Fr.:n yleisissä systeemisissä piirteissä. Elementti saapuva Signaali Tapahtuma-Fact lähtevä Signaali- Ohjausrakenne saapuva Signaali Käsite lähtevä signaali. Muodostetun järjestelmän toiminta tapahtuu kahdella tasolla

1. Kurssin "Systeemianalyysin perusteet" tarkoitus. Termien "Järjestelmäanalyysi, systemaattisuus" määritelmät. Järjestelmäanalyysin tarkoitus (SA)

Käsitteen "järjestelmäanalyysi" sisällöstä ja sen soveltamisalasta on erilaisia ​​näkemyksiä. Systeemianalyysin eri määritelmien tutkiminen antaa meille mahdollisuuden erottaa siitä neljä tulkintaa.

Ensimmäinen tulkinta pitää järjestelmäanalyysiä yhtenä spesifisenä menetelmänä parhaan ratkaisun valitsemiseksi ongelmaan, tunnistaen se esimerkiksi kustannustehokkuuskriteeriin perustuvalla analyysillä.

Tämä järjestelmäanalyysin tulkinta luonnehtii yrityksiä yleistää minkä tahansa analyysin (esimerkiksi sotilaallisen tai taloudellisen) järkevimmät menetelmät ja määrittää sen toteuttamisen yleiset periaatteet.

Ensimmäisessä tulkinnassa systeemianalyysi on pikemminkin "järjestelmien analyysiä", koska painopiste on tutkimuksen kohteena (järjestelmässä) eikä systemaattisessa tarkastelussa (ottaen huomioon kaikki tärkeimmät tekijät ja suhteet, jotka vaikuttavat ongelman ratkaisu käyttämällä tiettyä logiikkaa parhaiden päätösten etsimisessä jne.)

Useissa töissä, jotka kattavat tiettyjä järjestelmäanalyysin ongelmia, sanaa "analyysi" käytetään sellaisten adjektiivien kuin määrällinen, taloudellinen, resurssi kanssa, ja termiä "järjestelmäanalyysi" käytetään paljon harvemmin.

Toisen tulkinnan mukaan järjestelmäanalyysi on erityinen kognition menetelmä (synteesin vastakohta).

Kolmas tulkinta käsittelee järjestelmäanalyysiä minkä tahansa järjestelmän analyysinä (joskus lisätään, että analyysi perustuu järjestelmämetodologiaan) ilman lisärajoituksia sen soveltamisalueelle ja käytettäville menetelmille.

Neljännen tulkinnan mukaan järjestelmäanalyysi on hyvin spesifinen teoreettinen ja soveltava tutkimuksen ala, joka perustuu järjestelmämetodologiaan ja jolle on ominaista tietyt periaatteet, menetelmät ja laajuus. Se sisältää sekä analyysi- että synteesimenetelmät, joita kuvailimme lyhyesti aiemmin.

Joten järjestelmäanalyysi on joukko tiettyjä tieteellisiä menetelmiä sekä käytännön menetelmiä yhteiskunnan kaikilla tarkoituksenmukaisen toiminnan aloilla esiin tulevien erilaisten ongelmien ratkaisemiseksi järjestelmällinen lähestymistapa ja tutkimusobjektin esittäminen järjestelmän muodossa. Järjestelmäanalyysille on ominaista, että parhaan ratkaisun etsiminen ongelmaan alkaa tunnistamalla ja organisoimalla sen järjestelmän tavoitteet, jonka toiminnan aikana ongelma on syntynyt. Samalla luodaan vastaavuus näiden tavoitteiden, mahdollisten tapojen ratkaista syntynyt ongelma ja siihen tarvittavien resurssien välille.

Järjestelmäanalyysin tarkoituksena on erilaisten toimintavaihtoehtojen täydellinen ja kattava todentaminen käytettyjen resurssien määrällisen ja laadullisen vertailun tuloksena saatavan vaikutuksen kanssa.

Järjestelmäanalyysi on tarkoitettu ratkaisemaan ensisijaisesti heikosti strukturoituja ongelmia, ts. ongelmat, joiden elementtien koostumus ja suhteet ovat vain osittain vakiintuneet, ongelmat, jotka syntyvät pääsääntöisesti tilanteissa, joille on ominaista epävarmuustekijä ja jotka sisältävät formalisoimattomia elementtejä, joita ei voida kääntää matematiikan kielelle.

Järjestelmäanalyysi auttaa päätöksestä vastuussa olevaa henkilöä lähestymään tiukemmin mahdollisten toimintavaihtoehtojen arviointia ja valitsemaan parhaan, ottaen huomioon muita, ei-muodollisia tekijöitä ja näkökohtia, jotka saattavat olla päätöstä valmisteleville asiantuntijoille tuntemattomia.

2. SA:n syyt. Täydellisen SA:n ominaisuudet

Järjestelmäanalyysi syntyi Yhdysvalloissa ja ensisijaisesti sotilas-teollisen kompleksin syvyyksissä. Lisäksi Yhdysvalloissa järjestelmäanalyysiä on tutkittu monissa valtionhallinnon organisaatioissa. Sitä pidettiin puolustus- ja avaruustutkimuksen alan arvokkaimpana lisänä. Yhdysvaltain kongressin molemmissa taloissa 60-luvulla. Viime vuosisadalla esitettiin lakiehdotuksia "maan tieteellisten ja teknisten voimien mobilisoimisesta ja käytöstä järjestelmäanalyysin ja järjestelmäsuunnittelun soveltamiseen, jotta henkilöresurssit voitaisiin hyödyntää mahdollisimman täydellisesti kansallisten ongelmien ratkaisemiseksi".

Järjestelmäanalyysiä käyttivät myös suurten teollisuusyritysten johtajat ja insinöörit. Systeemianalyysimenetelmien soveltamisen tarkoituksena teollisuudessa ja kaupallisella alalla on löytää keinoja saavuttaa suuria voittoja.

Esimerkki järjestelmäanalyysimenetelmien käytöstä Yhdysvalloissa on ohjelmasuunnittelujärjestelmä, joka tunnetaan nimellä "planning-programming-budgeting" (PPB) tai lyhyesti "ohjelmarahoitus".

PPB-järjestelmän käytön lisäksi Yhdysvalloissa on käytössä useita ennuste- ja suunnittelujärjestelmiä, jotka perustuvat järjestelmäanalyysimenetelmiin. Erityisesti PATTERN-tietojärjestelmää käytettiin T&K:n ennustamiseen ja suunnitteluun, automatisoitua tietojärjestelmää FAIM käytettiin Apollo-avaruusprojektin hallintaan sen kaikissa kehitysvaiheissa, QUEST-järjestelmän avulla saavutettiin määrällinen suhde armeijan välille. tehtävät ja tavoitteet sekä niiden toteuttamiseen tarvittavat tieteelliset ja tekniset keinot, samoihin tarkoituksiin teollisuudessa, oli SKOR-järjestelmä.

Näiden järjestelmien tärkein metodologinen piirre oli periaate, että jokainen ongelma jaettiin peräkkäin useisiin alemman tason tehtäviin "tavoitteiden puun" rakentamiseksi.

Tarkasteltavana olevat järjestelmät mahdollistivat tieteellisten ja teknisten ongelmien ratkaisemisen aikakehyksen ja työn molemminpuolisen hyödyn määrittämisen, auttoivat parantamaan tehtyjen päätösten laatua ohittamalla kapea osastokohtainen lähestymistapa niiden hyväksymiseen, hylkäämällä intuitiivisen ja vahvan tahdon päätökset sekä työt, joita ei voida tehdä määräajassa.

Samaan aikaan Yhdysvaltojen viime vuosikymmenien johtamiskäytäntö osoittaa, että termiä "järjestelmäanalyysi" ei käytetä niin usein kuin aiemmin. Monia lähestymistapoja siihen liittyvien monimutkaisten päätösten perustelemiseksi käytettiin edelleen ja kehitettiin melko intensiivisesti uusilla nimillä - "ohjelmaanalyysi", "politiikka-analyysi", "seurausanalyysi" jne. Samanaikaisesti tämäntyyppisten analyysien "uutuus" piilee pikemminkin niiden nimissä. Niiden metodologinen ja metodologinen perusta on edelleen järjestelmäanalyysi, järjestelmälähestymistavan ideologia.

Järjestelmäanalyysi on tieteellinen, kattava lähestymistapa päätöksentekoon. Koko ongelmaa tarkastellaan kokonaisuutena, mahdollisten seurausten valossa määritellään johtamisobjektin kehittämistavoitteet ja niiden toteuttamistavat. Tässä tapauksessa on tarpeen koordinoida ohjausobjektin eri osien, yksittäisten esiintyjien työtä, jotta heidät voidaan ohjata saavuttamaan yhteinen päämäärä.

Mikään tiede ei synny yhdessä yössä, vaan se syntyy yhteensattumana kasvavasta kiinnostuksesta tiettyyn ongelmaluokkaan ja tieteellisten periaatteiden, menetelmien ja keinojen kehitystasoon, joiden avulla nämä ongelmat voidaan ratkaista. Järjestelmäanalyysi ei ole poikkeus. Sen historialliset juuret ovat yhtä syvät kuin sivilisaation juuret. Jopa primitiivinen mies, valitessaan paikkaa kodin rakentamiselle, ajatteli alitajuisesti järjestelmällisesti. Mutta miten tieteenala järjestelmäanalyysi muotoutui toisen maailmansodan aikana ensin sotilaallisiin tehtäviin ja sodan jälkeen eri siviilitoiminnan alojen tehtäviin, missä siitä tuli tehokkaita keinoja ratkaisemaan monenlaisia ​​käytännön ongelmia.

Juuri tähän aikaan järjestelmäanalyysin yleiset perusteet kypsyivät niin paljon, että niitä alettiin formalisoida itsenäiseksi tiedon haaraksi. Voidaan perustellusti sanoa, että systeemianalyysimenetelmien kehittyminen on vaikuttanut suuresti siihen, että johtaminen kaikilla ihmisen toiminnan osa-alueilla on noussut käsityön tai puhtaan taiteen vaiheelta, joka oli pitkälti riippuvainen yksilöiden ja heidän kyvystään. kertynyt kokemus tieteen tasolle.

