ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
Внешняя среда
– это набор существующих в пространстве и во времени объектов (систем), которые, как предполагает-
ся, действуют на систему.
Внешняя среда представляет собой совокупность естественных и искусственных систем, для которых данная система не
является функциональной подсистемой.
1.3. СОСТОЯНИЕ И ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ
Процессы, происходящие в сложных системах, как правило, сразу не удаётся представить в виде математических соот-
ношений или хотя бы алгоритмов. Поэтому для того чтобы хоть как-то охарактеризовать стабильную ситуацию или её изме-
нения, используются специальные термины, заимствованные теорией систем из теории автоматического регулирования,
биологии, философии.
Рассмотрим основные из этих терминов.
Состояние
. Понятием
состояние
обычно характеризуют мгновенную фотографию, «срез» системы, остановку в её раз-
витии. Его определяют либо через входные воздействия и выходные сигналы (результаты), либо через макропараметры,
макросвойства системы (давление, скорость, ускорение). Так, говорят о состоянии покоя (стабильные входные воздействия и
выходные сигналы), о состоянии равномерного прямолинейного движения (стабильная скорость) и т.д.
Состояние системы
– совокупность состояний её
п
элементов и связей между ними (двусторонних связей не может
быть более чем
п
(
п
– 1) в системе с
n
элементами). Если связи в системе неизменны, то её состояние можно представить в
виде
Z
= (
Z
1
,
Z
2
,
Z
3
, …,
Z
k
, …,
Z
m
). (1.5)
Задание конкретной системы сводится к заданию её состояний, начиная с зарождения и кончая гибелью или переходом
в другую систему.
Реальная система не может находиться в любом состоянии. Всегда есть известные ограничения – некоторые внутренние
и внешние факторы (например, человек не может жить 1000 лет).
Возможные состояния реальной системы образуют в пространстве состояний системы некоторую подобласть
Z
сд
(под-
пространство) – множество допустимых состояний системы.
Поведение
. Если система способна переходить из одного состояния в другое (например,
s
1
→
s
2
→
s
3
→ ...), то говорят,
что она обладает
поведением
. Этим понятием пользуются, когда неизвестны закономерности (правила) перехода из одного
состояния в другое. Тогда говорят, что система обладает каким-то поведением и выясняют его характер, алгоритм.
С учётом введённых обозначений поведение можно представить как функцию
s
(
t
) = [
s
(
t
– 1),
y
(
t
),
x
(
t
)].
Равновесие
. Понятие
равновесие
определяют как способность системы в отсутствии внешних возмущающих воздейст-
вий (или при постоянных воздействиях) сохранять своё состояние сколь угодно долго. Это состояние называют
состоянием
равновесия
.
Устойчивость
. Под
устойчивостью
понимают способность системы возвращаться в состояние равновесия после того,
как она была из этого состояния выведена под влиянием
внешних
(а в системах с активными элементами –
внутренних
) воз-
мущавших воздействий. Эта способность обычно присуща системам при постоянном
у
только тогда, когда отклонения не
превышают некоторого предела.
Состояние равновесия, в которое система способна возвращаться, называют
устойчивым состоянием равновесия
. Воз-
врат в это состояние может сопровождаться колебательным процессом. Соответственно в сложных системах возможны не-
устойчивые состояния равновесия.
Развитие
. Это понятие помогает объяснить сложные термодинамические и информационные процессы в природе и
обществе. Исследование процесса развития, соотношения
развития
и
устойчивости
, изучение механизмов, лежащих в их ос-
нове, – наиболее сложные задачи теории систем. Ниже будет показано, что целесообразно выделять особый класс
разви-
вающихся
(
самоорганизующихся
)
систем
, обладающих особыми свойствами и требующих использования специальных под-
ходов к их моделированию.
Входы системы х
i
– это различные точки приложения влияния (воздействия) внешней среды на систему (рис. 1.3).
Входами системы могут быть информация, вещество, энергия и т.д., которые подлежат преобразованию.
Обобщённым входом
(
X
) называют некоторое (любое) состояние всех
r
входов системы, которое можно представить в
виде вектора
X
= (
x
1
,
x
2
,
x
3
, …,
x
k
, …,
x
r
).
Выходы системы y
i
– это различные точки приложения влияния (воздействия) системы на внешнюю среду (рис. 1.3).
Выход системы представляет собой результат преобразования информации, вещества и энергии.
Обратная связь
– то, что соединяет выход со входом системы и используется для контроля за изменением выхода (рис.
1.3).
Ограничения системы
– то, что определяет условия её функционирования (реализацию процесса). Ограничения бы-
вают
внутренними
и
внешними
.
Одним из внешних ограничений является цель функционирования системы. Примером
внутренних ограничений могут быть ресурсы, обеспечивающие реализацию того или иного процесса.
Движение системы
– это процесс последовательного изменения её состояния.
Вынужденное движение
системы – изменение её состояния под влиянием внешней среды. Примером вынужденного
движения может служить перемещение ресурсов по приказу (поступившему в систему извне).
Собственное движение
– изменение состояния системы без воздействия внешней среды (только под действием внут-
ренних причин). Собственным движением системы «человек» будет его жизнь как биологического (а не общественного) ин-
дивида, т.е. питание, сон, размножение.
Рассмотрим зависимости состояний системы от функций (состояний) входов системы, её состояний (переходов) и вы-
ходов.
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 6
- 7
- 8
- 9
- 10
- …
- следующая ›
- последняя »
