Система, где сумма свойств элементов равна свойствам, является неорганизованной, или нейтральной
Поскольку поведение системы в целом подчинено не частным, а общим закономерностям, которые обычно сами по себе проще, ей свойственна редукция, проявляющаяся в том, что при определенных условиях она ведет себя проще, чем отдельные элементы.
Состояние системы является нормальным, если оптимально соответствует состоянию среды. Любые изменения системы и ее функций (даже сокращение), отвечающие изменениям среды, должны рассматриваться как прогресс, если они обеспечивают ее выживание.
Любая система имеет естественный предел существования и исчезает, превращаясь в систему иной формы как под воздействием внешней среды, так и внутренних процессов.
Классификация систем
Знание основных признаков систем позволяет дать их классификацию.
Прежде всего можно говорить о системах реальных и логических (существует в представлении исследователей как совокупность научных понятий и категорий). В данном изложении последние рассматриваться не будут.
Все реальные системы состоят из отдельных частей (элементов), но характер их соединения бывает самым различным. В соответствии с этим системы делятся на органические и механистические.
Органические системы характеризуются высокой зависимостью части от целого и низкой целого от части. Причем чем глубже связь элементов органической системы, тем больше роль целого по отношению к ним. Элемент органической системы обычно независимо от нее существовать не может и погибает.
|
|
|
Таким системам присущи, например, способность к самоорганизации, самовоспроизведению, саморазвитию. Они могут легко адаптироваться к условиям среды, сохраняя при этом свои характеристики, внутреннюю сущность. Живая органическая система, достигнув зрелости, получает возможность размножаться.
В систему, представляющую собой органическую целостность, возможно включение новых элементов с их последующей ассимиляцией и преобразованием или изъятие из нее второстепенных с перераспределением выполнявшихся ими функций на оставшиеся. Например, человек при потере многих органов (не относящихся к жизненно важным) может продолжать свою деятельность. При дополнении органической системы одним (даже аналогичным) элементом или преобразовании любого существующего элемента меняются остальные.
Увеличение степени зависимости элементов от системы и друг от друга (целостности) ведет к ее усложнению, а обособленность придает дополнительную гибкость, но снижает эффективность функционирования и развития Поэтому необходим поиск их рационального сочетания
Примером органических систем являются естественно эволюционирующие (космические, биологические) и социальные объекты.
|
|
|
Механистические системы обладают постоянным набором неизменных элементов, четкими границами, однозначными связями, не способны самостоятельно функционировать, а тем более развиваться.
Механистическими системами являются в основном технические объекты, созданные руками человека, чьи элементы как таковые могут существовать независимо от них и друг от друга (это позволяет их при необходимости заменять или усовершенствовать). При изменении элементного состава (даже незначительном) такие системы, как правило, разрушаются (часы).
Механистическая система может иметь форму упорядоченного набора элементов, которые взаимодействуют лишь зрительно, создавая в целом определенный эстетический образ (фасад здания).
Рассмотрим другие возможные основы классификации систем, которых достаточно много, причем кое в чем они друг друга повторяют.
По характеру взаимодействия со средой системы делятся на:
1)изолированные, не имеющие входа и выхода, обратной связи (космический корабль в рамках автономного полета); здесь не происходит обмена с внешней средой вообще, но такое положение долго сохраняться не может;
|
|
|
2)закрытые имеют одностороннюю связь со средой. Если такие системы но получают ресурсов и информации извне, то энтропия в них возрастает и накапливается (приток энергии извне может ее замедлить, но не погасить), и они неизбежно и достаточно быстро, либо разупорядочиваются, либо сокращаются в размерах, либо распадаются на части, либо прекращают существование.
3)открытые осуществляют двусторонний обмен веществом и энергией со средой (извлекают из нее порядок, а вносят беспорядок). В результате они могут возобновляться, т. е. быть неиссякаемыми. Для них всегда существует не один, а несколько способов достижения одного и того же результата.
Необходимо отметить, что в открытых системах возникают парадоксы, противоречащие второму закону термодинамики Вместо увеличения энтропии возможно, наоборот, увеличение порядка как результат эквифинальности (способность, благодаря обмену со средой, достигать состояний, не зависящих от исходных условий и существования и в результате приобретать принципиально новые свойства более высокого уровня).
В то же время чрезмерно активный обмен со средой может привести к разрушению системы (из-за неспособности ассимилировать ресурсы вследствие избыточного количества и разнообразия).
|
|
|
Чтобы обеспечить оптимальное приспособление к окружению и успешное развитие открытая система должна находиться в состоянии внутреннего равновесия и баланса со средой (но на практике это полностью не достигается).
По размерам (количество подсистем или элементов) выделяют:
- малые системы (количество составных частей – до 20–30, между которыми существуют постоянные непосредственные связи);
- средние системы (количество составных частей – до 300);
- большие системы (количество составных частей – более 300).