3. Systeemisten ideoiden syntyminen ja kehitys. Merkkejä systeemisyydestä

Meidän aikanamme tapahtuu ennennäkemätöntä tiedon kehitystä, joka toisaalta on johtanut monien uusien tosiasioiden ja tiedon löytämiseen ja kerääntymiseen elämän eri osa-alueilta ja näin ollen kohdannut ihmiskunnan tarpeen systematisoida ne. löytää yleistä erityisestä, vakio muuttuvasta. Toisaalta tiedon kasvu vaikeuttaa sen kehittämistä ja paljastaa useiden tieteessä ja käytännössä käytettävien menetelmien tehottomuuden. Lisäksi tunkeutuminen maailmankaikkeuden syvyyksiin ja subatomiseen maailmaan, joka on laadullisesti erilainen kuin jo vakiintuneiden käsitteiden ja ideoiden mukainen maailma, herätti joidenkin tiedemiesten mielessä epäilyksiä olemassaolon ja kehityksen lakien yleismaailmallisuudesta. asia. Lopuksi itse kognitioprosessi, joka on yhä enemmän transformatiivisen toiminnan muotoa, terävöittää kysymystä ihmisen roolista subjektina luonnon kehityksessä, ihmisen ja luonnon välisen vuorovaikutuksen olemuksesta ja sen yhteydessä. tämä, uuden ymmärryksen kehittymisestä luonnon kehityksen laeista ja niiden toiminnasta. Tosiasia on, että muuttava ihmisen toiminta muuttaa luonnollisten järjestelmien kehittymisen edellytyksiä ja myötävaikuttaa siten uusien lakien ja liikesuuntausten syntymiseen. Useissa metodologian alan tutkimuksissa erityinen paikka on järjestelmälähestymistapalla ja yleensä "systeemiliikkeellä". Itse systeemiliike oli eriytetty ja jaettu eri suuntiin: yleinen järjestelmäteoria, järjestelmälähestymistapa, järjestelmäanalyysi, filosofinen ymmärrys maailman systeemisestä luonteesta. Systeemitutkimuksen metodologiassa on useita näkökohtia: ontologinen (onko maailma, jossa elämme, olemukseltaan systeeminen?); ontologis-gnoseologinen (onko tietomme systemaattista ja riittääkö sen systemaattisuus maailman systemaattisuuteen?); epistemologinen (on kognitioprosessi systemaattinen ja onko olemassa rajoja järjestelmän kognitio rauha?); käytännöllinen (onko ihmisen muuntava toiminta systemaattista?)

Termi järjestelmä ymmärretään objektina, jota pidetään samanaikaisesti sekä yhtenä kokonaisuutena että yhtenä kokonaisuutena toimivien, toisiinsa liittyvien heterogeenisten elementtien joukona, jotka yhdistyvät asetettujen tavoitteiden saavuttamiseksi. Järjestelmät eroavat merkittävästi toisistaan ​​sekä koostumukseltaan että päätavoitteiltaan. Tämä kokonaisuus saa jonkin ominaisuuden, joka puuttuu yksittäisistä elementeistä.

Järjestelmällisyyden merkkejä kuvataan kolmella periaatteella.

Merkkejä systeemisyydestä:

· Ulkoinen eheys - järjestelmän eristäminen tai suhteellinen eristäminen ympäröivässä maailmassa;

· Sisäinen eheys - järjestelmän ominaisuudet riippuvat sen elementtien ominaisuuksista ja niiden välisistä suhteista. Näiden suhteiden rikkominen voi johtaa siihen, että järjestelmä ei pysty suorittamaan toimintojaan;

· Hierarkia - järjestelmä voidaan jakaa useisiin alijärjestelmiin, toisaalta järjestelmä itse on myös toisen suuremman osajärjestelmän alijärjestelmä;

4. Järjestelmäideat ja käytäntö. Keinot lisätä työn tuottavuutta

Yritämme osoittaa, että johdonmukaisuus on aineen ja ihmisen käytännön universaali ominaisuus. Aloitetaan ottamalla huomioon ihmisen käytännön toiminta, ts. sen aktiivinen ja määrätietoinen vaikutus luontoon. Tätä varten muotoilemme vain ilmeisimpiä ja pakollisimpia systemaattisuuden merkkejä: sen eheyden ja rakenteen, sen muodostavien elementtien keskinäisen kytkeytymisen ja koko järjestelmän organisaation alistamisen tietylle tavoitteelle.

Toinen nimi tällaiselle toimintarakenteelle on algoritmisuus. Algoritmin käsite syntyi ensin matematiikassa ja tarkoitti tarkasti määritellyn sekvenssin määrittämistä yksiselitteisesti ymmärretyistä operaatioista numeroille tai muille matemaattisille objekteille.

Nykyään käy ilmi, että systeemisten ideoiden rooli käytännössä kasvaa jatkuvasti, että inhimillisen käytännön järjestelmällisyys kasvaa.

Viimeistä opinnäytetyötä voidaan havainnollistaa monilla esimerkeillä, on opettavaista tehdä tämä käyttämällä hieman kaavamaista esimerkkiä työn tuottavuuden lisäämisen ongelmasta.

Akateemikko V. M. Glushkov osoitti, että objektiivisesti välttämättömien johtamistehtävien monimutkaisuus R kasvaa nopeammin kuin johtamistoimintaan osallistuvien m:n ihmisen neliö: R >

5. Ero työn tuottavuuden ongelman ratkaisumahdollisuuksien välillä monimutkaisissa järjestelmissä ja edellisten vaiheiden välillä. Miten ihmisälyn käyttöä ehdotetaan

Yksi yhteiskunnallisen tuotannon tärkeimmistä piirteistä on sen tehokkuuden jatkuva kasvu ja ennen kaikkea työn tuottavuuden kasvu. Työn tuottavuuden kasvun varmistaminen on hyvin monimutkainen ja monitahoinen prosessi, mutta sen tulos ilmaistaan ​​ja ilmentyy työvälineiden ja organisointimenetelmien kehittämisessä.

Akateemikko V. M. Glushkov osoitti, että objektiivisesti välttämättömien johtamistehtävien monimutkaisuus R kasvaa nopeammin kuin m johtamistoimintaa harjoittavan ihmisen neliö: R > b m?, missä b = Const. Tiedetään, että toimialan onnistuneelle johtamiselle, jossa työskentelee n henkilöä ja hallittuja objekteja on m, johtamistehtävien kokonaismonimutkaisuus määräytyy suhteella R = c (n + m)? (yleensä c = 1). Tavoitteena on lisätä johtamisen monimutkaisuutta, mikä tapahtuu vuonna moderni maailma, esiintyy myös Venäjällä (missä n = 2731, m = 107). Tämä johtaa välttämättömien elinvoimakustannusten nousuun, ts. resurssit R hallintaan ja ihmisaivojen kyky muistaa ja käsitellä tietoa ovat rajalliset. Keskimäärin henkilön muistikapasiteetti on S = 10 16 bittiä ja keskimääräinen laskentateho V = 1/3 106 operaatiota/s.

Näin ollen, kun monimutkaisia ​​tietoongelmia ratkaisevat vain hallintoelimet kunta- ja liittovaltiotasolla, saadaan R = 1 (2731 + 10000000)? = 10002731? = 100054627458000 operaatiota/vuosi, ja maan tyydyttävään johtamiseen manuaalisella tekniikalla tarvitaan vähintään N = R/V = 3x100054627458000/1000000 = 3001636882 henkilöä, ts. 300 miljoonaa. Tämä on yli 2 kertaa maan väkiluku. Elävän työvoimapulan poistamiseksi maan hallinnassa on tarpeen lisätä merkittävästi (N/m = 300-kertaisesti) kunkin maan hallintokoneiston työntekijän työtehokkuutta. Tätä ei vaadittu maan hallintoelinten tieto- ja analyyttisen työn automatisoinnin vuoksi tietokoneella.

Tässä on erittäin tärkeää ymmärtää, mitä automatisoida, ts. on täysin uskottu koneelle, vain ne työt voidaan tutkia yksityiskohtaisesti, kuvata yksityiskohtaisesti ja täydellisesti, joissa tiedetään tarkalleen mitä, missä järjestyksessä ja miten se tehdään kussakin tapauksessa, ja kaikki mahdolliset tapaukset ja olosuhteet, joissa se voi osoittautua tiedoksi tarkalleen. kone. Vain tällaisissa olosuhteissa voidaan rakentaa sopiva kone, ja vain näissä olosuhteissa se voi onnistuneesti suorittaa sen työn, johon se on tarkoitettu.

Automaatio on siis tehokas työkalu tuottavuuden lisäämiseen.

Siten ratkaisu työn tuottavuuden ongelmaan monimutkaisissa järjestelmissä saavutetaan automatisoinnin avulla. Ihmisälyn rooli tässä tapauksessa on kehittää automatisoituja laitteita.

6. Kognitioprosessit ja systemaattisuus

Tiedetään, että ihminen hallitsee maailmaa monin eri tavoin, ensinnäkin hän hallitsee sen aistillisesti, ts. havaitsemalla sen suoraan aistien kautta. Sellaisen muistista koostuvan ja kohteen emotionaalisen tilan määräämän kognition luonne näkyy meille sekä kokonaisvaltaisesti että murto-osaisesti - esittäen kuvan kokonaisuutena tai murto-osana, korostaen mitä tahansa hetkiä. Tunnetilojen perusteella ihminen kehittää käsityksen ympäröivästä maailmasta. Mutta aistihavainto on myös kaikkien eläinten, ei vain ihmisten, ominaisuus. Ihmisen erityispiirre on korkeampi kognition taso - rationaalinen kognitio, jonka avulla voidaan havaita ja lujittaa muistiin aineen liikelakeja.

Rationaalinen kognitio on systeemistä. Se koostuu peräkkäisistä mentaalisista operaatioista ja muodostaa mentaalijärjestelmän, joka on enemmän tai vähemmän riittävä objektiivisen todellisuuden järjestelmään. Myös ihmisen käytännön toiminta on systemaattista ja systemaattisen harjoittelun taso nousee tiedon kasvaessa ja kokemuksen kertyessä. Ihmisen erilaisten heijastusten ja todellisuuden muuntamisen systemaattisuus on viime kädessä ilmentymä aineen ja sen ominaisuuksien yleismaailmallisesta systemaattisuudesta.

