek rýchlosťou sa akýkoľvek zložitý hierarchický systém zjavne nemôže premeniť na jednoduchý, jednoúrovňový systém. Minimálny počet úrovní je určený rôznorodosťou riadiacich algoritmov, rôznym stupňom prepojenia týchto algoritmov. Rôznorodosť riadiacich algoritmov je zároveň spojená s rozmanitosťou, odlišnou kvalitou prvkov systému, z čoho vzniká rozmanitosť, odlišný charakter väzieb medzi prvkami. V organizmoch a výrobných systémoch sa heterogenita prvkov objavuje práve v dôsledku ich funkčnej diferenciácie a špecializácie. Samotný proces budovania informačných systémov na spracovanie dát pre rozhodovanie využíva funkčnú integritu ako základný hierarchický faktor. Pojem integrita a hierarchia sú teda neoddeliteľne spojené.
Bezúhonnosť- hlavný spoločný znak, ktorý je prítomný takmer vo všetkých definíciách a teoretických modeloch pojmu „systém“. Tento atribút sa snaží vyjadriť explicitne alebo aspoň implicitne vo všetkých definíciách pojmu systém.
Definícia 1.35. Integritou systému sa rozumie vnútorná jednota a základná neredukovateľnosť vlastností systému na súčet vlastností jeho základných prvkov.
Prostriedky, ktorými sa snažia prejaviť integritu, sú však rôzne a nie vždy jednoznačné.
V najjednoduchšom prípade sa verí, že prítomnosť spojení a vzťahov medzi prvkami systému iba vyjadruje jeho integritu, takže nie sú potrebné žiadne špeciálne prostriedky, okrem nastavenia týchto vzťahov. V tomto prípade sa atribút integrity nezavádza do definície systému. To je typické pre definície, ktoré sa vyvinuli mimo systémového prístupu. Je jasné, že nie všetky vzťahy poskytujú integritu súboru prvkov. Preto sa rozlišujú špeciálne vzťahy, ktoré sa nazývajú chrbtica.
Na izoláciu systému v zložitom objekte sa vyberajú také vzťahy, ktoré sú v tomto probléme podstatné. Ako znaky, ktoré charakterizujú integritu systémov, používajú ako jednotu účelu, funkčný účel, určité funkcie, prítomnosť prostredia, s ktorým systém ako celok interaguje. Zdôrazňujeme, že všetky tieto znaky nie sú univerzálne.
Z vlastnosti integrity vyplývajú tieto dve vyhlásenia:
· systém vo vzťahu k životnému prostrediu bude vnímaný ako celok (holistický) a v systéme by mala prevládať interakcia vnútorných väzieb nad vonkajšími väzbami a integrácia prvkov prostredia by mala odolávať rušivému pôsobeniu prostredia;
· v rámci tohto celku sa určujú vlastnosti a funkcie prvkov systému a prípadný rozklad systému sa môže uskutočniť na minimum prvkov systému, ktoré si ešte zachovávajú vlastnosť celistvosti systému.
Vzorec integrity sa v systéme prejavuje vznikom nových integračných kvalít, ktoré nie sú charakteristické pre jeho zložky. Pre lepšie pochopenie vzoru integrity je potrebné zvážiť jeho dve stránky:
· vlastnosti systému (celku) nie sú súčtom vlastností prvkov alebo častí (neredukovateľnosť celku na jednoduchý súčet častí);
· vlastnosti systému (celku) závisia od vlastností prvkov, častí (zmena v jednej časti spôsobí zmenu vo všetkých ostatných častiach a v celom systéme).
Podstatným prejavom zákonitosti celistvosti je nový vzťah systému ako celku k prostrediu, odlišný od interakcie jednotlivých prvkov s ním.
Vlastnosť integrity súvisí s účelom, ktorý má systém plniť.
Je veľmi dôležité posúdiť stupeň integrity systému počas prechodu z jedného stavu do druhého. V tomto smere existuje ambivalentný postoj k zákonom integrity. Hovoria tomu fyzické aditívnosť, nezávislosť, sumativita, izolácia. vlastnosť fyzikálnej aditívnosť sa v systéme prejavuje, akoby sa rozpadla na samostatné prvky.
Presne povedané, každý systém je vždy medzi extrémnymi bodmi podmienenej stupnice:
absolútna integrita – absolútna aditívnosť.
Uvažovanú etapu vývoja systému možno charakterizovať stupňom prejavu jednej alebo druhej vlastnosti v ňom a tendenciou k jej zvýšeniu alebo zníženiu.
Na vyhodnotenie týchto javov zaviedol A. Hall také zákonitosti ako "progresívna faktorizácia"(túžba systému po stave s čoraz viac nezávislými prvkami) a "progresívna systematizácia"(túžba systému znížiť nezávislosť prvkov, t.j. k väčšej celistvosti). Existujú metódy na zavedenie komparatívnych kvantitatívnych odhadov miery celistvosti, koeficientu využitia prvkov vo všeobecnosti z pohľadu konkrétneho cieľa.
Spravidla sa zjednotenie prvkov do systému uskutočňuje v dôsledku vytvorenia koordinovanej interakcie (sčítanie úsilia) do niečoho nového, čo má integračný kvalitu, ktorú tieto prvky pred zjednotením nemali. Funkčná integrita systému charakterizuje úplnosť jeho vnútornej štruktúry. Je to systém, ktorý vo vzťahu k okoliu pôsobí ako celok: pri narušení vonkajšieho prostredia sa prejavujú vnútorné prepojenia medzi jeho prvkami a čím silnejšie sú tieto prepojenia, tým je systém stabilnejší voči vonkajším poruchám. Inými slovami, súbor vzájomne súvisiacich štrukturálnych prvkov tvorí systém len vtedy, keď vzťahy medzi prvkami dávajú vznik novej špeciálnej kvalite integrity, nazývanej systémová.
Vlastnosti systému ako celku sú určené nielen vlastnosťami jeho jednotlivých prvkov, ale aj vlastnosťami štruktúry systémov.
Integrita je mnohostranný fenomén. Jeden z najdôležitejších prvkov integrity integrácia zabezpečuje súdržnosť dielov do celku a v dôsledku takejto súdržnosti sa vlastnosti dielov modifikujú a javia sa ako kvalitatívne odlišné vlastnosti charakteristické pre existujúcu celistvosť a odlišné od vlastností jednotlivých prvkov (niektoré zdroje používajú termín „výskyt“). Integrácia sa prejavuje aj vo funkčnej orientácii interakcií prvkov systému na zachovanie a rozvoj celistvosti odstránením skutočných rozporov systému.
Základnou črtou integrity je relatívna izolácia systému od okolia. To naznačuje, že systém nejaké má vonkajšia hranica(oddelí ho od okolia), čo je spôsobené funkčnou oddeliteľnosťou systému od okolia, a kontakty s okolím sa uskutočňujú selektívne, čo umožňuje výmenu hmoty, energie a informácií s okolím bez miešania s okolím a zachovanie kvalitatívnej individuality systému.
Prostredie je chápané ako súbor objektov mimo daného systému.
Často izolovaný blízke prostredie, ktorý je definovaný ako podmnožina objektov, ktoré majú významný vplyv na systém a/alebo sú ním ovplyvnené.
Pojem integrity je tak či onak zahrnutý takmer vo všetkých definíciách systému a určuje jeho vlastnosti.
Vlastnosti systému možno rozdeliť do štyroch typov.
