Общая теория систем

метатеория по отношению к конкретным системным концепциям (т. е. специальным теориям систем, системным моделям и системным разработкам в рамках отдельных научных и технических дисциплин), связанных с развитием системного подхода в современной науке и технике. Системный подход представляет собой методологию познания частей объекта на основании целого и целостности в отличие от классического подхода, ориентированного на познание целого через части (дедуктивный метод познания). Он основан на принципах диалектики: взаимосвязь и развитие, зависимость (связность) и независимость (автономность), качественные различия части и целого, системность (объекты как система), иерархичность познания (сам предмет — ниже-и вышестоящие уровни), интегративность, формализация. Системный анализ связан с исследованием системных свойств объектов управления, поэтому и в моделировании изучение этих свойств приобретает основополагающее значение (см. Системный анализ). Системы принято подразделять на физические и абстрактные, динамические и статические, простые и сложные, естественные и искусственные, с управлением и без управления, непрерывные и дискретные, детерминированные и стохастические, открытые и замкнутые. Деление систем на физические и абстрактные позволяет различать реальные системы (объекты, явления, процессы) и системы, являющиеся определенными отображениями (моделями) реальных объектов. Для реальной системы может быть построено множество систем — моделей, различаемых по цели моделирования, по требуемой детализации и по другим признакам. Деление систем на простые и сложные (большие) подчеркивает, что в системном анализе рассматриваются не любые, а именно сложные системы большого масштаба. Общепризнанной границы, разделяющей простые, большие и сложные системы нет. Однако условно считается, что сложные системы нельзя корректно описать математически, либо потому, что в системе имеется очень большое число элементов, неизвестным образом связанных между собой, либо неизвестна природа явлений, протекающих в системе. Деление систем на дискретные и непрерывные проводится в целях выбора математического аппарата моделирования. Так, теория обыкновенных дифференциальных уравнений и уравнений в частных производных позволяет исследовать динамические ряды с непрерывной переменной. С другой стороны, современная техника создает антропогенные динамические системы с дискретными событиями, не поддающиеся такому описанию. Изменения состояния этих систем происходят не непрерывно, а в дискретные моменты времени по принципу «от события к событию». Детерминированными называют такие системы, состояние которых в каждый момент времени однородно и описывается функциональными закономерностями. Связи в них носят жесткий, функциональный характер. С точки зрения процессов управления такие системы не представляют интереса. В реальной действительности, строго детерминированные системы встречаются редко, это понятие относительно. Даже в самых простых детерминированных системах могут произойти случайные сбои. Процесс, подверженный случайным изменениям является стохастическим. Обычно этот термин используется в отношении временного ряда. По характеру взаимодействия со средой различают открытые и замкнутые системы. В открытой системе происходит непрерывный обмен энергией, веществом, информацией с внешней средой. Строго говоря, таких систем быть не может. Любые системы подвергаются воздействию среды и сами влияют на нее. Но иногда в методических целях полезно абстрагироваться от несущественных с позиций данной задачи взаимодействий системы со средой и рассматривать ее как замкнутую, например, только в информационном отношении. Так, электронно-вычислительная машина, выполняющая в автоматическом режиме расчеты по заданной программе, представляет собой информационно замкнутую систему.