Maailman systeeminen kognitio ja muuttaminen edellyttää: toiminnan kohteen (teoreettisen ja käytännön) tarkastelua järjestelmänä, ts. rajallisena joukkona vuorovaikutuksessa olevia elementtejä, määrittää elementtien ja järjestelmän osien koostumuksen, rakenteen ja organisaation, tunnistaa niiden väliset pääyhteydet, tunnistaa järjestelmän ulkoiset yhteydet, tunnistaa tärkeimmät, määrittää järjestelmän toiminnan ja sen rooli muiden järjestelmien joukossa, järjestelmän rakenteen ja toiminnan dialektiikan analysointi, järjestelmän kehityksen mallien ja trendien havaitseminen tämän perusteella.

Maailmantuntemus ja etenkään "tieteellinen tieto" ei voi olla kaoottista, sekavaa; sillä on tietty järjestelmä ja tiettyjä lakeja. Nämä kognition lait määräytyvät objektiivisen maailman kehityksen ja toiminnan lait.

7. Järjestelmänäkymien kehittäminen

Kun otetaan huomioon systeemisten käsitteiden historialliset kehitysvaiheet, on tärkeää jäljittää kahden vastakkaisen tiedon lähestymistavan, analyyttisen ja synteettisen, yhtenäisyyttä ja taistelua. Ihmisen kehityksen alkuvaiheessa synteettinen lähestymistapa vallitsi. F. Engels huomautti, että vuonna muinainen Kreikka jakamaton tieto vallitsi: luontoa tarkastellaan yleisesti yhtenä kokonaisuutena. Luonnonilmiöiden yleismaailmallista yhteyttä ei ole todistettu yksityiskohtaisesti: se on suoran mietiskelyn tulos.

Metafyysisen ajattelutavan myöhemmälle vaiheelle on ominaista analyysin hallitseminen: Luonnon hajoaminen yksittäisiin osiin, erilaisten luonnonprosessien ja -objektien jakaminen tiettyihin luokkiin, orgaanisten kappaleiden sisäisen rakenteen tutkiminen. niiden anatomiset muodot - kaikki tämä oli tärkein edellytys valtavalle menestykselle, joka saavutettiin luonnontietämyksessä viimeisten neljän sadan vuoden aikana.

Systemaattisen kognition uusi, korkeampi taso on dialektinen ajattelutapa. Saksalaisen klassisen filosofian edustajat antoivat merkittävän panoksen dialektiikan kehitykseen: I. Kant, I. Fichte, F. Schelling. Kant ilmaisi tarkimmin arvioinnit systemaattisuudesta: Järjen saavuttama yhtenäisyys on järjestelmän yhtenäisyys

Idealistinen ymmärrys järjestelmästä sai huippunsa Hegelissä. Ja vain vapautuminen idealismista johti nykyaikaiseen systemaattisuuden ymmärtämiseen. Suuren osan järjestelmän filosofisesta ymmärryksestä kehittivät Marx ja Lenin.

M.A. oli ensimmäinen, joka otti nimenomaisesti esiin kysymyksen tieteellisestä lähestymistavasta monimutkaisten järjestelmien, kuten yhteiskunnan, hallintaan. Ampeeri. Kun rakennetaan kaikenlaisten tieteiden luokittelua (Tiedefilosofian kokemus tai kaikkien tieteiden luokituksen analyyttinen esitys ihmisen tietämys Osa 1 1834, osa 2 1843), hän tunnisti erityisen hallinnon tieteen ja kutsui sitä kybernetiikaksi. Samalla hän korosti sen systeemisiä piirteitä: ”Hallituksen on jatkuvasti valittava eri toimenpiteistä se, joka soveltuu tavoitteen saavuttamiseen, ja vain perusteellisesti ja vertailemalla sille tarjottuja eri elementtejä. tämä valinta (...) voiko se muotoilla yleisiä käyttäytymissääntöjä.

Seuraava kehitysvaihe liittyy nimeen A.A. Bogdanova (oikea nimi Malinovsky). Hänen kirjansa General Organizational Science (Tektology) ensimmäinen osa julkaistiin vuonna 1911 ja kolmas osa vuonna 1925. Bogdanovin idea oli, että kaikilla objekteilla ja prosesseilla on tietty organisoitumistaso. Tektologian tulisi tutkia organisaatioiden yleisiä malleja kaikilla tasoilla. Hän huomauttaa, että mitä korkeampi organisaatiotaso on, sitä enemmän kokonaisuuden ominaisuudet eroavat sen osien ominaisuuksien yksinkertaisesta summasta.

Itse asiassa järjestelmäteorian opiskelu alkoi tarpeesta rakentaa monimutkaisia ​​teknisiä järjestelmiä ensisijaisesti sotilaallisiin tarkoituksiin. Varoja on osoitettu riittävästi ja merkittäviä tuloksia on saavutettu.

Systeemisten käsitteiden kehityksen seuraava vaihe liittyy itävaltalaisen biologin L. Bertalanffyn nimeen. Hän yritti luoda yleisen teorian kaikenlaisista järjestelmistä, joka perustuu eri tieteenalojen lakien rakenteelliseen samankaltaisuuteen.

Järjestelmäteorian nykytila ​​liittyy kuuluisan belgialaisen tiedemiehen Ilja Romanovich Prigoginen, vuoden 1977 Nobel-palkinnon voittajan tutkimukseen. Tutkiessaan epätasapainoisten fysikaalisten järjestelmien termodynamiikkaa hän tajusi, että hänen löytämänsä mallit soveltuvat kaikentyyppisiin järjestelmiin. Sen tärkeimmät tulokset liittyvät järjestelmien itseorganisoitumiseen. Käänne- tai haarautumispisteissä on pohjimmiltaan mahdotonta ennustaa, tuleeko järjestelmä enemmän vai vähemmän organisoitumaan.

8. Mallit ja simulointi

Mallintaminen on yksi tärkeimmistä kognition menetelmistä, todellisuuden heijastuksen muoto ja se koostuu todellisten esineiden, esineiden ja ilmiöiden tiettyjen ominaisuuksien selvittämisestä tai toistamisesta muiden esineiden, prosessien, ilmiöiden avulla tai abstraktin kuvauksen avulla. kuvan, suunnitelman, kartan, yhtälöjoukon, algoritmien ja ohjelmien muoto.

Mallinnusmahdollisuudet eli mallin rakentamisen ja tutkimuksen aikana saatujen tulosten siirtäminen alkuperäiseen perustuu siihen, että malli tietyssä mielessä näyttää (toistaa, mallintaa, kuvaa, jäljittelee) joitain mallin piirteitä. kohde, joka kiinnostaa tutkijaa.

Objektin (prosessin tai ilmiön) korvaamista toisella, mutta alkuperäisen kohteen (prosessin tai ilmiön) kaikki olennaiset ominaisuudet säilyttämistä kutsutaan mallintamiseksi, ja itse korvaavaa objektia kutsutaan alkuperäisen kohteen malliksi.

Seuraavat malliluokat voidaan erottaa.

Materiaalimallit

Näiden mallien yhteinen piirre on, että ne kopioivat alkuperäisen objektin. Ne on yleensä valmistettu täysin erilaisesta, usein halvemmasta materiaalista kuin alkuperäinen esine. Mallien koot voivat myös poiketa suuresti alkuperäisestä esineestä suuntaan tai toiseen.

Tietomallit

Mallia, joka edustaa objektia, prosessia tai ilmiötä parametrien ja niiden välisten yhteyksien kera, kutsutaan informaatiomalliksi. Tietomallin parametrien välisten yhteyksien paljastaminen on usein ehkä vaikein osa mallin rakentamisessa, kun sen parametrit on määritetty. Saman kohteen tietomallit, jotka on tarkoitettu eri tarkoituksiin, voivat olla täysin erilaisia. Henkilön tietomalli voidaan esittää esimerkiksi suullisen muotokuvan, valokuvan, sairauskorttiin syötettyjen tietojen tai työpaikan henkilöstöosaston tiedostona. Tietomallien luokka on laaja. Näitä ovat verbaaliset (verbaaliset) mallit, tietokannat, kaaviot ja kaaviot, piirustukset ja piirustukset, matemaattiset mallit jne. Tietomallia, jossa parametrit ja niiden väliset riippuvuudet ilmaistaan ​​matemaattisessa muodossa, kutsutaan matemaattiseksi malliksi.

Esimerkiksi hyvin tunnettu yhtälö S=vt, jossa S on etäisyys ja v ja t ovat nopeus ja aika, vastaavasti, on tasaisen liikkeen malli, joka ilmaistaan ​​matemaattisessa muodossa. (Anna muita esimerkkejä matemaattisista malleista)

Tietotekniikan nopea kehitys myötävaikuttaa tietomallinnustyökalujen ja -menetelmien nopeaan kehittymiseen ja parantamiseen; tietomalleihin perustuva ongelmien ratkaiseminen (tietokonemallinnus) on yksi nykyaikaisten tietokoneiden tärkeimmistä sovellusalueista. Tietokonemallinnuksen aihe voi olla: yrityksen tai pankin taloudellinen toiminta, teollisuusyritys, tieto- ja tietokoneverkko, tekninen prosessi, mikä tahansa todellinen esine tai prosessi, esimerkiksi inflaatioprosessi, ja yleensä - mikä tahansa monimutkainen järjestelmä.

On turvallista sanoa, että suurin osa malleista, joita ihminen käyttää elämänongelmien ratkaisemiseen, edustaa tiettyä elementtijoukkoa ja niiden välisiä yhteyksiä. Tällaisia ​​malleja kutsutaan yleensä järjestelmiksi ja yleisiä menetelmiä rakennusjärjestelmämallit – järjestelmällinen lähestymistapa. Systeemilähestymistavan perustan loi töissään L. von Bertalanffy. Järjestelmissä sen muodostavia elementtejä ei voida tarkastella erillään. Niiden kokonaispanos järjestelmän toimintaan kokonaisuutena määräytyy elementtien keskinäisen vuorovaikutuksen perusteella.

9. Mallintaminen - määrätietoisen toiminnan komponentit

Yksi ongelmista, joka lähes aina kohdataan järjestelmäanalyysiä suoritettaessa, on järjestelmässä tai sen päällä tapahtuva kokeilu. Tämä on hyvin harvoin moraali- tai turvallisuuslakien sallima, mutta siihen liittyy usein aineellisia kustannuksia ja (tai) merkittäviä tiedon menetyksiä.