1. Holistický vlastnosti systému (integračné). Sú to vlastnosti, ktoré patria do posudzovaného systému ako celku, ale nepatria k jeho základným častiam.
2. Nekoherentné vlastnosti systému. Sú to vlastnosti, ktoré patria komponentom, ale nepatria systému ako celku.
3. Holistický-neholistický vlastnosti. Sú to vlastnosti, ktoré patria tak systému ako celku, ako aj jeho prvkom.
4. "neexistujúce" vlastnosti systému. Sú to vlastnosti, ktoré nepatria ani do systému ako celku, ani do jeho prvkov.
Obrázok 1.17 znázorňuje štruktúru systému s prihliadnutím na jeho prepojenia s vonkajším prostredím a prvky, ktoré zabezpečujú jeho integritu.
Integritu systému akejkoľvek povahy zabezpečujú tieto štyri prvky: energia, hmota, informácie, vedomosti. Sú to párovo konjugované komponenty. Informácie a poznatky predstavujú obsahovú podstatu systému, energia a hmota tvoria formu systému. Energia ako druh fyzikálneho poľa predstavuje dynamickú zložku systému a hmota, ktorá má pokojovú hmotnosť, predstavuje statickú zložku systému. Vedomosti ako systémová zložka predstavujú štruktúrované alebo strategické informácie a informácie predstavujú aktualizované poznatky.
Obr.1.17. Všeobecná štruktúra systému
Z formálneho hľadiska možno akýkoľvek systém chápať ako nejaký matematický model. Napríklad znázornenie systému ako „čiernej skrinky“ v abstraktnej forme možno definovať nasledovne.
Definícia 1.36.Systém v širšom zmysle je ekvivalentom pojmu matematický model a je daný pár množín U, Y(U- veľa vstupov; Y je súbor výstupov) a vzťah, ktorý formalizuje spojenie (závislosť) medzi vstupmi a výstupmi.
Spojenie systémov je tiež systémom a je definované vzťahom. Napríklad sériové zapojenie systémov, existuje vzťah , také, že existujú , splnenie podmienok , , kde vzťah, ktorý definuje vzťah medzi a . Je teda možné definovať ľubovoľne komplexný systémy založené na jednoduché.
Vyššie uvedená definícia v abstraktnej forme odráža atribúty (vlastnosti), ktoré sú vlastné nášmu intuitívnemu chápaniu systému.
Existuje definícia systému spojená s konkretizáciou konceptu modelu tým, že sa mu vybavia niektoré vlastnosti. Jednou z týchto vlastností je integrita.
Definícia 1.37. Systém je model, ktorý má vlastnosti celistvosti, štruktúrovanosti a účelnosti.
Uveďme inú definíciu integrity.
Definícia 1.38.Integrita (jednota) znamená, že systém je oddelený od vonkajšieho prostredia: prostredie naň môže pôsobiť (akciu) len prostredníctvom svojich vstupov a vnímať reakcie (reakcie) na tieto akcie prostredníctvom výstupov.
Cieľ. Používanie pojmu „cieľ“ a s ním súvisiacich pojmov cieľavedomosť, účelnosť, účelnosť obmedzuje náročnosť ich jednoznačnej interpretácie v konkrétnych podmienkach. Je to spôsobené tým, že proces formovania cieľov a zodpovedajúci proces zdôvodňovania cieľov v organizovaných systémoch je veľmi zložitý a nie je úplne pochopený. Veľká pozornosť sa venuje jeho výskumu v psychológii, filozofii a kybernetike.
Možno uviesť nasledujúcu definíciu účelu.
Definícia 1.39. Cieľom je subjektívny obraz neexistujúceho stavu prostredia alebo objektu, ktorý by riešil vzniknutý problém.
V praktických aplikáciách je cieľom ideálna ašpirácia, ktorá umožňuje tímu vidieť vyhliadky alebo skutočné príležitosti, ktoré zabezpečia včasné dokončenie ďalšej fázy na ceste k ideálnym ašpiráciám.
Spojenie medzi cieľom a systémom je nejednoznačné: rôzne systémy môžu byť orientované na rovnaký cieľ; jeden systém môže mať a často má niekoľko rôznych účelov. Ak rozšírime pojem cieľ, pričom za objektívny cieľ budeme považovať akýkoľvek budúci stav systému, potom môžeme povedať o účelnosti prírodných systémov.
Príklady systémov, ktoré dosahujú určité ciele, sú uvedené v tabuľke 1.5.
Tabuľka 1.5
Špeciálnu triedu tvoria sociálno-technické systémy, ktoré zahŕňajú nielen techniku, ale aj jednotlivcov a tímy spojené s prevádzkou systému. Jednou z najbežnejších tried takýchto systémov sú organizačné systémy alebo organizácie pozostávajúce zo skupín ľudí, ktorých aktivity sú vedome koordinované na vykonávanie určitých funkcií alebo na dosiahnutie spoločných cieľov pomocou určitých technických metód alebo technológií. Ideovým základom pre určenie účelu sociálno-technického systému je jeho hodnotný systém markízy. Je predmetom systémovej analýzy v štádiu identifikácie zodpovedajúcej reality cieľov osôb vstupujúcich do systému, pretože oficiálne deklarované ciele sa nemusia zhodovať s príslušnou realitou.
Cieľavedomosť- vyžaduje stanovenie určitého cieľa, ktorého dosiahnutie naznačuje správnu činnosť systému.
Ako už bolo spomenuté vyššie, dôležitou vlastnosťou systému je štruktúrovanosť.
Štruktúrovanýznamená, že systém je vnútorne rozdelený na niekoľko podsystémov, ktoré sú navzájom prepojené a interagujúce rovnakým spôsobom, ako celý systém interaguje s vonkajším prostredím.
streda.Prostredie je prostredie, s ktorým systém interaguje.. Systémy interagujúce s prostredím sú tzv OTVORENÉ(Na rozdiel od ZATVORENÉ, ktoré nemajú žiadne prostredie).
Prostredím pre jeden zo subsystémov môže byť zvyšok subsystémov alebo niektoré z nich. Typológia prostredia je znázornená na obrázku 1.18.
Definícia 1.40. Prostredím sa rozumie súbor objektov mimo daného prvku (systému), ktoré prvok (systém) ovplyvňujú a samy sú pod vplyvom prvku (systému).
Aj prostredie je systém.
Hlbšie pochopenie prostredia ukazuje, že prostredie sa javí ako heterogénne.
Má nasledujúce vlastnosti:
· nejaký súbor organizovaných systémov a chaotických útvarov. Organizované systémy zároveň dávajú prostrediu organizáciu, predurčenie a chaotické formácie – nepredvídateľnosť, náhodnosť;
· mnoho faktorov, ktoré ovplyvňujú systém. Prostredie nie sú všetky objekty, ktoré obklopujú systém, ale iba tie, ktoré súvisia s jeho životom. Buď sú to objekty a systémy, ktoré spadajú, ako sa hovorí, do sféry „systémových záujmov“, alebo tie, do ktorých sféry záujmov tento systém spadá;
· systém svojimi funkciami ovplyvňuje životné prostredie. Zároveň vonkajšie organizačné funkcie ovplyvňujú prostredie a vnútorné funkcie ovplyvňujú vnútorné;
· systém využíva prostredie ako zdroj, úložisko a prostriedok spracovania zdrojov, životného prostriedku. Prostredie dopĺňa systém, zabezpečuje jeho obnovu, sféru života, prejav funkcií;
· systém neustále mení svoje hranice vo vzťahu k prostrediam.