По направленности связей между элементами системы делятся на централизованные (все связи осуществляются через один элемент, который воздействует на остальные больше, чем те на него) и децентрализованные (все элементы равнозначны, преобладают прямые контакты между ними).
Система является децентрализованной, если элементы осуществляют действия, не корректируемые системой более высокого порядка. Примером централизованной системы является министерство и его органы на местах, децентрализованной – ассоциация.
Системы, где связь элементов идет только по одной линии, получили название частичных, а по многим – полных.
Система, где каждый элемент связан по одной линии только с предыдущим и последующим, называется цепной. Ее примером является конвейер.
Системы, характеризующиеся преобладанием внутренних связей по сравнению с внешними, являются центростремительными, а в противном случае – центробежными.
Системы могут быть изменяющимися во времени (динамичными) и неизменными (статичными). В статических системах, которые обычно являются механистическими, связи между элементами жесткие. В динамических – эластичные. Статичные системы могут быть элементами динамичных систем.
Динамичные системы подразделяются на первичные, исходные, и вторичные, уже претерпевшие определенные преобразования (появление новых звеньев, связей, формы, объединение или разъединение элементов, изменение их свойств). Если это приводит к их дифференциации и обогащению – системы прогрессируют. Если элементы и связи исчезают – регрессируют. Неадекватные преобразования ведут к гибели систем.
Если изменения осуществляются линейно, однонаправлено, будет наблюдаться рост системы. Нелинейные, разнонаправленные изменения, происходящие с неодинаковой интенсивностью, меняющие связи, соотношение элементов, характеризуют процесс ее развития, которое обычно бывает обусловлено несоответствием ее структуры и цели. Если развитие подчиняется определенному ритму, системы называются циклическими.
Большие и сложные системы имеют тенденцию к интенсивному развитию, ибо обладают ресурсами и запасом прочности, выходящим за пределы потребности в выживаемости.
Если в процессе развития свойства элементов не изменяются, системы называются структурно-точечными; если изменяются однонаправленное – структурно-линейными; если по разным направлениям (например, количественно и качественно) – многомерными.
Система, которая не может развиваться дальше, без того чтобы не превратиться в качественно иную, считается завершенной; если же развитие возможно незавершенной (такая система может быть циклической).
Незавершенность бывает субстратной (преобразования происходят в самих элементах) и структурной (изменяется их состав и соотношение). Если система сохраняет характеристики при изменении субстрата, она называется стационарной.
Например, замена подвижного состава придает системе городского транспорта субстратную незавершенность, а изменение маршрутов и числа машин на линии – структурную Поскольку возможность нормального функционирования этой системы не зависит or того, какие марки транспортных средств использовать, она является стационарной
Если системообразующее качество реализуется только на данном субстрате, система считается уникальной
Система, сохраняющаяся в целом при изменении или исчезновении одного или нескольких элементов, называется устойчивой, например, любой биологический организм. Если при этом возможно восстановление за счет внутренних возможностей утраченных элементов, она называется регенеративной. Система, разрушающаяся при потере хотя бы одного элемента, называется минимальной.
Если поведение системы однозначно определяется произведенным воздействием и поэтому полностью предсказуемо, а по одним известным элементам можно определить остальные, она называется детерминированной, в противном случае – стохастической. Последняя является, таким образом, вероятностной (невозможно ни получить абсолютно точные сведения о процессах, протекающих в ней, ни предвидеть в деталях ее будущее); примером является и экономика.
Для некоторых систем существенен порядок расположения элементов (упорядоченные), например животное, для других он безразличен (неупорядоченные).
Система, где основное отношение (элемент) определяется ее природой, называется внутренней; в противном случае – внешней. Если отношение охватывает элементы только данной системы, она является имманентной.
Системы можно разделить на живые и неживые. К первым относятся биологические и социальные, а ко вторым – все остальные.
Живые системы обладают такими функциями, как зарождение, смерть, воспроизводство, способность сохранять организацию, разрушение которой для них смерть, способность к изменениям. Формирование таких систем обычно является результатом их эволюции и естественного отбора.
Неживые системы проявляют свойства либо простых организованных, либо сложных неорганизованных систем. Их поведение обусловлено возможностями энтропии, но все системы стремятся к равновесию.
Системы могут быть неуправляемыми и управляемыми.
Неуправляемыми являются статические, механистические и многие природные и экологические системы.
К управляемым системам относятся:
- программные (разомкнутые) – регулируются по заданной программе без ее подстройки в соответствии с получаемым результатом (несложные технические устройства);
- регулируемые (замкнутые) – способны воспринимать информацию управляющей системы и использовать для своей корректировки (например, автомобиль);
- самостабилизирующиеся в определенных пределах (приспосабливаются к среде путем нейтрализации возникающих под ее воздействием дисфункций); такие системы называются гомеостатическими, например, человеческий организм;
- самоуправляемые, развивающиеся (изменяющиеся под действием внутренних причин);
- самоорганизующиеся (опираясь на свои возможности, корректируют свое развитие в соответствии с обстоятельствами).