Kaiken ihmisen toiminnan kokemus opettaa, että tällaisissa tilanteissa ei tarvitse kokeilla meitä kiinnostavalla esineellä, subjektilla tai järjestelmällä, vaan niiden malleilla. Tämä termi ei välttämättä tarkoita fyysistä mallia, eli kopiota esineestä pienennetyssä tai suurennetussa muodossa. Fyysistä mallintamista voidaan hyvin harvoin soveltaa järjestelmiin, jotka ovat millään tavalla yhteydessä ihmisiin. Erityisesti sosiaalisissa järjestelmissä (mukaan lukien taloudelliset järjestelmät) on turvauduttava matemaattinen mallinnus.

Matemaattisessa mallintamisessa on otettava huomioon vielä yksi tärkeä seikka. Halu yksinkertaisiin, alkeellisiin malleihin ja siitä johtuva tietämättömyys useista tekijöistä voi tehdä mallista riittämättömän todelliselle esineelle, tai karkeasti sanottuna tehdä siitä totuudenvastaisen. Jälleen kerran järjestelmäanalyysiä ei voida tehdä ilman aktiivista vuorovaikutusta tekniikkojen, tällaisten järjestelmien toimintalakien asiantuntijoiden kanssa.

Talousjärjestelmissä on turvauduttava enimmäkseen matemaattiseen mallinnukseen, joskin tietyssä muodossa - käyttäen paitsi kvantitatiivisia, myös laadullisia ja loogisia indikaattoreita.

Käytännössä hyvin toimineita malleja ovat: sektorien välinen tasapaino; kasvu; taloudellinen suunnittelu; prognostinen; tasapaino ja monet muut.

Lopuksi mallinnuksen kysymyksen systeemianalyysiä suoritettaessa on järkevää nostaa esiin kysymys käytettyjen mallien vastaavuudesta todellisuuden kanssa.

Tämä vastaavuus tai riittävyys voi olla ilmeistä tai jopa kokeellisesti varmennettu järjestelmän yksittäisille elementeille. Mutta jo alijärjestelmille ja vielä enemmän koko järjestelmälle on olemassa mahdollisuus vakavaan metodologiseen virheeseen, joka liittyy objektiiviseen mahdottomuuteen arvioida suuren järjestelmän mallin riittävyyttä loogisella tasolla.

Toisin sanoen todellisissa järjestelmissä elementtimallien looginen perustelu on täysin mahdollista. Nämä mallit pyritään rakentamaan mahdollisimman minimaalisesti riittäviksi, mahdollisimman yksinkertaisiksi menettämättä prosessien olemusta. Mutta ihmiset eivät enää pysty loogisesti ymmärtämään kymmenien tai satojen elementtien vuorovaikutusta. Ja juuri täällä kuuluisan matematiikassa tunnetun Gödel-lauseen seuraus voi "toimia" - monimutkaisessa järjestelmässä, joka on täysin eristetty ulkopuolinen maailma, voi olla totuuksia, kantoja, johtopäätöksiä, jotka ovat täysin "hyväksyttäviä" itse järjestelmän näkökulmasta, mutta joilla ei ole merkitystä tämän järjestelmän ulkopuolella.

Eli elementtimallien avulla voidaan rakentaa loogisesti virheetön malli todellisesta järjestelmästä ja analysoida sellainen malli. Tämän analyysin päätelmät pätevät jokaiselle elementille, mutta järjestelmä ei ole yksinkertainen elementtien summa, eivätkä sen ominaisuudet ole vain elementtien ominaisuuksien summa.

Tästä voidaan päätellä, että ulkoista ympäristöä huomioimatta mallinnuksen perusteella saadut johtopäätökset järjestelmän käyttäytymisestä voivat olla varsin perusteltuja järjestelmän sisältä katsottuna. Mutta on myös mahdollista, että näillä päätelmillä ei ole mitään tekemistä järjestelmän kanssa ulkomaailmasta katsottuna.

10. Mallin toteutustavat. Abstrakteja materiaalimalleja

Kun ihminen luo malleja, hänellä on käytössään kahdenlaisia ​​keinoja: itse tietoisuuden välineet ja ympäröivän aineellisen maailman keinot; Tämän mukaisesti mallit jaetaan abstrakteihin (ihanteellisiin) ja materiaalisiin (todellisiin).

Abstrakteja malleja.

Näitä ovat kielikonstruktit, ts. kielimalleja. Luonnollinen kieli on universaali keino minkä tahansa abstraktin mallin rakentamiseen. Universaalisuuden takaa mahdollisuus tuoda kieleen uusia sanoja sekä mahdollisuus rakentaa hierarkkisesti yhä kehittyneempiä kielimalleja. Kielen universaalisuus saavutetaan muun muassa sillä, että kielimalleissa on moniselitteisyyttä, tarkkuutta ja epämääräisyyttä. Tämä ilmenee jo sanojen tasolla (epäselvyys tai epävarmuus). Lisäksi monipuolinen sanojen yhdistäminen lauseiksi. Tämä synnyttää likimääräisyyden - kielimallien luontaisen ominaisuuden.

Materiaalimallit.

Jotta jokin aineellinen esine olisi malli, jonkin alkuperäisen korvaaja, niiden välille on luotava samankaltaisuussuhde. Voit tehdä tämän eri tavoilla:

1). Suora samankaltaisuus, joka saadaan fyysisen vuorovaikutuksen tuloksena mallin luomisprosessissa (valokuvaus, pienoismallit lentokoneista, laivoista, rakennuksista, nukeista, malleja, kuvioita jne.). Suorassakin samankaltaisuudesta mallin kanssa on ongelmana simulointitulosten siirtäminen alkuperäiseen (laivamallin hydrodynaamisten testien tulos, jossa liikkeen nopeus voidaan skaalata veden ominaisuuksien (viskositeetti, tiheys, painovoima - ei voi skaalata)). On olemassa samankaltaisuusteoria, joka liittyy suoriin samankaltaisuusmalleihin.

2). Epäsuora samankaltaisuus ei toteudu alkuperäisen ja mallin välille fyysisen vuorovaikutuksen seurauksena, vaan se on olemassa objektiivisesti luonnossa, paljastettuna niiden abstraktien mallien sattumana tai läheisyyden muodossa. Esimerkiksi sähkömekaaninen analogia. Jotkut mekaanisten ja sähköisten prosessien mallit kuvataan samoilla ohjauksilla, ainoa ero on näihin säätimiin sisältyvien muuttujien erilaisessa fysikaalisessa tulkinnassa. Siksi mekaanisen suunnittelun kokeileminen voidaan korvata kokeilemalla sähköpiiriä, joka on yksinkertaisempi ja tehokkaampi. Lääkäreiden koeeläimet ovat ihmiskehon analogeja, autopilotti on lentäjän analogi jne.

3) Ehdollinen samankaltaisuus. Mallin samankaltaisuus alkuperäisen kanssa todetaan sopimuksen tuloksena. Esimerkkejä: henkilökortti on malli mallista sen omistajasta, kartta on malli maastosta, raha on malli arvon, signaalit ovat malleja viestistä. Ehdollisen samankaltaisuuden mallit ovat abstraktien mallien aineellinen ilmentymä, muoto, jossa nämä abstraktit mallit tallennetaan ja välitetään henkilöltä toiselle, samalla kun säilytetään mahdollisuus palata abstraktiin muotoon. Tämä saavutetaan sopimalla siitä, mikä reaaliobjektin tila liittyy abstraktin mallin tiettyyn elementtiin.

Ehdollisten samankaltaisuusmallien yleisen kaavion määrittely ja syventäminen tapahtuu kahteen suuntaan: - ehdollisen samankaltaisuuden mallit teknisissä laitteissa, joissa niitä käytetään ilman ihmisen puuttumista; signaaleja - signaalien rakentamissääntöjä ja käyttömenetelmiä kutsutaan koodiksi, koodaukseksi, dekoodaukseksi - tutkitaan erityisiä tieteenaloja; ihmisen itsensä luomat ehdollisen samankaltaisuuden mallit - merkkijärjestelmät. Sitä käsittelevää tietämystä kutsutaan semiotiikaksi.

11. Materiaalimallien samankaltaisuuden määrittäminen

Samankaltaisuus on tietty suhde eri esineiden ominaisuuksien indikaattoreiden arvojen välillä, joita tutkija havaitsee ja mittaa kognitioprosessissa. Samankaltaisuus ymmärretään sellaiseksi objektien ominaisuuksien väliseksi vastaavuudeksi (suhteeksi), jossa on toiminto tai sääntö yhden kohteen näiden ominaisuuksien indikaattoreiden arvojen saattamiseksi saman kohteen arvoihin. toisen kohteen indikaattoreita.

Tällaisten objektien matemaattiset (muodolliset) kuvaukset mahdollistavat niiden pelkistämisen identtiseen muotoon.

Toisin sanoen samankaltaisuus on eri objektien homogeenisten ominaisuuksien indikaattoreiden arvojen välinen vastaavuussuhde. Ominaisuuksia, joilla on sama indikaattorimitta, kutsutaan homogeenisiksi.

Useita objektien samankaltaisuuden tyyppejä tunnetaan.

1. Sen mukaan, kuinka täydellisesti parametrit on otettu huomioon, erotetaan seuraavat:

· absoluuttinen (teoreettinen) samankaltaisuus, joka olettaa näiden objektien kaikkien parametrien arvojen suhteellista vastaavuutta, ts.

pj(t)/rj(t) = mj(t), missä j=1,n;

· Käytännön samankaltaisuus - tietty toiminnallinen yksi-yhteen vastaavuus parametrien ja indikaattoreiden tietyn osajoukon ominaisuuksia, jotka ovat olennaisia ​​tässä tutkimuksessa;

· käytännöllinen täydellinen samankaltaisuus - valittujen ominaisuuksien indikaattoreiden ja parametrien vastaavuus ajassa ja tilassa;

· käytännössä epätäydellinen samankaltaisuus - parametrien ja indikaattoreiden valittujen ominaisuuksien vastaavuus vain ajassa tai vain avaruudessa;

käytännöllinen likimääräinen samankaltaisuus - valittujen parametrien ja indikaattoreiden yhteensopivuus tiettyjen oletusten ja likiarvojen kanssa.