To svedčí o jej dynamike. Dokáže prijímať alebo zachytávať prvky z okolia a privlastňovať si ich, zavádzať do vnútorného prostredia.
Systém je oddelený od prostredia hranicami.
Obr.1.18. Typológia prostredia
Hranice systému možno definovať ako akékoľvek objekty, v ktorých daný objekt neexistuje a ktoré sa od nich najmenej líšia.
Určenie hraníc systému je zásadne dôležité tak pre jeho poznanie, ako aj pre riadenie. V tomto prípade sú hranice systému v prvom rade stanovené v priestore. Na nájdenie hraníc systému a zostavenie jeho plánu je potrebné pripevniť ku každému objektu systému akési pravítko – systémotvorný faktor. Konštrukciu priestorového modelu systému s definovaním hraníc študuje špeciálny odbor poznania nazývaný topológia systémov.
Systémový model. Model systému sa chápe ako popis systému, ktorý zobrazuje určitú skupinu vlastností. Prehĺbenie popisu - podrobný popis modelu systému. Vytvorenie modelu systému vám umožňuje predpovedať jeho správanie v určitom rozsahu podmienok.
Pojmy charakterizujúce fungovanie a vývoj systému . Procesy vyskytujúce sa v systémoch spravidla nemôžu byť reprezentované vo forme matematických vzťahov alebo dokonca algoritmov. Preto, aby nejako charakterizovali fungovanie systému, používajú špeciálne termíny, ktoré si teória systémov vypožičala z teórie automatického riadenia, biológie a filozofie.
Tieto pojmy zahŕňajú:
· stav;
· správanie;
· rovnováha;
· stabilita;
· rozvoj;
· model fungovania systému.
Štát.Štát väčšinou charakterizuje okamžitú fotografiu, „výrez“ systému, zastavenie jeho vývoja.
Stav systému je určený buď:
· prostredníctvom vstupných akcií a výstupných signálov (výsledkov);
· cez makro parametre, makro vlastnosti systému.
Medzi makro parametre systému patria: tlak, rýchlosť, zrýchlenie – pre fyzikálne systémy; produktivita, výrobné náklady, zisk – pre ekonomické systémy.
Definícia 1.41.Stavom systému sa rozumie usporiadaný súbor hodnôt vnútorných a vonkajších parametrov, ktoré určujú priebeh procesov prebiehajúcich v systéme.
Stav systému možno plnšie definovať, ak vezmeme do úvahy prvky (komponenty, funkčné bloky), ktoré stav určujú, vezmeme do úvahy, že „vstupy“ možno rozdeliť na riadiace a rušivé (nekontrolované) a že „výstupy“ (výstupné výsledky, signály) závisia od prvkov, kontrolných a nekontrolovaných dopadov.
Stav systému je teda súbor podstatných vlastností, ktoré má systém v danom čase.
Množina stavov systému môže byť spočítateľné, kontinuum alebo konečné.
Správanie. Ak je systém schopný prejsť z jedného stavu do druhého, potom sa o systéme hovorí, že má správanie.
Definícia 1.42.Správanie systému je sled reakcií systému na vonkajšie vplyvy, ktoré sa odvíjajú v čase.
Pojem „správanie“ sa používa vtedy, keď nie sú známe vzorce (pravidlá) prechodu z jedného stavu do druhého. Ak hovoria o správaní systému, potom zistia jeho povahu, algoritmus.
Model fungovania systému – je to model, ktorý predpovedá zmenu stavu systému v čase.
Rovnováha. Pojem rovnováhy je definovaný ako schopnosť systému v neprítomnosti vonkajších rušivých vplyvov (alebo pri konštantných vplyvoch) udržiavať svoj stav ľubovoľne dlhý čas. Tento stav sa nazýva rovnovážny stav.
Udržateľnosť . Stabilita je chápaná ako schopnosť systému vrátiť sa do rovnovážneho stavu po tom, ako sa z tohto stavu dostane pod vplyvom vonkajších porúch. Táto schopnosť je zvyčajne vlastná systémom s konštantnou regulačnou činnosťou, ak odchýlky nepresahujú určitú hranicu.
Definícia 1.43.Rovnovážny stav, do ktorého sa systém dokáže vrátiť, sa nazýva stabilný rovnovážny stav.
Rovnováha a stabilita v ekonomických a organizovaných systémoch sú oveľa zložitejšie pojmy ako v inžinierstve a donedávna sa používali len na nejaký predbežný popis pojmu systém. V poslednom období sa objavujú pokusy o formalizáciu týchto procesov v zložitých organizovaných systémoch, ktoré pomáhajú identifikovať parametre, ktoré ovplyvňujú ich priebeh a vzájomné prepojenie.
rozvoj. Tento koncept pomáha vysvetliť zložité termodynamické a informačné procesy v prírode a spoločnosti. Štúdium vývojového procesu, vzťahu medzi vývojom a stabilitou, štúdium mechanizmov, ktoré ich tvoria, sú najťažšie úlohy teórie systémov. Prideľte špeciálnu triedu vývoj systémov, ktoré majú špeciálne vlastnosti a vyžadujú vývoj a používanie špeciálnych prístupov a ich modelovanie.
Vyššie uvedené formálne definície systému sú dosť všeobecné. Spadajú pod ne takmer všetky typy matematických modelov systémov: diferenciálne a diferenčné rovnice, regresné modely, modely zaraďovania do radu, konečné a stochastické automaty, deduktívne systémy atď.
Tieto informácie sú určené pre zdravotníckych a farmaceutických odborníkov. Pacienti by tieto informácie nemali používať ako lekárske rady alebo odporúčania.
Holistický systém a kvantitatívne meranie jeho stavu. Živý organizmus ako vyjadrený integrálny systém
A.P. Khuskivadze
Anotácia.
Je uvedené opodstatnenie pojmu „teória integrity“. Uvažuje sa nad otázkami podobností a rozdielov medzi všeobecnou teóriou systémov L. von Bertalanffyho, teóriou zjednoteného poľa a teóriou integrity.
Formuluje sa pojem integrálneho systému a ukazuje sa, že živý organizmus je vyslovený integrálny systém. Je uvedená metóda kvantitatívneho merania stavu integrálneho systému.
Práca bola vykonaná na priesečníku základnej medicíny, biológie, fyziky a filozofie. Je to zaujímavé predovšetkým pre odborníkov pracujúcich v oblasti medicíny založenej na dôkazoch.
Kľúčové slová: všeobecná teória systémov, integrálny systém, matematický popis, kvantitatívne ukazovatele stavu integrálneho systému, pravdepodobnostná hranica poznania pravdy.
Všetky práva na materiály článku sú vyhradené.
1. Všeobecná teória systémov L. Von Bertalanffy, teória zjednoteného poľa a teória integrity
V druhej polovici dvadsiateho storočia sa výraz „všeobecná teória systémov“ udomácnil v biológii, lekárskej vede a filozofii. Túto frázu začali používať aj mnohí matematici. Väčšina matematikov však stále radšej hovorí o „matematických ostňoch systémov“. Vo fyzike sa spravidla operuje s frázou: „Unified field theory“ alebo „Theory of everything (angl. Theory of everything, TOE)“.