В соответствии с принципом Ле-Шателье саморегуляция системы заключается в том, что в ней при любом воздействии извне, нарушающем равновесие, разворачиваются процессы, направленные на его сохранение.
Свойствами самоорганизующихся систем являются:
- открытость, способность активно взаимодействовать с окружением (оптимизировать свои характеристики, структуру, функции в соответствии с изменением среды, так чтобы энтропия уменьшилась, или хотя бы не увеличивалась, или в худшем случае замедлилась), изменяться в направлении, обеспечивающем более успешное функционирование;
- наличие гибкой структуры или специального адаптивного механизма, позволяющих переходить из одного состояния в другое, согласованность действий элементов;
- непредсказуемость поведения;
- генерирование информации, способствующей процессам самоорганизации и стимулирующей их, способность учитывать прежний опыт и возможность самообучения;
- развитие за счет одновременного осуществления процессов организации и дезорганизации, формирования порядка и хаоса.
Системы, осуществляющие деятельность на основе самоорганизации, саморегулирования, более стойки и способны к выживанию, чем регулируемые извне.
Основными способами управления системой являются:
1) воздействие на среду и обратные связи;
2) регулирование непредвиденных отклонений от цели на основе применения компенсирующих мер;
3) подстройка параметров системы в случае, если отклонения настолько велики, что на траекторию нельзя вернуться;
4) полная функциональная перестройка системы при выяснении невозможности достичь цели и необходимости поиска иного варианта ее развития.
Системы делятся на простые и сложные. Сложность систем обусловлена числом элементов, взаимосвязей между ними, операций, сложностью алгоритмов выбора, объемом преобразуемой информации, реализацией нескольких функций (но увеличение сложности системы не обязательно приводит к увеличению ее функционального богатства).
Сложные эмерджентные системы имеют критические точки, близ которых их поведение становится неустойчивым, и при воздействии самых незначительных факторов они могут резко изменить состояние.
Одним из главных свойств ряда сложных систем является иерархичность, означающая, что любая их подсистема выступает как часть подсистемы более высокого уровня (мелкие ее части как бы вложены в более крупные). При этом под воздействием верхних уровней низовые приобретают новые свойства. Природной иерархичной системой является, например, Солнечная система.
В иерархичных системах существует центр, которому подчиняются все остальные элементы, связанные отношениями субординации.
Свойствами иерархических систем являются:
- относительная самостоятельность подсистем;
- приоритет систем верхнего уровня;
- зависимость подсистем верхнего уровня от действий подсистем нижнего
уровня.
В то же время многие природные системы, а сегодня – и социальные, к иерархическим отнести уже нельзя, скажем экологическую. Между элементами таких систем существуют горизонтальное взаимодействие и координация. В них главный элемент, если он и имеется, не является доминирующим.
Другое важное свойство сложных систем – адаптивность, под которой понимается способность изменения их характеристик и способа функционирования, к новым условиям.
Возможность адаптации обусловлена наличием у системы избыточных элементов, отсутствием излишней жесткости структуры и централизации, способностью перераспределять ресурсы.
Адаптивные системы позволяют справиться с неопределенностью путем получения и использования дополнительной информации о состоянии объектa и его взаимодействии со средой, возникающих отклонениях перестройки структуры системы и изменения ее параметров.
Гомеостатические системы, в отличие от адаптивных, не могут приспосабливаться к среде. Они поддерживают равновесие на существующих принципах. В случае значительного изменения внешних условий они могут погибнуть или трансформироваться в качественно иные формы.
Вопросы и задания
1. Приведите примеры различных систем из окружающей действительности, выделите у них подсистемы.
2. Рассмотрите какую-нибудь конкретную систему и выделите у нее основные и второстепенные элементы.
3 Покажите различие между рабочими и защитными элементами. Рассмотрите его на примере человеческого организма.
4 Проанализируйте два подхода к проблеме определения структуры системы: как совокупности связей между элементами и как способ упорядочения и взаимного расположения элементов, сделайте выбор в пользу одного из них и на примере попытайтесь обосновать.
5 Объясните, что такое организованность системы. Проиллюстрируйте утверждение, что система превосходит степенью организованности свое окружение.
6 Выскажите мнение, можно ли считать студенческую группу первого курса или первоклассников, пришедших на первое занятие, целостной системой.
7 Подумайте, в чем проявляется и за счет чего возникает синергетический эффект при изучении иностранных языков.
8 Дополните приведенную на занятии классификацию систем своими вариантами.
[1] В переводе с греческого слово «система» означает «соединение, целое, составленное из частей».
Дата добавления: 2018-11-24; просмотров: 224; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!