2. Esineiden luonteen riittävyyden mukaan ne erotetaan:

· fyysinen samankaltaisuus, joka edellyttää esineiden fyysisen luonteen riittävyyttä (fyysisen samankaltaisuuden erityistapauksia ovat esineiden mekaaninen, sähköinen ja kemiallinen samankaltaisuus);

· matemaattinen samankaltaisuus, joka edellyttää esineiden ominaisuuksien muodollisen kuvauksen riittävyyttä (matemaattisen samankaltaisuuden erityistapauksia ovat esineiden ominaisuuksien indikaattoreiden tilastollinen, algoritminen, rakenteellinen ja graafinen samankaltaisuus).

Samankaltaisten kohteiden tunnistamisen ongelmana on tieteellisesti perusteltujen samankaltaisuuskriteerien valinta ja näiden kriteerien laskentamenetelmien kehittäminen.

12. Mallin ominaisuuksien toteutusehdot

Järjestelmäanalyysin logiikan mukaan, kun projektin toteuttamista varten on tunnistettu ja rakennettu toisiinsa liittyvä tehtäväjoukko (voidaan sanoa, ja tämä olisi aika tiukka tehtäväjärjestelmä), alkaa järjestelmän suunnittelun seuraava vaihe - tutkimus. mallin toteuttamisen ehdoista.

Luonnollisesti mikä tahansa järjestelmämalli voidaan toteuttaa käytännössä vain tiettyjen ehtojen täyttyessä.

Esitetään se koulutusjärjestelmän esimerkillä.

Luonnollisesti mikä tahansa koulutusjärjestelmän malli voidaan toteuttaa käytännössä vain, jos tietyt ehdot täyttyvät: henkilöstö, motivaatio, materiaaliset ja tekniset, tieteelliset ja metodologiset, taloudelliset, organisatoriset, oikeudelliset, tiedot.

Poliittisten päättäjien ansioksi on huomattava, että viime vuodet Paljon enemmän huomiota alettiin kiinnittää kysymyksiin koulutusuudistusten toteuttamisen edellytyksistä ja niiden yhtäläisyyksistä, samoin kuin teknologiseen valmisteluun koulutushankkeiden toteuttamiseksi: tarvittavien oppikirjojen luomiseen, opettajien uudelleenkoulutuksen metodologiseen kehittämiseen, jne. Ennen vanhaan, jo kuusi kuukautta seuraavan päätöslauselman julkaisemisen jälkeen, oli tarpeen raportoida NLKP:n keskuskomitealle, että koulut, ammattikoulut jne. "siirtyi opetuksen uuteen sisältöön."

13. Malli ja alkuperäinen. Erot. Rajallisuus, yksinkertaisuus, läheisyys

Mallin ja todellisuuden välinen vastaavuus voidaan ilmaista seuraavilla periaatteilla:

1. Raaja.

Kaikki todelliset esineet osana todellista maailmaa ovat ominaisuuksiltaan ja yhteyksiltään muihin esineisiin äärettömiä. Jos kuitenkin pidämme mielessämme kognitiiviset kykymme, niin tässä meitä rajoittavat omat resurssimme - aivojen hermosolujen määrä, toimien määrä, jonka voimme suorittaa aikayksikköä kohden, itse aika, jonka aikana voimme ratkaista jokin ongelma; ulkoiset resurssit, joita voimme ottaa mukaan toimintamme prosessiin, ovat rajalliset, ts. on välttämätöntä tuntea ääretön maailma äärellisillä keinoilla. Kaikki mallit ovat rajallisia. Abstraktit mallit ovat alusta alkaen rajallisia - niillä on välittömästi kiinteä määrä ominaisuuksia. Todelliset mallit ovat äärellisiä siinä mielessä, että niiden ominaisuuksien äärettömästä joukosta valitaan ja käytetään vain muutamia, samanlaisia ​​kuin alkuperäisen kohteen ominaisuudet, jotka kiinnostavat meitä. Malli on samanlainen kuin alkuperäinen äärellisessä määrässä suhteita.

2. Yksinkertaistaminen.

Mallien äärellisyyden vuoksi niiden yksinkertaistaminen on väistämätöntä, mutta ihmiskäytännössä tämä yksinkertaistaminen on hyväksyttävää, koska Mihin tahansa tarkoitukseen riittää epätäydellinen, yksinkertaistettu todellisuuden heijastus. Erityistarkoituksiin tällainen yksinkertaistaminen on myös tarpeen, koska voit tunnistaa alkuperäisen tärkeimmät vaikutukset ja ominaisuudet (fyysiset abstraktiot - ihanteellinen kaasu, absoluuttinen musta kappale, ...).

Mallin pakotettu yksinkertaistaminen - tarve toimia sen kanssa - resurssien yksinkertaistaminen.

Toinen näkökohta: kahdesta mallista, jotka kuvaavat tiettyä kohdetta yhtä tarkasti, yksinkertaisempi osoittautuu lähempänä alkuperäistä (sen todellista luonnetta).

3. Mallien likiarvo.

Tämä termi liittyy mallin ja alkuperäisen väliseen kvantitatiiviseen eroon (laadulliset erot liittyvät termeihin äärellisyys ja yksinkertaisuus). Tämä määrällinen ero on aina olemassa, eikä sinänsä ole suuri eikä pieni, vaan sen mitta otetaan käyttöön korreloimalla tämä ero mallinnuksen tarkoitukseen (kello on aikamalli).

4. Riittävyys.

Malli, jonka avulla asetettu tavoite saavutetaan onnistuneesti, on riittävä. Tämä ei vastaa mallin täydellisyyden, tarkkuuden tai oikean tarkkuuden käsitettä. Ptolemaioksen malli on riittävä (sillä mielessä, että se kuvaa tarkasti planeettojen liikettä). Riittävä mutta väärä malli (onnistunut parantaminen henkiloitsuja käyttämällä). Joskus on mahdollista ottaa käyttöön jokin riittävyysmitta. Sitten voidaan pohtia kysymyksiä mallin tunnistamisesta (eli sopivimman löytämisestä tietystä luokasta), mallien stabiilisuudesta, niiden mukauttamisesta.

14. Mallin ja alkuperäisen samankaltaisuus. Mallin riittävyys. Mallien totuus. Totuuden ja valheen yhdistelmä

Tärkein käsite taloudellisessa ja matemaattisessa mallintamisessa, kuten missä tahansa mallintamisessa, on mallin riittävyyden käsite, eli mallin vastaavuus mallinnetun objektin tai prosessin kanssa. Mallin riittävyys on jossain määrin ehdollinen käsite, koska mallin täydellistä vastaavuutta todelliseen objektiin ei voi olla, mikä on tyypillistä myös taloudelliselle ja matemaattiselle mallinnukselle. Mallinnuksessa emme tarkoita pelkästään riittävyyttä, vaan niiden ominaisuuksien noudattamista, jotka ovat tutkimuksen kannalta oleellisia. Taloudellisten ja matemaattisten mallien riittävyyden varmistaminen on erittäin vakava ongelma, varsinkin kun sitä vaikeuttaa taloudellisten määrien mittaamisen vaikeus. Ilman tällaista todentamista mallinnustulosten käyttö johtamispäätöksissä ei kuitenkaan voi olla vain vähän hyödyllistä, vaan myös merkittävää haittaa.

Juuri mielessä mallin rakentamisen taustalla olevat teoreettiset pohdinnat ja menetelmät voidaan herättää kysymyksiä siitä, kuinka tarkasti tämä malli heijastaa kohdetta ja kuinka täydellisesti se heijastaa sitä. (Mallinnusprosessissa erotetaan erityisvaiheet - mallin varmennusvaihe ja sen riittävyyden arviointi). Tässä tapauksessa herää ajatus minkä tahansa ihmisen tekemän esineen vertailukelpoisuudesta samankaltaisten luonnon esineiden kanssa ja tämän esineen totuudesta. Mutta tämä on järkevää vain, jos tällaisia ​​kohteita on luotu erityinen tarkoitus kuvata, kopioida, toistaa luonnon esineen tiettyjä piirteitä.

Voidaan siis sanoa, että totuus on materiaalimalleille ominaista: - johtuen niiden yhteydestä tiettyyn tietoon - johtuen sen rakenteen isomorfismin olemassaolosta (tai puuttumisesta) mallinnetun prosessin tai ilmiön rakenteen kanssa; johtuen mallin suhteesta mallinnettuun objektiin, mikä tekee siitä osan kognitiivinen prosessi ja antaa sinun ratkaista tiettyjä kognitiivisia ongelmia.

Ja tässä suhteessa materiaalimalli on epistemologisesti toissijainen ja toimii epistemologisen reflektoinnin elementtinä.

15. Mallin dynamiikka. Mallinnusprosessi. Syyt mallintamisprosessin täydellisen algoritmisoinnin mahdottomuuteen

Tulossa ja lähdössä on parametrien X ja Y riippuvuudet ajasta t. Haasteena on määritellä musta laatikko.

Oletetaan, että yksi signaali X(t) syötetään järjestelmän tuloon, joka oli aiemmin nolla-alkuolosuhteissa. Jos ulostulossa havaitaan eksponentiaalinen signaali, tämä on ensimmäisen asteen järjestelmä. Sen kuvaamiseen riittää yksi derivaatta ja mallin ratkaisu sisältää yhden integraalin. Koska yksi integraali "luo aina" yhden eksponentiaalin, kaksi integraalia ovat kaksi eksponentiaalia. Sen määrittämiseksi, onko käyrä eksponentiaalinen, piirretään tangentti jokaiseen pisteeseen, kunnes se leikkaa vakaan tilan viivan. Joka pisteessä T on oltava vakioarvo. Arvo T kuvaa järjestelmän (muistin) inertiaa. Pienellä T:n arvolla järjestelmä on heikosti riippuvainen aikaisemmasta historiasta ja syöte saa välittömästi lähdön muuttumaan. Kun T on suuri, järjestelmä reagoi hitaasti tulosignaaliin, ja kun T on erittäin suuri, järjestelmä pysyy ennallaan.

Ensimmäisen tilauksen linkillä on kaksi parametria:

1) inertia - T

2) voitto

Esitetään siirtofunktion käsite dynaamisen järjestelmän mallina. Määritelmän mukaan siirtofunktio on lähdön ja tulon suhde

Ensimmäisen tilauksen linkin siirtofunktiolla on muoto.

Sitten, käyttämällä siirtofunktion määritelmää, meillä on missä "p" on derivaatan () symboli.