Všetky tieto teórie si v podstate kladú rovnakú úlohu: nájsť najvšeobecnejšie zákony prírody. Rozdiel medzi týmito teóriami je v prístupoch k riešeniu problému. Jednotná teória poľa teda vidí cestu k riešeniu problému v štúdiu veľmi hlbokých procesov vyskytujúcich sa v neživej prírode. Logika tu funguje intuitívne: "Neživá príroda je primárna a živá príroda druhoradá. V dôsledku toho musia byť vzorce spoločné pre celú neživú prírodu spoločné pre celú živú prírodu." Treba predpokladať, že práve touto logikou sa riadil W. Heisenberg, vidiac spôsoby riešenia tzv. „problémy centrálneho poriadku“ v poznaní tajomstiev atómu.
„Problém centrálneho poriadku“ sa chápe ako problém hľadania vzoru, ktorý určuje veľký rozdiel, ktorý existuje medzi dobami existencie celý ajeho základné časti. Napríklad zomierajú stovky a tisíce ľudí, ale biologický druh naďalej existuje, veľa ulíc sa zrúti, ale celkovo mesto naďalej existuje atď. .
Ako vidíte, fráza „Problém centrálneho poriadku“ označuje rovnaký problém hľadania všeobecných zákonov prírody.
Všeobecná teória systémov vidí cestu k riešeniu problému v štúdiu procesov, ktoré sa vyskytujú v živej aj neživej prírode. rovnako. Samozrejme, že hlboké procesy, ktoré sa vyskytujú vo všetkých prejavoch – formách – neživej prírody rovnako, budú prebiehať rovnako vo všetkých formách živej prírody. Všeobecná teória systémov však vychádza zo skutočnosti, že okrem týchto procesov existujú všeobecné procesy, ktoré sú ďaleko nie hlboký. Napríklad všetci vieme, že ak mozog človeka zostane päť minút bez kyslíka, zomrie mozog aj samotný človek. Podobne, ak zastaví prívod elektriny a plynu do vysokej pece a nechá ju vychladnúť, tak sa zastaví úplne. Zastavená vysoká pec, ako viete, nie je obnovená, ale uprednostňuje sa jej prestavba.
Čo má spoločné ľudský mozog a vysoká pec hutníckeho závodu?
Ľudský mozog a vysoká pec oceliarne majú jedno spoločné: sú oboje vyjadrené integrálne systémy, slúžiace zo svojej strany najdôležitejším prvkom príslušných integrálnych útvarov.
Zdá sa, že význam slovného spojenia „Vyjadrený integrálny systém“ je intuitívne jasný. Presná definícia pojmu označeného touto frázou je uvedená v. Intuitívne je jasný aj význam slovného spojenia: "Najdôležitejší prvok zodpovedajúceho celostného vzdelávania." Spoliehajúc sa však len na túto intuitívnu predstavu, nie je možné správne formalizovať spoločnú vec, ktorá spája ľudský mozog a vysokú pec hutníckeho závodu.
Treba predpokladať, že keď tvorca všeobecnej teórie systémov, povolaním biológ von Bertalanffy, hovoril o úlohách, ktorým táto teória čelí, mal v prvom rade na mysli štúdium spoločného, ktoré spája rôzne formy. nažive príroda, t.j. . vyjadrená integritaživé organizmy.
Výrazná celistvosť, ako bolo uvedené vyššie, je charakteristická aj pre vysokú pec hutníckeho závodu.
Integrita je preto vlastnosťou nielen živej prírody. Je charakteristický aj pre neživú prírodu.
Dá sa to ukázať integrita je najbežnejší spôsob bytia naša realita.
V skutočnosti je každý biologický druh, ako je známe, holistickou formáciou, elementárnetehly slúžil páry zostavili zástupcovia opačné pohlavia tento biologický druh.
Zástupcovia opačných pohlaví biologického druhu môžu samozrejme vytvárať ďalšie integrálne formácie. Existujú napríklad integrálne útvary. označené frázami: "Mužské futbalové družstvo", "Ženské volejbalové družstvo", "Rodina", "Rodičia" atď. Všetky tieto integrálne útvary zjavne tvoria ľudia, t.j. zástupcovia rovnakého biologického druhu. Ak však ide o holistický útvar, označený slovným spojením „biologický druh“, potom sú to páry tvorené zástupcami opačného pohlavia tohto biologického druhu, ktoré fungujú ako základné stavebné kamene.
Osobitná pozornosť by sa mala venovať nasledujúcemu: keď hovoria, že naša realita je jednota protikladov, vždy to myslia nie hromada protiľahlé strany a správne organizované holistické vzdelávanie. Zároveň tieto integrálne útvary môžu byť zložené nielen z realít jednej povahy. Príkladmi integrálnych útvarov sú reality ako „Ľudská spoločnosť“ a „Svet zvierat“ a reality ako „Moskva City“ a „Rieka Volga“ atď.
Všetky príklady uvedené vyššie sa týkajú "plytkých" procesov. A čo sa deje v mikrokozme?
Ukazuje sa, že všetky takzvané silne interagujúce elementárne častice – hadróny – sú rovnako vyjadrené integrálne systémy ako živé organizmy: tak ako funkčné časti živého organizmu nemôžu existovať mimo tohto organizmu, tak kvarky nemôžu existovať mimo hadrónu, ku ktorým patria .
Dá sa povedať, že všetko, čo vidíme okolo seba, a všetko, čo nevidíme, ale objektívne existuje, je akýmsi integrálnym útvarom. Presnejšie, ide o holistický útvar s pravdepodobnosťou: 0,5 ≤ P
Integrita je teda niečo spoločné, čo je rovnako charakteristické pre živú aj neživú prírodu. V dôsledku toho by zákonitosti integrity mali byť zákonitosti, ktoré sú rovnako platné pre živú aj neživú prírodu. Štúdium týchto zákonitostí je úlohou teórie integrity.
Ako vidno, teória celistvosti sa na rozdiel od všeobecnej teórie systémov a teórie jednotného poľa obmedzuje na štúdium niektorých zákonitostí celistvosti foriem existencie živej a neživej prírody. Preto je táto teória časť ako všeobecná teória von Bertalanffyho systémov, tak aj jednotná teória poľa, t.j. predstavuje ešte všeobecnejšiu teóriu.
Treba poznamenať, že fráza „Teória integrity“ je po prvé lakonická. Po druhé, čo je oveľa dôležitejšie, v tomto slovnom spojení sa kladie dôraz na to najdôležitejšie: - najvšeobecnejšiu vlastnosť živej a neživej prírody, t.j. o ich bezúhonnosti
Na záver venujme pozornosť rozdielu v jazykových prostriedkoch používaných v teórii zjednoteného poľa a v teórii integrity.
Jednotná teória poľa, ako je známe, pracuje s pojmovým aparátom modernej fyziky. Toto je jazyk zrozumiteľný pre fyzikov a tých matematikov, ktorí pracujú na priesečníku fyziky a matematiky.
Teória integrity, ako už bolo spomenuté vyššie, je súčasťou všeobecnej teórie systémov. ALE
vo všeobecnej teórii systémov pôsobia okrem matematikov a fyzikov aj biológovia, lekári, sociológovia a filozofi. Zakladateľ všeobecnej teórie systémov Von Bertalanffy, ako už bolo spomenuté vyššie, je biológ. Je jasné, že vo všeobecnej teórii systémov sa vyžaduje jazykový nástroj, ktorý je rovnako zrozumiteľný pre všetkých: biológov, lekárov, fyzikov, matematikov, sociológov a filozofov. Takýto jazykový nástroj je v súčasnosti pojmovým aparátom modernej matematickej štatistiky.