Seuraavaksi saamme:

Erotusmuodossa yhtälö voidaan kirjoittaa muodossa (Yi+1 - Yi)*T+Yi*dt = k*Xi*dt. Tai ilmaista nykyhetkeä menneisyyden kautta Yi+1 = A* Xi + B* Yi. Tässä A ja B ovat painotuskertoimia. A ilmaisee komponentin X painon, joka määrittää ulkoisen maailman vaikutuksen järjestelmään, B osoittaa Y:n painon, joka määrittää järjestelmän muistin, historian vaikutuksen sen käyttäytymiseen.

Erityisesti jos B=0, niin Yi+1 = A* Xi ja kyseessä on hitausvapaa järjestelmä, joka reagoi välittömästi tulosignaaliin Y=k*X ja kasvattaa sitä k kertaa. Jos B = 0,5, niin on helppo saada aikaan, että vakiotulosignaalilla X Yi+1 = A* Xi +0,5* Yi = A* Xi +0,5(A* Xi-1 +B* Yi-1) = ... = A*(1+0.5+0.52+...+0.5n)*Хi-n+0.5n+1*Yi-n = 2*A*Xi-n = k*Xi-n tai kuvassa kaaviossa saamme vaimennuseksponentiaalin. Y pyrkii tulosignaalin X arvoon kerrottuna vahvistuksella k.

Jos vahvistamme entisestään B=1:n vaikutusta, niin järjestelmä alkaa integroida itseään (lähtö syötetään järjestelmän tuloon)

Yi+1 = A* Xi + Yi lisäämällä tulosignaalin koko ajan, mikä vastaa lähtösignaalin eksponentiaalista rajatonta kasvua. Pohjimmiltaan tämä vastaa positiivista palautetta. Kun B=-1, meillä on malli Yi+1 = A* Xi - Yi negatiivista palautetta vastaavassa merkityksessä. Mallia määriteltäessä on tarpeen löytää tuntemattomat kertoimet k ja T.

Tarkastellaanpa toisen asteen linkkiä.

Toisen tilauksen linkissä on kolme parametria.

Ominaisuudet: tasainen poistuminen nollasta, käännepiste ja loputon eteneminen kohti vakaata tilaa.

Malli on materiaalinen tai henkisesti kuviteltu esine, joka korvaa tutkimuksen aikana alkuperäisen kohteen ja säilyttää sen tyypilliset, tietyn tutkimuksen kannalta merkitykselliset piirteet. Mallin rakentamisprosessia kutsutaan mallintamiseksi.

Mallinnusprosessi koostuu kolmesta vaiheesta - formalisointi (siirtyminen todellisesta kohteesta malliin), mallintaminen (mallin tutkimus ja muuntaminen), tulkinnasta (mallinnuksen tulosten muuntaminen todellisuudeksi).

16. Mallimalli. Mallin ensimmäinen määritelmä. Mallin toinen määritelmä

Malli - objekti tai kuvaus objektista, järjestelmä, jolla korvataan (tietyissä olosuhteissa, ehdotukset, hypoteesit) yksi järjestelmä (eli alkuperäinen) toisella järjestelmällä alkuperäisen tutkimiseksi tai minkä tahansa sen ominaisuuksien toistamiseksi. Malli on tulos yhden rakenteen yhdistämisestä toiseen.

Malleja, jos jätämme huomioimatta niiden soveltamisalueet, on kolmenlaisia: kognitiivisia, pragmaattisia ja instrumentaalisia.

Kognitiivinen malli on tiedon organisoinnin ja esittämisen muoto, keino yhdistää uutta ja vanhaa tietoa. Kognitiivinen malli on pääsääntöisesti mukautettu todellisuuteen ja on teoreettinen malli.

Pragmaattinen malli on keino organisoida käytännön toimia, toimiva esitys järjestelmän tavoitteista sen hallintaa varten. Todellisuus niissä on mukautettu johonkin pragmaattiseen malliin. Nämä ovat yleensä sovellettuja malleja.

Instrumentaalinen malli on keino rakentaa, tutkia ja/tai käyttää pragmaattisia ja/tai kognitiivisia malleja.

Kognitiiviset heijastavat olemassa olevia ja pragmaattisia - vaikkakaan ei olemassa olevia, mutta toivottavia ja mahdollisesti toteutettavissa olevia suhteita ja yhteyksiä.

Mallintamisen tason, ”syvyyden” mukaan mallit ovat empiirisiä - empiirisiin faktoihin perustuvia, riippuvuuksia, teoreettisia - matemaattisiin kuvauksiin perustuvia ja sekalaisia, puoliempiirisiä - empiirisiä riippuvuuksia ja matemaattisia kuvauksia käyttäen.

Järjestelmää S (x1,x2,...,xn; R) kuvaava matemaattinen malli M on muotoa: M=(z1,z2,...,zm; Q), missä ziIZ, i=1,2, .. .,n, Q, R - relaatiot yli X - järjestelmän tulo-, lähtösignaalien ja tilojen joukko ja Z - joukko X:n kuvauksia, esityksiä elementtien ja osajoukkojen välillä.

Mallin perusvaatimukset: rakenteen selkeys; sen perusominaisuuksien ja suhteiden näkyvyys; sen saatavuus tutkimusta tai jäljentämistä varten; tutkimuksen, jäljentämisen helppous; alkuperäisessä olevan tiedon säilyttäminen (mallia rakennettaessa huomioitujen hypoteesien tarkkuudella) ja uuden tiedon hankkiminen.

Mallintamisongelma koostuu kolmesta tehtävästä: mallin rakentaminen (tämä tehtävä on vähemmän formalisoitava ja rakentava siinä mielessä, että mallien rakentamiseen ei ole algoritmia); mallitutkimus (tämä tehtävä on formalisoitavampi; on olemassa menetelmiä eri malliluokkien tutkimiseen); mallin käyttö (rakentava ja erityinen tehtävä).

Mallia M kutsutaan staattiseksi, jos xi:n joukossa ei ole aikaparametria t. Staattinen malli kullakin ajanhetkellä tarjoaa vain "valokuvan" järjestelmästä, sen viipaleesta.

Malli on dynaaminen, jos xi:n joukossa on aikaparametri, ts. se näyttää järjestelmän (järjestelmän prosessit) ajan mittaan.

Malli on diskreetti, jos se kuvaa järjestelmän käyttäytymistä vain diskreetillä ajanhetkellä.

Malli on jatkuva, jos se kuvaa järjestelmän käyttäytymistä kaikilla ajankohdilla tietyltä ajanjaksolta.

Malli on simulaatio, jos se on tarkoitettu testaamaan tai tutkimaan, toistamaan kohteen mahdollisia kehitys- ja käyttäytymispolkuja muuttamalla joitain tai kaikkia M-mallin parametreja xi.

Malli on deterministinen, jos jokainen sisääntuloparametrijoukko vastaa täysin määriteltyä ja yksilöllisesti määriteltyä lähtöparametrijoukkoa; muuten malli on ei-deterministinen, stokastinen (todennäköisyys).

Voidaan puhua erilaisista mallien käyttötavoista - simulaatiotila, stokastinen tila jne.

Malli sisältää: objekti O, aihe (valinnainen) A, tehtävä Z, resurssit B, mallinnusympäristö C: M=.

Minkä tahansa mallin ominaisuudet ovat:

äärellisyys: malli heijastaa alkuperäistä vain äärellisessä määrässä suhteitaan ja lisäksi mallinnusresurssit ovat äärellisiä; yksinkertaisuus: malli näyttää vain esineen olennaiset näkökohdat; likimääräinen: malli edustaa todellisuutta karkeasti tai likimääräisesti; riittävyys: malli kuvaa mallinnettavan järjestelmän onnistuneesti; tietosisältö: mallin tulee sisältää riittävästi tietoa järjestelmästä - mallia rakennettaessa hyväksyttyjen hypoteesien puitteissa.

Simuloidun järjestelmän elinkaari:

· Tietojen kerääminen kohteesta, hypoteesien esittäminen, esimallianalyysi;

· Mallien (alamallien) rakenteen ja koostumuksen suunnittelu;

· Mallin spesifikaatioiden rakentaminen, yksittäisten alimallien kehittäminen ja virheenkorjaus, mallin kokoaminen, mallin parametrien tunnistaminen (tarvittaessa);

· Mallitutkimus - tutkimusmenetelmän valinta ja mallinnusalgoritmin (ohjelman) kehittäminen;

· Mallin riittävyyden, vakauden ja herkkyyden tutkimus;

· Mallinnustyökalujen arviointi (käytetyt resurssit);

· Mallintamisen tulosten tulkinta, analysointi ja joidenkin syy-seuraussuhteiden määrittäminen tutkittavassa järjestelmässä;

· Raporttien luominen ja suunnittelu (kansantalouden) ratkaisut;

· Mallin tarkentaminen, muuttaminen tarvittaessa ja paluu tutkittavaan järjestelmään mallintamalla saadun uuden tiedon kera.

17. Järjestelmämallien moninaisuus. Käsitteen "ongelma", "tavoite", "järjestelmä" määritelmä

Yksi monimutkaisten järjestelmien mallintamisen perusperiaatteista on mallien moninkertaisuuden periaate, joka koostuu toisaalta mahdollisuudesta esittää monia erilaisia ​​järjestelmiä ja prosesseja samalla mallilla ja toisaalta mahdollisuudesta jotka edustavat samaa järjestelmää useilla eri malleilla tutkimuksen tarkoituksesta riippuen. Tätä periaatetta käyttämällä voidaan luopua lähestymistavasta, jossa jokaiselle tutkittavalle järjestelmälle kehitetään oma malli, ja ehdottaa uusi lähestymistapa, jossa kehitetään eri tasoisia (pääasiassa perus- ja paikallisia) abstrakteja matemaattisia malleja, joita käytetään eri luokkien järjestelmien tutkimiseen. Tässä tapauksessa mallinnustehtävä rajoittuu mallien pätevään parametrointiin ja saatujen tulosten tulkintaan.

Tavoitteena on monimutkainen yhdistelmä erilaisia ​​ristiriitaisia ​​etuja. Tavoitteena on järjestelmää muodostava, integroiva tekijä, joka yhdistää yksittäiset objektit ja prosessit eheydeksi, järjestelmäksi. Tämä yhdistäminen tapahtuu sillä perusteella, että yksittäiset esineet eivät aina voi toimia riittävinä keinoina saavuttaa inhimillisiä tavoitteita. Ja yhdistetyssä muodossaan he saavat uuden, systeemisen, kokonaisvaltaisen laadun, joka riittää tavoitteiden saavuttamiseen.