Okrem pojmového aparátu matematickej štatistiky musíme len veľmi zriedkavo operovať s takými veľmi všeobecnými pojmami teórie množín ako „Otvorená množina“, „Prienik množín“, „Vzťah“ atď. S týmito poslednými pojmami pracujeme najmä pri formalizácii takých základných pojmov pre teóriu integrity, ako sú pojmy „Systém“ a „Funkčný prvok systému“.
Koncept holistického systému
Prvé pokusy o matematickú definíciu pojmu „Integrovaný systém“ sme urobili v r. Neskôr, keď sme sa zoznámili s prácami akademika V.G. Afanasyeva a ďalších filozofov, dospeli sme k záveru, že koncept „integrálneho systému“ je filozofický koncept, ktorý nie je prístupný matematickej formalizácii. Odtiaľ pochádza myšlienka vyčleniť triedu takzvaných empirických integrálnych systémov. Ďalšie štúdie však ukázali, že koncept integrálneho systému je stále celkom formalizovateľný. Nižšie pracujeme s matematickým konceptom integrálneho systému, ktorý sme zaviedli v .
Pojem „množina“, ako je známe, je primárnym matematickým konceptom. Ak je množina binárna, potom sa hovorí, že je postoj.
Tak nech
Sú to skalárne merané veličiny, z ktorých každá j-ta má tri alebo viac možné hodnoty.
Označiť
Y = í y j; j = 1..N) (1)
A, Aj; j = 1..N
Neprázdne konečné množiny a
H a Hj; j = 1..N
Neprázdne konečné množiny vzťahov také, že pre každú dvojicu
odohráva sa
Sj = Sj 0 Û y j = y j 0 ,
a dvojica s = spĺňa podmienku
s = s 0 Û Y = Y 0 ,
tie. vo všeobecnosti prebiehajú
s = s0Û Y = Yo a Sj = Sj0Û yj = yj0; j = 1..N, (2)
so, Y°, Sjo a yj0
sú pevné hodnoty
s, Y, Sj a yj
resp.
Definícia 1
Nechajte (2) prebiehať a súčasne
2 ≤ N a s = s 0 Û S j = S j 0 pre všetky j = 1.. N (3)
Vtedy a len vtedy hovoríme, že pár s je systém funkčné prvky
Definícia 2
Nech je dvojica s sústavou, t.j. súbor podmienok (2) a (3) je splnený.
Potom a až potom povedia, že množina (1) je všeobecná množina primárnych indikátorov stavu systému s a napíšu:
Y = Y(G)ºíyyj; j = 1..N(G)), (4)
kde N(G) je objem Y(G).
Podľa (1) a (4) máme
Preto môžeme povedať, že systém s pozostáva z N(G) počtu funkčných prvkov.
2 ≤ N(G) ≤ M(A),
kde M(A) je objem A.
Vzhľadom k tomu, že
H ¹ Æ , (5)
prvky sústavy s, na rozdiel od prvkov množiny A, sú vždy navzájom spojené. Táto prepojenosť je vyjadrená v tom, že procesy vyskytujúce sa v prvkoch systému sú v jednom alebo druhom, nenulové, stupne sú konzistentné.
Vo všeobecnosti, ak je splnená podmienka (5), potom môžeme povedať, že systém s je v jednom alebo druhom nenulové, stupeň holistického. V opačnom prípade môžeme povedať, že systém s nie je úplný. Napríklad mŕtvola s najväčšou pravdepodobnosťou nie je integrálnym systémom.
Podľa V.G. Afanasiev, hlavným znakom integrity systému s je prítomnosť tzv. jednotná integračná kvalita(EIC). Pod EIC systému s rozumieme kvalitu, ktorou sa tento systém prejavuje v takej miere, v akej sa táto kvalita prejavuje každým jeho funkčným prvkom, t.j. odohráva sa
g = g 0 Û g j = g 0 pre všetky j = 1..N(G), (6)
g je miera prejavu UIC systémom s: 0 £ g £ 1;
g 0 je pevná hodnota g;
g j je miera prejavu UIC j -tým funkčným prvkom systému s.
Druhým dôležitým znakom integrity systému je podľa V.G. Afanasiev, to je ona historickosť, t.j. že pre tento systém je podmienka
sa vykonáva v presne stanovenom časovom intervale od t do t n,
t až - čas objavenia sa systému s: t až ≥ 0;
t n - čas zániku sústavy s: t až
Definícia 3.
Nech je v čase t = t 0 (t až £ t 0 £ t n) splnená podmienka (6),
t 0 je pevná hodnota t.
Nech zároveň platí nerovnosť (7) v čase t = t 0 .
Potom a až potom sa hovorí, že systém sa zmení prostredie ich existencie v čase t = t0 reaguje ako jeden.
Pod prostredie existencie systému s pochopiť súhrn vnútorných a vonkajších faktorov (podmienok), za ktorých sa nerovnosť (7) odohráva.
Akékoľvek iné prostredie nie je prostredím pre existenciu systému, a preto nemôže ako celok reagovať na zmenu takéhoto prostredia.
Definícia 4.
Nech systém s v čase t = t 0 (t k £ t 0 £ t n) reaguje ako celok na zmenu prostredia svojej existencie.
Potom a až potom povieme, že systém s v čase t = t 0 je kompletný systém.
O hodnote g 0 povedať, že je skutočné hodnota g v čase t = t 0 . Tiež sa hovorí, že g 0 je charakteristika skutočný stav celého systému s v danom okamihu
Ak g \u003d g 0 \u003d 1, potom môžeme povedať, že integrálny systém s v čase t \u003d t 0 je najlepší - normálne- stav. Vo všeobecnosti možno povedať, že hodnota g je
miera blízkosti skutočného stavu integrálneho systému s k jeho možný normálny stav v čase t = t 0 .
Podobne možno povedať, že množstvo g j je miera blízkosti skutočného stavu j -tý funkčný prvok integrálnej sústavy s do jej možného normálneho stavu v čase t = t 0 .
Takže miera prejavu UIC a miera blízkosti skutočného stavu k možnému normálnemu stavu sú dva rôzne názvy pre rovnakú hodnotu. Prvé meno má možno zmysel aplikovať medzi filozofmi a druhé - medzi biológmi, lekármi, inžiniermi, sociológmi a fyzikmi.
Vo všeobecnosti podľa (7) máme
g min £ g £ 1, (8)
g min - minimálne prípustné v čase t = t 0 hodnota g pre celý systém s.
gj > 0; j = 1..N(G)
Avšak pre integrálny systém s podľa (1) a (3) máme
gj ≥ gjmin > 0; j = 1.. N(G) (9)
Hovorí sa, že j-tý funkčný prvok systému s pre t = t 0 je aktívny, ak
g min £ g j £ g
Označiť
h j = 1, ak g min £ g j £ g
h j = 0 vo všetkých ostatných prípadoch
Podľa (6) máme
g = 1 z g j = 1; j = 1..N(G)
S ohľadom na to dostaneme z (11) a (12).
m = N(G) pre g = 1 a m
tie. všeobecne
m £ N(G)
g min £ g j
g j = 1 pre j = m + 1, m + 2,.., N(G)
Množstvo m sa nazýva množstvo aktívny funkčné prvky systému s pri t = t 0 .
S prihliadnutím na (13) je možné závislosť (6) prepísať do formulára
g = 1 Û g j = 1 pre všetky j = 1.. m (14)
Ako vidno, za účelom dosiahnutia cieľa
pri t = t 0 je potrebné a postačujúce na dosiahnutie súboru cieľov
gj -> 1; j = 1.. m (16)
2. Meranie jedinej integračnej kvality
Dovoľte nám, vzhľadom na súbor údajov
Mj1, Sj1 a Nj1; j = 1..N (17)
M j1 je výberový aritmetický priemer hodnoty y j н Y, ktorý slúži ako charakteristika skutočného stavu j-tého funkčného prvku integrálneho systému s pri t = t 0 ;
Y- študoval súbor kvantitatívne meraných veličín slúžiacich pri t = t 0 ako primárne indikátory stavu integrálneho systému s: Y 0í Y í Y(G);
Y 0 - všeobecný súbor kvantitatívne nameraných hodnôt, ktoré slúžia ako primárne ukazovatele pri t \u003d t 0 skutočnéštátov aktívny funkčné prvky integrálneho systému s: h j = 1 pre y j н Y 0 ; j = 1,.m;
S j 1 je výberová smerodajná odchýlka hodnoty y j н Y, ktorá slúži ako charakteristika skutočného stavu j-tého funkčného prvku integrálneho systému s pri t = t 0 ;
Nj 1 je veľkosť vzorky výsledkov merania veličiny y j О Y v čase od t j0 – Δ j0 do t 0: N j 1 ≥ 1 ;
Δ j0 je časový interval, počas ktorého zostáva stav j-tého funkčného prvku integrálneho systému s prakticky nezmenené;
N je objem Y: m £ N £ N(G).
Mjo, Sjo a Njo; j = 1..N, (18)
slúžiace ako selektívne charakteristiky normálne stavy typického predstaviteľa homogénnej skupiny integrálnych systémov, do ktorých patrí systém s v normálnom stave.
Označiť
δ j * = 
a τ j * = τ (P, (N j 0 + N j 1 – 2)),
τ j * - kritická hodnota Studentovho kritéria pre danú pravdepodobnosť spoľahlivosti P a stupeň voľnosti N j 0 + N j 1 – 2.
P > 0,95 a Njo >> 1; j = 1..N
Predpokladajme, že vzorky, podľa ktorých sú zostavené populácie (11) a (12), sú reprezentatívne s pravdepodobnosťou P a podmienkou
Potom môžete pracovať so závislosťou:
│M j1 - M j0 │
Ak je táto podmienka splnená, potom s pravdepodobnosťou P. sa tvrdí, že hodnota y j н Y je v medziach všeobecne akceptovaná štatistická norma a napíš:
gj = 1 pre │Mj1 - Mj0│
Označiť.
dj1 = Sj1 a tj1 = t(P, 2(Nj1 – 2)),
t j 1 - kritická hodnota Studentovho kritéria pre danú pravdepodobnosť spoľahlivosti P a stupeň voľnosti 2 (N j 1 – 1).
d j 1 t j 1 > 0 (21)
Označiť.
δ j = δ j * a τ j = τ j * pre d j 1 t j 1 £ δ j * τ j *
δ j = d j 1 a τ j = t j 1 pre d j 1 t j 1 > δ j * τ j *
Podľa (2), (14) a (15) máme
0 £ δ j * τ j * (23)
Preto
│M j1 - M j0 │
Odtiaľto a od (13) máme
gj = 1 pre │Mj1 - Mj0│
Označiť
Aj = (Mj0 - Δj, Mj0 + Δj), (24)
Δ j = δ j τ j (25)
Pre danú pravdepodobnosť P sú všetky hodnoty veličiny y j н Y v oblasti A j v skutočnosti na nerozoznanie od seba. Avšak v ZATVORENÉ oblasti
A j * =
nasledujúce tri hodnoty y j н Y sa navzájom líšia:
y j = M j 0 - A j, y j = M j 0 a y j = M j 0 + Δ j
To znamená, že v oblasti A j * množstvo y j н Y najpresnejšie merané v jednotkách Δj. Potom by sa však táto hodnota vo zvyšku oblasti jej priradenia mala merať v jednotkách Δ j . V opačnom prípade nebude splnená podmienka rovnakej presnosti merania, a preto hodnoty veličiny y j н Y, nastavené v oblasti A j * , nebudú porovnateľné s hodnotami zo zvyšku oblasť jeho nastavenia.
Podľa (16) a (18) máme
Aj > 0; j = 1..N
To naznačuje, že vo všeobecnosti
kde P max je maximálna možná hodnota P pre systém s pri t = t 0 .
Označme Δ j (G) hodnotu Δ j takú, že
Δ j = Δ j (G) pri P = P max
Hodnota Δ j (G) je cieľlokálna - lokálna - jednotka merania veličiny y j О Y v systéme s pri t = t 0 .
Hovorí sa, že hodnota Δ j je hodnotenieΔj(G). Tiež sa hovorí, že Δ j je subjektívny lokálna - lokálna - jednotka merania veličiny y j О Y v systéme s pri t = t 0 .
Ak je splnená podmienka
M j1 О A j ,
potom s pravdepodobnosťou P. sa tvrdí, že veličina y j н Y je v medziach jeho subjektívna individuálna norma a napíš:
MZ j = M j1 pre M j1О A j a MZ j = M j0 pre M j1П A j, (26)
MZ j - subjektívny bodová individuálna norma množstvá y j н Y pre sústavy s s
Označiť
a = max(a j ; j = 1..N(G)), (28)
a j = pri 0,5 GBP a aj = 0,5 pri > 0,5 (29)
Podľa (16), (20), (21) a (22) máme
Označiť
3 £ NIE £ PO £ PZ(G)
PZ(G) je maximálna možná hodnota PO pre systém s pri t = t 0:
PO = PZ pri P = Pmax
Hodnota PZ(G) je pravdepodobnostná hranica poznania pravdy v systéme s pri t = t 0 .
Hodnota PO na rozdiel od PZ(G) závisí od úrovne spoľahlivosti P. Hodnota PO sa hovorí subjektívny pravdepodobnosť skutočného poznania pravdy v systéme s pri t = t 0 . Tiež sa hovorí, že PO je pravdepodobnosť najlepšieho rozhodnutia v systéme s pri t = t 0 .
Označiť
MZ j = MZ j (G) pre PO = PZ(G)
Hodnota MZ j (G) je cieľ bodová individuálna norma
y j н Y pre systém s pri t = t 0 .
Podľa (26) máme
M j 1 = MZ j pre M j 1О A j
alebo, berúc do úvahy (24) a (25),
│M j1 - M j0 │
Pre danú pravdepodobnosť spoľahlivosti P v otvorenej oblasti A j sú všetky hodnoty veličiny y j О Y, ako je uvedené vyššie, v skutočnosti navzájom nerozoznateľné. Vzhľadom na toto
a j = a jmin pre M j 1 = MZ j a a j ≥ a jmin pre M j 1 ¹ MZ j,
kde a jmin je hodnota a j taká, že
a j = a jmin pre │M j1 - M j0 │
Vo všeobecnosti v úplnom systéme existujú:
a jmin = a min pre všetky j = 1..N(G)
a j > a min pre j = 1..m a a j = a min pre j = m +1, m +2, ..,N(G)
a preto
a = max(a j; j = 1..N(G)) = max(a j; j = 1..N) = max(a j; j = 1.. m) (33)
Vďaka tomu na dosiahnutie cieľa (15) stačí, aby sa ciele (16) realizovali. Toto je lekárom už dávno známe: v každej patológii lekár vždy dosahuje ciele (16) pre tie ukazovatele stavu ľudského zdravia, ktoré sa v tejto patológii vo všeobecnosti odchyľujú od svojich štatistických noriem.