Järjestelmä on keino saavuttaa päämäärä.

Järjestelmän ensimmäistä määritelmää täydentää toinen, joka kuvaa sen sisäistä rakennetta.

Järjestelmän yleinen määritelmä on muotoiltu seuraavasti: "Järjestelmä on joukko vuorovaikutuksessa olevia elementtejä, jotka on eristetty ympäristöstä tiettyä tarkoitusta varten."

Ongelma on tilanne, jolle on tunnusomaista ero vaaditun (toivotun) tuotoksen ja olemassa olevan tuotoksen välillä. Poistuminen on tarpeen, jos sen puuttuminen uhkaa järjestelmän olemassaoloa tai kehitystä. Nykyinen tuotos saadaan olemassa olevasta järjestelmästä. Haluttu tulos saadaan halutusta järjestelmästä. Ongelmana on ero olemassa olevan ja halutun järjestelmän välillä. Ongelmana saattaa olla tuotannon vähenemisen tai lisäämisen estäminen. Ongelmatila edustaa olemassa olevaa järjestelmää ("tunnettu"). Vaatimus edustaa haluttua järjestelmää.

18. "Musta laatikko". Malli, ominaisuudet, mallin rakentamisen vaikeudet. Black Box -mallin hyödyllisyyden ehdot

Mustan laatikon mallin rakentaminen voi olla haastava tehtävä johtuen järjestelmän monista tuloista ja lähtöistä (tämä johtuu siitä, että mikä tahansa todellinen järjestelmä on vuorovaikutuksessa ympäristöön rajoittamaton määrä tapoja). Mallia rakennettaessa niistä on valittava äärellinen luku. Valintakriteerinä on mallin tarkoitus, tietyn yhteyden merkitys suhteessa tähän tavoitteeseen. Tässä tietysti virheet ovat mahdollisia, ne yhteydet, jotka eivät sisälly malliin (jotka ovat edelleen voimassa), voivat osoittautua tärkeiksi. Tämä on erityisen tärkeää tavoitetta määritettäessä, ts. järjestelmän lähdöt. Todellinen järjestelmä on vuorovaikutuksessa kaikkien ympäristön esineiden kanssa, joten on tärkeää ottaa huomioon kaikki olennaiset asiat. Seurauksena on, että päätavoitteeseen liittyy lisätavoitteiden asettaminen.

Esimerkki: autossa ei saa olla vain tietty määrä matkustajia tai vaadittava kantavuus, mutta se ei myöskään saa aiheuttaa liikaa melua ajon aikana, sen pakokaasujen myrkyllisyys ei ylitä normia, hyväksyttävä polttoaineenkulutus, ... Vain täyttäminen yksi tavoite ei riitä, lisätavoitteiden saavuttamatta jättäminen voi tehdä päätavoitteen saavuttamisesta jopa haitallista.

Musta laatikko -malli osoittautuu joskus ainoaksi soveltuvaksi järjestelmiä tutkittaessa.

Esimerkki: tutkimus ihmisen psyykestä tai lääkkeen vaikutuksesta elimistöön, toimimme vain syötteiden perusteella ja teemme johtopäätökset käyttäjän aikasignaalin lähtöjen havaintojen perusteella, koska Jokainen kello näyttää anturin tilan, jonka jälkeen niiden lukemat poikkeavat vähitellen. Ratkaisu on synkronoida kaikki kellot tietyn aikastandardin lukemien mukaan ("tarkka aika" -signaalit radion kautta). Pitäisikö standardi sisällyttää kelloon järjestelmänä vai pitääkö jokaista kelloa pitää alijärjestelmänä yleisessä ajanilmaisujärjestelmässä?

19. Järjestelmän ominaisuuksien malli. Elementti, osajärjestelmät, perusteet erilaisten mallien rakentamiselle eri asiantuntijoiden toimesta

Järjestelmä on kokoelma toisiinsa liittyviä elementtejä, jotka on eristetty ympäristöstä ja jotka ovat vuorovaikutuksessa sen kanssa yhtenä kokonaisuutena.

Osien yhdistämisestä syntyvä ominaisuus on ilmiön pääominaisuus, olemus, olemus. Ilmiön käsite on ennen kaikkea käsitys ilmiön olemuksesta, ilmiön pääpiirteestä, tietyssä järjestelmässä syntyvästä ominaisuudesta.

Esimerkiksi televisiot ja autot ovat erilaisia: pieniä ja suuria, hyviä ja ei niin hyviä, koottuna eri kaavioiden mukaan eri osista. Mutta niillä kaikilla on joitain erottuvia ominaisuuksia: televisio on ilmiö, joka vastaanottaa televisiosignaaleja ja toistaa television kuvan, ja auto on "kärry, joka ajaa itseään".

Ilmiön käsitteen muodostaminen tarkoittaa: osoittaa ilmiön olemassaolo - korostaa ilmiötä, erottaa se; näytä ilmiön rakenne; todistaa tämän ilmiön suhdetta muihin, ts. määrittää tämän ilmiön paikan ilmiöhierarkiassa.

Ilmiöjen hierarkia ja sisäkkäisyys syntyy siitä, että ilmiöissä-superjärjestelmissä ovat mukana niiden eheyden synnyttämät ilmiöiden-alijärjestelmien ominaisuudet. Ilmiön jokainen ominaisuus syntyy jollain ilmiöhierarkian tasolla, joten ilmiöitä tutkittaessa on välttämätöntä erottaa aineosista perityt ominaisuudet ja ilmiön eheyden synnyttämät ominaisuudet.

Koska jokainen ominaisuus, jokainen entiteetti generoidaan omalla ilmiöhierarkian tasolla, ei ole mitään järkeä etsiä ominaisuuksia alemmalta tasolta - niitä ei vielä ole. On myös turhaa tutkia ominaisuuksia korkeammalla tasolla - siellä ominaisuudet voivat imeytyä ja sisällyttää muihin ilmiöihin-systeemeihin.

Lineaarisen, hierarkkisen järjestyksen lisäksi sitä on muitakin tyyppejä. Tästä huolimatta ilmiön minkä tahansa ominaisuuden hallitsemiseksi on kuitenkin välttämätöntä ymmärtää sen hierarkian tason rakenne, jolla kiinnostavien ilmiöiden ominaisuudet syntyvät. Tämä on ilmiöiden analyysin systemaattisen lähestymistavan ydin.

Hierarkian kullakin tasolla esiintyvien ilmiöiden monimutkaisuus on rajallinen. Kaikki tällä hierarkian tasolla syntyvät ilmiöt perustuvat joidenkin 7 periaatteen yhdistelmään. Nämä ovat kognition metodologian periaatteet.

Toiminnallisen ominaisuuden kvantitatiivista ominaisuutta kutsutaan toiminnalliseksi PARAMETRIksi.

Esimerkiksi ilmiön osat vaikuttavat toisiinsa kytkentäpiiriä pitkin: autossa polttoainejärjestelmä syöttää moottoriin palavaa seosta ja moottori luo pyörivän voiman akseliin.

Moottori on auton osajärjestelmä, joka tuottaa pyörivän voiman. Moottorin osien joukko on pyörimisvoimaa synnyttävän ilmiön kantaja ja osien välinen vuorovaikutus on moottorin osien kytkentäpiiri.

Koska ilmiöt ovat riippumattomia kantajistaan, moottorin kaikki osat voidaan vaihtaa ja autossa yksi moottori voidaan vaihtaa toiseen, mikä myös synnyttää pyörivää voimaa akseliin.

Eli ilmiön sisäinen rakenne, järjestelmän arkkitehtuuri, on joukko sen osien toiminnallisia ominaisuuksia ja niiden välisten yhteyksien rakennetta.

20. Järjestelmän rakennemalli. Käyttöehdot, "järjestelmän rakenteen", "suhteen", "omaisuuden" määritelmä. Suhde käsitteiden "suhde" ja "ominaisuudet" välillä. Järjestelmän toinen määritelmä

Mustan laatikon malli ja koostumus eivät monissa tapauksissa riitä. On tarpeen tietää elementtien ja osajärjestelmien väliset yhteydet tai suhteet. Joukkoa välttämättömiä tai riittäviä suhteita elementtien välillä tavoitteen saavuttamiseksi kutsutaan järjestelmän rakenteeksi. Järjestelmään sisältyvien todellisten objektien välillä on valtava (ehkä ääretön) määrä yhteyksiä. Rakennemallia määriteltäessä otetaan huomioon vain rajallinen määrä yhteyksiä, jotka ovat merkityksellisiä kyseessä olevan tavoitteen kannalta.

Esimerkki: mekanismia laskettaessa osien keskinäistä vetovoimaa toisiinsa ei oteta huomioon, mutta osien paino otetaan välttämättä huomioon.

Kun puhumme yhteydestä tai suhteesta, mukana on vähintään kaksi esinettä. Ominaisuus on yhden objektin attribuutti. Mutta ominaisuus paljastuu kohteen vuorovaikutuksessa muiden esineiden kanssa, ts. kun solmitaan jokin suhde.

Esimerkki: pallo on punainen, mutta tämä havaitaan valkoisen lähteen ja valoanalysaattorin vastaanottimen läsnä ollessa. Omaisuus on romahtanut suhde. Hypoteesi: Tämä väite pätee kaikkiin ominaisuuksiin.

Järjestelmän toinen määritelmä: "Järjestelmä on joukko toisiinsa liittyviä elementtejä, jotka on eristetty ympäristöstä ja jotka ovat vuorovaikutuksessa sen kanssa kokonaisuutena."

21. Valkoisen laatikon järjestelmän lohkokaavio. Kaaviot

Järjestelmän toinen määritelmä: "Järjestelmä on joukko toisiinsa liittyviä elementtejä, jotka on eristetty ympäristöstä ja jotka ovat vuorovaikutuksessa sen kanssa kokonaisuutena." Tämä määritelmä kattaa mustat laatikot, koostumukset ja rakennemallit. Sitä kutsutaan järjestelmän lohkokaavioksi (valkoinen laatikko).

Esimerkki: kellon lohkokaavio.