Označiť
ΔO j = (1 – PO) MZ j
Ak vezmeme do úvahy (25), (28) a (29), môžeme to skontrolovať
ΔOj ≥ Δ j = δ j τ j; j = 1..N
a preto
│M i1 – M i0 │≥ ΔO i Þ │M j1 - M j0 │≥ δ j τ j pre všetky i,j = 1..N (G)
Teda aby bola splnená podmienka
│M j1 - M j0 │≥ δ j τ j pre všetky i,j = 1..N (G)
úplne stačí, že existuje aspoň jedno i = i 0 také, že podmienka
│M i1 – M i0 │≥ ΔO i pri i = i 0 . (34)
To naznačuje, že každá hodnota ΔO i obsahuje informáciu o stave celej množiny funkčných prvkov systému s, t.j. je to celosystémová funkcia.
Množstvo y j н Y podľa (34) v regióne
AO j =
má tri rôzne odlišné hodnoty:
yj = Mio - AOi, yj = Mio a yj = Mio + AOi
Preto v prípade, že je prevádzkovaná závislosť (34), musí byť hodnota meraná v jednotkách ΔO i.
Označiť
AOj = AOj (G) pri PO = PZ a MZj = MZj (G); j = 1..N,
ΔO j = (1 – PO) MZ j
Hodnota ΔO j (G) je objektívna systémová merná jednotkay j н Y pre systém s pri t = t 0 .
O hodnote ΔO j môžeme povedať, že ide o odhad ΔO j (G). Dá sa tiež povedať, že ΔOj je subjektívny systémová jednotka merania y j н Y pre systémy s pri t = t 0 .
Označiť
MO j = round(, 2) ∆O j; j = 1..N
aOj = AOj, ak MOj ≤ MZj a aOj = 2 MZj- AOj, ak MOj > MZj; j = 1..N
Nech MO j (G) je hodnota MO j taká, že
MO j = MO j (G) pre PO = PZ(G)
Ak je systém s typický predstaviteľ, potom bude
MO j (G) = M j 1 (G),
kde Mj1 (G) je všeobecný priemer Mj1.
│MOj (G) - Mj1 (G)│≥ 0
Hodnota MO j (G) je rovnakou objektívnou charakteristikou stavu sústavy s, ktorá je pre typického predstaviteľa hodnotou M j 1 (G).
Môžeme povedať, že MO j (G) je objektívna individuálna charakteristika skutočného stavu systém s pri t = t 0 . A o hodnote MO j môžeme povedať, že áno subjektívna individuálna charakteristika skutočného stavu systém s pri t = t 0 .
Hovorí sa, že množstvo aO j je subjektívny maximálne prípustné hodnotu veličiny y j О Y pre sústavu s pri t = t 0 a napíšte:
g j = g min pri MO j = aO j (36)
Označiť
dOj = +1, ak MOj ≤ MZj a dOj = -1, ak MOj > MZ; j = 1..N; (37)
βO1 j = 1, ak (MO j - aO j) dO j ≥ 0 a βO1 j = 0, ak (MO j - aO j) dO j
βO j = βO1 j, ak │MO j - aO j │βO1 j ≤ │MZ j - aO j │
a j = 1..N (39)
pOj = 0, ak │MOj - aOj│p01j > │MZj - aOj│;
βO j 0 = 1, ak (│MO j - aO j │ ≤ │MZ j - aO j │) Ù (βO1 j = 1)
βO j 0 = 0 – vo všetkých ostatných prípadoch;
SOj = S11, ak S11 > 0 a Nj1 ≥ 2
SO j = S 10 - vo všetkých ostatných prípadoch;
50j = SOj; j = 1..N
γOj = 1, ak │MO j - MZ j │
γO j = [(NO - 2) βO j + 1] ak │MO j - MZ j │≥ δO j tO j
Podľa (30) máme
γOj = pri β0j = 0
Odtiaľto a od (23), (28) a (29) máme
g min = 1 – PO
a preto podľa (24)
g min = 0,5 Û PO = 0,5
Podľa (25), (28) a (30) máme
γO j = 1 pre MO j = MZ j a γO j = g min pre MO j = aO j (43)
Označiť
Súbor podmienok (1), (2), (3), (4), (6) a (32) bude splnený, ak budeme predpokladať, že vo všeobecnosti
hj = pOjo; j = 1..N
yj = yOj; j = 1..N
S ohľadom na to dostaneme z (6), (30), (34) a (36).
γ j = 1, ak │MO j - MZ j │
γ j = [(NO - 2) βO j + 1] ak │MO j - MZ j │≥ δO j tO j
h j = 1, ak (│MO j - aO j │ ≤ │MZ j - aO j │) Ù (βO1 j = 1)
h j = 0 – vo všetkých ostatných prípadoch.
Podľa vyššie uvedeného algoritmu sa pri určovaní γ každá hodnota y j н Y postupne meria v tri rôzne jednotky merania:
A(P)j, Aj a AOj; j = j0; j 0 = 1..N,
Δ(П) j je presnosť meracieho zariadenia hodnoty y j н Y použitého pri zbere počiatočných údajov
Bjk = (bjlk; j = 1..Njk); k = 0,1; j = j0; j° = 1,.N; (47)
Δj je presnosť merania veličiny yj О Y, stanovená ako výsledok analýzy údajov (46);
ΔO j - presnosť merania veličiny y j н Y, stanovená ako výsledok analýzy všetky zbierky údajov
Bjk = (bjlk; j = 1..Njk); k = 0,1; j = 1..N (48)
Zároveň existuje
AOj ≥ Aj ≥ Δ(P) j > 0; j = j0; j0 = 1..N
Hodnota Δ j je miestna jednotka merania y j О Y a hodnota ΔO j je systémová jednotka merania y j О Y.
Ako vidíte, lokálna jednotka merania Δ j hodnoty y j О Y sa používa lokálne - elementárny- úroveň riadenia systému s a systémová jednotka merania ΔO j - na hornej úrovni riadenia tohto systému.
Výsledkom analýzy dát (47) je na lokálnej úrovni riadenia okrem Δ j aj hodnota MZ j, ktorá slúži ako subjektívna bodová individuálna norma hodnoty y j О Y v systémoch s pri. t = to.
Ako výsledok analýzy údajov (48) na systémový kontrolná úroveň, okrem hodnôt
AOj; j = 1..N
súbor a hodnoty
MO j; j = 1..N
slúžiace ako subjektívny bod jednotlivé charakteristiky skutočného stavu systému s pri t = t 0 .
AOj ≥ AZ j ≥ A j ≥ Δ(P) j > 0; j = 1,.N, (49)
ΔZ j je hodnota ΔO j taká, že
MZ j = okrúhle (, 2) AZj s AOj =AZj; j = 1..N
a preto podľa (35) máme
MOj = MZj at AOj =AZj; j = 1..N
Ak je však v čase t = t 0 systém s v normálnom stave v širšom zmysle, a teda γ = 1, potom
ΔO j = ΔZ j = Δ j ≥ Δ(П) j > 0 pre všetky j = 1..N, (50)
tie . v normálnom stave na oboch úrovniach riadenia systému je každá hodnota
y j О Y sa meria v rovnakých jednotkách ΔZ j .
Treba poznamenať, že v moderných sociálnych systémoch spravidla existuje:
AOj >AZj > 0; j = 1..N
Ak sú teda dané množiny (10) a (11), potom pomocou vzťahu (46) je možné kvantitatívne zmerať, ako blízko je skutočný stav integrálneho systému s jeho možnému normálnemu stavu v danom čase.
Podrobné zdôvodnenie spôsobu stanovenia hodnoty γ je uvedené v.
Záver
1. Pomocou pojmového aparátu matematickej štatistiky popisujeme všeobecné vzorce prebiehajúcich procesov v kompletných systémoch a bol zostavený algoritmus na určenie hodnoty γ,
γ je kvantitatívna miera blízkosti skutočného stavu systému k jeho možnému normálnemu stavu v danom čase:
γ min £ γ £ 1,
γ min je minimálna možná hodnota γ pre systém v danom čase:
0,5 ≥ γ min > 0.
2. Tento algoritmus, predstavujúci postupnosť objektívnych prírodných zákonov, určuje hodnotu γ s presnosťou, s akou sa skúma skutočný a možný normálny stav systému.
Algoritmus je zároveň použiteľný pre akýkoľvek systém živej a neživej povahy, ktorý je integrálny s pravdepodobnosťou PO = PO(G),
PO(G) - pravdepodobnosť skutočného poznania pravdy v systéme v danom čase
0,5 £ PO(G) £PZ(G)
PZ(G) je pravdepodobnostná hranica poznania pravdy v systéme v danom čase.
3. Sústava, pre ktorú je PZ(G) = 0,5 najjednoduchšiekompletný systém. Najjednoduchšie integrálne systémy sú napríklad dvojice: „Muž + žena“ a „Elektrón + pozitrón“.
Pre najjednoduchší integrálny systém máme
PO(G) = PZ(G) = 0,5
a nakoniec
γ = γmin = 0,5,
tie. tieto systémy majú len jeden neurčitý- stav. Tento stav je neurčitý v tom zmysle, že je a nie je normálny rovnaký opatrenie.
4. Pre každý biologický a iný ťažké systému je hodnota PZ(G) rastúcou funkciou času t až do dosiahnutia okamihu t = t n, kde t n je začiatok časového úseku, kedy sa hodnota PZ(G) priblíži k 1.
V čase od t \u003d t n do t \u003d t zostáva hodnota PZ (G) nezmenená, kde t až - koniec časového obdobia, kedy je hodnota PZ (G) najbližšie k 1. O období času od t n do t povedať, že je rozkvet celého systému. Verí sa, že pre moderné zdravý pre osobu je to obdobie od t n \u003d 25 rokov do t k \u003d 45 rokov.
Od okamihu t = t n pre komplexný systém sa hodnota PZ(G) stáva klesajúcou funkciou času t až do okamihu, keď sa dosiahne PZ(G) = 0,5.
5. Pozícia „Naša realita je jednota protikladov“ je ekvivalentná pozícii: „Naša realita je jednota najjednoduchších integrálnych systémov.“ Z toho vyplýva, že každý komplexný systém je presne definovanou jednotou zodpovedajúcich najjednoduchších integrálnych systémov.
6. Najjednoduchšie ucelené systémy neživej prírody sú primárne a najjednoduchšie ucelené systémy živej prírody sú sekundárne. Vzhľadom na to každý komplexný systém, bytie historické, sa v konečnom dôsledku stáva súborom - zhlukom - najjednoduchších integrálnych systémov neživej prírody.
Akýkoľvek zložitý systém sa teda nakoniec zmení na zhluk najjednoduchších integrálnych systémov neživej prírody.
Literatúra
1. Von Bertalanffy L. História a stav všeobecnej teórie systémov. - V knihe: Systémový výskum: Ročenka, 1973. - M .: - 1973. - s. 20 - 37
2. Sadovský V.I. Základy všeobecnej teórie systémov. Logická a metodologická analýza. –M.: - Nauka.- 1974.-279 s.
3. Výskum všeobecnej teórie systémov. So. preklady / Ed. Sadovský V.I. a Yudin E.G. - M .: - Pokrok - 1969. - 520 s.
4. Uyomov A.I. Systémový prístup a všeobecná teória systémov - M.: - Myšlienka. - 1979. -272 s.
5. Gaides M.A. Všeobecná teória systémov. Medliks.ru Library of Medicine / Sekcia "Knihy a príručky" / Všeobecná teória systémov (systémy a systémová analýza)
6. Porter W. Moderné základy všeobecnej teórie systémov. / za. z angličtiny. - M .: - Veda, - 1971. - 556 s.
7. Kalman R., Falb I., Arbib M. Essays on Mathematical Theory of Systems. / Ed. Ya.Z, Tsipkina. - M.: - Mir. - 1971. - 389 s.
8. Jednotná teória poľa - vyriešená? http://www.newsru.com/worl.../lisi.html
9. Nikolaev I. Výnimočne jednoduchá teória všetkého http://backreaction.blogspot.com/007/11/theoretically-simple-exception-of.htm
10. Weinberg S. Zjednotená fyzika do roku 2050? / preklad z angličtiny Andrey Krashenitsa. http://www.sciam.com/1999/1299issue/1299weinberg.html
11. Ginzburg V. Časť a celok. Tbilisi, - Ganatleba. - 1983. - 331 s.
13. Afanasiev V.G. O integrálnych systémoch. / Otázky filozofie. -1980. č.6.- str. 62 - 78
14. Afanasiev V.G. Spoločnosť, dôslednosť, znalosti a manažment. - M.: - Ed. Polit. Literatúra. – 1981. 282 s.
15. Abramová N.T. Bezúhonnosť a riadenie. - M.: - Nauka. - 1974. - 248 s.
16. Kopytin I.V. Ako svet vznikol a ako funguje. Moderná fyzika o pôvode vesmíru. 1. časť, číslo 15, - www. www.relga.ru
17 Khuskivadze A.A., Khuskivadze A.P. Pravdepodobnostná hranica poznania pravdy a otázky matematického modelovania živého organizmu ako celku.
18. Khuskivadze A.A., Khuskivadze A.P. Prirodzené globálne optimum a pravdepodobnostná hranica poznania pravdy. Individuálna norma človeka.
19. Khuskivadze A.A., Khuskivadze A.P. Kvantitatívne meranie ľudského zdravia.
20. Khuskivadze A.A., Khuskivadze A.P. Vzorce celého organizmu.
21. Huskivadze A.P. Holistické systémy, - Tbilisi. – Ed. Sobchota Sakartvelo. -1979. – 265 s
22. Khuskivadze A.P. Problémy multikriteriálnej optimalizácie a odhadu v emirických integrálnych systémoch a ich riešenia. - Tbilisi: - Ed. "Sakartvelo", - 1991, - 120 s.
23. Bolšev L.I., Smirnov N.V. Tabuľky matematickej štatistiky. -M.: - Veda, - 1983. - 416 s.
24. Khuskivadze A.A., Khuskivadze A.P. Metóda stanovenia miery tolerancie organizmu pacienta k úzkostno-depresívnym poruchám medicínskych a iných vplyvov. Prihláška vynálezu RU 2007 140016 A, Bull. č. 13, 2008
25. Khuskivadze A.A., Khuskivadze A.P. Spôsob stanovenia stupňa tolerancie aktívneho ortostatického testu telom pacienta so zápalom pľúc. Prihláška vynálezu RU 2008 140229 A, Bull. č. 6, 2009