Rakennekaavioiden sisältöpuolelta abstraktio johtaa kaavioon, jossa ilmoitetaan vain elementtien olemassaolo ja niiden väliset yhteydet. Matematiikassa tällaista objektia kutsutaan graafiksi. (kaavio - kaavio, kaavio, kaavio). Graafissa on kärjet (elementit vastaavat niitä) ja reunat (yhteydet vastaavat niitä). Jos kytkennät eivät ole symmetrisiä, ne merkitään reunoilla nuolilla (kaari) ja kuvaajaa kutsutaan orientoiduksi, muuten sitä kutsutaan suuntaamattomaksi. Voit heijastaa elementtien ja yhteyksien välisiä eroja määrittämällä reunoille numeerisia ominaisuuksia (reunapaino - painotettu graafi) tai paljastamalla kärjet ja reunat (värillinen kaavio). Järjestelmädynamiikkaa on kahdenlaisia:

- toimiva - prosessit, jotka tapahtuvat järjestelmässä, joka toteuttaa vakaasti kiinteän tavoitteen (kello, joukkoliikenne, elokuvateatteri, TV, ...);

- kehitys - järjestelmän muuttaminen, kun sen tavoitteet muuttuvat. Järjestelmän nykyisen rakenteen (ja joskus sen kokoonpanon) on muututtava tukeakseen uutta tarkoitusta.

Dynaamisia malleja voidaan rakentaa myös mustan laatikon, kokoonpanomallin (toimintosarjan vaiheiden luettelo) tai lohkokaaviomallin muodossa (esimerkiksi verkkokaavion muodossa kuvattaessa joitain tuotantoprosessi). Käsitteen virallistaminen dynaaminen järjestelmä suoritetaan ottamalla huomioon tulojen X, lähtöjen Y mahdollisten arvojen joukon ja järjestetyn aikamomenttijoukon T välinen vastaavuus

T->X; T->Y; Tеt, Tex, x=x(t), y=y(t).

Musta laatikko -malli on kahden prosessin yhdistelmä (x(t)), (y(t)). Vaikka oletetaan, että y(t)=F(x(t)), niin black box -mallissa muunnos F on tuntematon.

22. Järjestelmän dynaamiset mallit. Toiminta ja kehitys

Kohdemalli edustaa suunnitellun järjestelmän (alijärjestelmän) staattista rakennetta. Staattisen rakenteen tuntemus ei kuitenkaan riitä ymmärtämään ja arvioimaan osajärjestelmän toimintaa.

Tarvitaan keinoja kuvata kohteissa ja niiden yhteyksissä osajärjestelmän toiminnan aikana tapahtuvia muutoksia. Yksi tällainen työkalu on dynaaminen alijärjestelmämalli. Se rakennetaan sen jälkeen, kun osajärjestelmän objektimalli on rakennettu ja sovittu etukäteen ja tehty virheenkorjaus. Osajärjestelmän dynaaminen malli koostuu sen objektien ja alijärjestelmien tilakaavioista.

Kehitysilmiöiden arvioinnissa käytetään dynaamisia malleja.

Järjestelmän dynaaminen malli koostuu sen objektien ja alijärjestelmien tilakaavioista.

Objektin nykyiselle tilalle on ominaista sen attribuuttien ja suhteiden nykyisten arvojen joukko. Järjestelmän toiminnan aikana sen muodostavat objektit ovat vuorovaikutuksessa toistensa kanssa, minkä seurauksena niiden tilat muuttuvat. Vaikutusyksikkö on tapahtuma: jokainen tapahtuma johtaa muutokseen järjestelmän yhden tai useamman kohteen tilassa tai uusien tapahtumien esiintymiseen. Järjestelmän toiminnalle on ominaista siinä tapahtuvien tapahtumien järjestys.

Järjestelmän toiminta (ja kehittäminen) on mahdollista, jos järjestelmä sisältää:

1. "Elementit" - alajärjestelmät;

2. Yksittäinen "hallintarakenne" - järjestelmän muodostava tekijä;

3. Mahdollisuus aineen, energian ja tiedon vaihtoon ympäristön kanssa (järjestelmän sisällä ja sisällä).

Muodostetun järjestelmän toiminta tapahtuu kahdella tasolla:

1. Johto käyttää fiktiota;

2. Elementti ("kokonaisuudena" esitetty osajärjestelmä) on haamu ja käyttää "dataa".

Annettu on jotain, joka on olemassa ilman apuamme tosiasiana.

Fakta (latinasta factum - tehty, suoritettu) - 1) tapahtuma; todellinen - voimassa.

2) tehty, suoritettu; edessämme oleva todellisuus, se, joka tunnustetaan todella olemassa olevaksi.

Siten elementti muuttuu tapahtumien ja tosiasioiden kokemisen myötä.

Ohjausrakenne vastaanottaa signaalin elementin muuttumisesta.

Meillä on siis:

Elementti on

Tapahtuma-faktin muutossignaali

Ohjausrakenne on

Signaali vastaanottava signaali, joka määrittää signaalin ominaisuudet määrittävät signaalin merkityksen Käsite

Itse asiassa tässä näemme siirtymän

Tapahtuma-fakta-signaalikonsepti

Täten

Ohjausrakenne on yksi todellisuus (käsitteet) ja Elementti ("kokonaisuutena" esitetty alijärjestelmä) on toinen todellisuus (tapahtuma-fakta).

Mutta todellisuuksien välinen siirtyminen tapahtuu vain SIGNAALIN avulla (latinalaisesta signum - merkki), merkistä, joka kuljettaa viestin (informaatiota) tapahtumasta, tarkkailtavan kohteen tilasta tai lähettää ohjauskäskyjä, hälytyksiä jne.

Näin ollen toiminnallinen järjestelmä on:

- Elementti saapuva signaali Tapahtuma-fakta lähtevä signaali - ohjausrakenne saapuva Signaali käsite lähtevä signaali

Mutta koska "elementti" on puolestaan ​​myös "järjestelmä", kuva toiminnallisesta järjestelmästä on monimutkaisempi:

Ohjausrakenne generoi lähtevän signaalin konseptin perusteella, ja elementti (alijärjestelmä) muodostaa lähtevän signaalin tapahtuma-fakttiin.

Siksi järjestelmä tarvitsee toimiakseen kunnolla

- Signaali, joka heijastaa oikein tapahtumatietoa;

- Käsitteen oikean muodostumisen mekanismi.

23. Muodollisen mallin muuntaminen mielekkääksi. Suosituksia mallin täydellisyyden saavuttamiseksi

Kaikesta käsittämättömästä todellisten järjestelmien moninaisuudesta huolimatta on olemassa hyvin vähän pohjimmiltaan erilaisia ​​järjestelmämalleja: "musta laatikko" -malli, kokoonpanomalli, suhdemalli sekä niiden järkevät yhdistelmät ja ennen kaikkea kaikkien yhdistäminen. kolme mallia, ts. järjestelmän rakenne. Tämä koskee sekä staattisia malleja, jotka heijastavat järjestelmän kiinteää tilaa, että dynaamisia malleja, jotka kuvastavat järjestelmässä esiintyvien tilapäisten prosessien luonnetta. Voimme sanoa, että rakenne ("valkoinen laatikko") saadaan "mustan laatikon" mallien, koostumuksen ja suhteiden "summaamisen" tuloksena. Kaikki tämäntyyppiset mallit ovat muodollisia, merkityksellisiä mille tahansa järjestelmälle eivätkä siksi liity mihinkään tiettyyn järjestelmään. Tietyn järjestelmän mallin saamiseksi on tarpeen antaa muodolliselle mallille tietty sisältö, ts. päättää mitkä todellisen järjestelmän aspektit sisällytetään valitun tyyppisen mallin elementteiksi ja mitkä eivät, pitäen niitä merkityksettöminä. Tämä prosessi on yleensä epävirallinen, koska olennaisuuden tai merkityksettömyyden merkit voidaan hyvin harvoissa tapauksissa formalisoida (tällaisiin tapauksiin kuuluu esimerkiksi mahdollisuus pitää olennaisuuden merkkinä tietyn elementin esiintymistiheys erilaisissa samankaltaisissa, ts. yhtäläisesti luokiteltu, järjestelmät). Yhtä huonosti formalisoituja ovat alkeellisuuden merkit ja alajärjestelmien väliset erottelumerkit.

Näistä syistä mielekkäiden mallien rakentamisprosessi on luova prosessi. Sisältömallia kehittävän asiantuntijan intuitiota auttaa kuitenkin suuresti muotomalli ja suositukset sen täyttämiseksi tietyllä sisällöllä. Muodollinen malli on "ikkuna", jonka kautta asiantuntija katsoo todellista järjestelmää rakentaen mielekkään mallin.

Järkevien systeemimallien rakentamisen prosessissa dialektiikan käyttötarve näkyy selvästi. Tässä prosessissa päätehtävänä on luoda täydellinen malli. Yleiset suositukset täydellisyyden saavuttamiseksi perustuvat dialektiikan perusperiaatteisiin:

- on pyrittävä ottamaan huomioon kaikki merkittävät tarkasteltavana olevaan ilmiöön vaikuttavat tekijät; koska tällainen olennaisuus ei aina ole ilmeistä, on parempi sisällyttää malliin epäolennainen elementti kuin olla sisällyttämättä olennaista;

- yksi tarvittavista merkeistä mallin täydellisyydestä on ristiriitaisten elementtien läsnäolo siinä; Tähän on kiinnitettävä erityistä huomiota: esimerkiksi tulosteita listattaessa on tarpeen sisällyttää luetteloon ei vain haluttuja kohdetulosteita (liitännät, tuotteet jne.), vaan myös ei-toivotut (jätteet, viat jne.) ;

Riippumatta siitä, kuinka laaja tietämyksemme tietystä ilmiöstä on, todellisuus on mallia rikkaampi - siinä on aina tuntemattomia tekijöitä; Jotta ei unohdettaisi mahdollisuutta johonkin merkittävään, mutta silti tuntemattomaan, on suositeltavaa sisällyttää malliin implisiittisiä "vara", epäspesifisiä elementtejä (kuten "kaikki muu", "jotain muuta") ja viitata nämä elementit järjestelmäanalyysin eri vaiheissa, ikään kuin esittäen kysymyksen: onko aika täydentää mallia toisella eksplisiittisellä elementillä? Nämä suositukset eivät tietenkään tyhjennä kaikkia mahdollisuuksia: mallintamisen taiteen arsenaali sisältää monia tieteellisesti perusteltuja menetelmiä ja empiiristä heuristiikkaa.