Проблема целостности с давних времен привлекает внимание философов. Аристотель, вероятно, первым обратил внимание на тот факт, что целое «больше» суммы частей, и попытался показать относительную независимость целого как сущности от изменений, происходящих в его частях. Дальнейшее развитие концепции целостности связано с именами Лейбница, Канта и особенно Гегеля.
Резкое повышение интереса к проблеме целостности в рамках кибернетики и общей теории систем обусловлено развитием функционального подхода и концепции открытых систем. Анализу понятия целостности в философии и специальных науках, выявлению его роли в научном познании посвящен ряд монографий советских философов.
Целостность обычно рассматривают с точки зрения ее отношения к частям, при этом стремятся раскрыть неразрывность и взаимообусловленность частей и целого. Рассмотрим целостность в ее отношении к внешнему окружению, к среде, т.е. в функциональном аспекте. Такую целостность называют функциональной . С этой точки зрения она выступает, прежде всего, как фактор, обусловливающий индивидуализацию предмета, вещи. Благодаря целостным свойствам, предмет есть то, что он есть. Вне целостных свойств, вся совокупность внешних отношений и связей предмета разрушается. Исчезает, следовательно, и сам предмет. Целостные свойства объектов реальной действительности в их функциональном аспекте делают эти объекты принципиально познаваемыми.
В общей теории систем понятие функциональной целостности с самого начала кладется в основу теории. Оно играет здесь фундаментальную роль наряду с принципом иерархичности. Анализируя понятие системы, В. Н. Садовский рассматривает целостность и иерархичность как равноправные компоненты и ставит их рядом с точки зрения основополагающего значения для теории систем. Он пишет: «Исходными при метатеоретическом анализе понятия «система» являются принципы целостности и иерархичности, согласно которым утверждается первичность системы как целого над ее элементами и принципиальная иерархическая организация любой системы» , Тем самым указывается, что между принципом целостности и принципом иерархичности существует органическая связь.
Иерархическое строение систем в методологическом контексте выступает как следствие функционального характера целостности. Действительно, анализируя природу иерархии в каждом конкретном случае, можно убедиться, что целостность как характеристика связи системы со средой изначально выступает в форме иерархообразующего фактора.
С этой точки зрения относительно обособленный объект, рассматриваемый в рамках более широкой системы «объект-среда», может трактоваться как уровень иерархии в этой последней системе.
Вторым уровнем является окружающая среда. Соответственно этому систему «объект–среда» можно изобразить двумя концентрическими окружностями.
Если часть среды, в которой функционирует система (а точнее, ее ближайшее окружение), в свою очередь может быть описана как целостность, то получаем уже трехуровневую иерархическую структуру, которую можно изобразить соответственно тремя концентрическими окружностями. И так далее.
Функциональная целостность обусловливает относительную самостоятельность, автономность отдельных подсистем в рамках иерархической структуры. Эта автономность в известном смысле неизбежна, как неизбежно то, что всякий объект, раз он существует, обладает целостными характеристиками, некоторым собственным поведением.
Впрочем, сразу же надо оговориться. Эти целостные характеристики и это собственное поведение можно приписывать объекту лишь в рамках внешнего, феноменологического описания. При более строгом, сущностном подходе так называемые собственные характеристики объекта обнаруживают гораздо более сложную природу, выступая как синтетический результат отношения между объектом и средой, как структурные свойства этого отношения.
Таким образом, автономность, целостность, поведенческие характеристики какого-либо уровня в иерархической системе невозможно понять, изучая структуру только этого уровня.
Функции уровня имеют межуровневую природу, выступая как структурные свойства всей иерархической системы, и с этой точки зрения представляют собой основу для проведения структурного анализа системы. Одновременно структура системы может рассматриваться как результат функционального синтеза, т.е. синтеза целостных свойств элементов и уровней системы.
Рассмотрим более детально проблему порождения целостных свойств в системе. В конструктивном плане целостность всегда возникает в процессе формирования системы.
Усиление факторов, обусловливающих функциональную целостность элементов системы, целесообразно лишь при условии, что одновременно происходит усиление межуровневых отношений и связей. При этом растет степень выраженности иерархической структуры системы. Если усиления межуровневых отношений и связей не происходит, то факторы функциональной целостности системы ослабляются и система может распасться.
Одна из наиболее распространенных причин усиления факторов функциональной целостности в биологической и социально-экономической системах – специализация элементов. В этом случае целостность всей системы обеспечивается существованием четких связей между элементами, специализация которых делает их совершенно необходимыми друг для друга в интересах системы.
Возникновение иерархической структуры экономики в результате общественного разделения труда может служить примером, который опровергает широко распространенное мнение, будто иерархические структуры образуются исключительно как следствие ограниченных возможностей элементов системы по переработке информации. Конечно, нельзя отрицать того, что информационный фактор играет определенную роль при формировании иерархических структур, но он, по-видимому, не является решающим. Опыт практического конструирования систем управления производством показывает, что попытки заменить первичные регуляторы одним централизованным регулятором и достаточно производительной (по объему перерабатываемой информации) ЭВМ обычно кончаются неудачей.
Отмечая недостаточность информационного подхода для объяснения природы иерархических структур, В. Л. Хартон пишет: «Применением управляющих устройств с любым быстродействием любая сложная иерархическая система, по-видимому, не может быть преобразована в простую, одноуровневую. Минимальное число уровней определяется разнообразием алгоритмов управления, разной степенью взаимосвязи этих алгоритмов». При этом разнообразие алгоритмов управления связывается с разнообразием, разнокачественностью элементов системы, что порождает разнообразие, разнохарактерность связей между элементами. В организмах и производственных системах разнокачественность элементов как раз и появляется в результате их функциональной дифференциации и специализаций. Сам процесс построения информационных систем переработки данных для принятия решений использует функциональную целостность как фундаментальный иерархообразующий фактор. Таким образом, понятие целостности и иерархичности неразрывно связаны между собой.
Целостность– основной общий признак, который присутствует практически во всех определениях и теоретических моделях понятия «система». Этот признак стремятся явно или хотя бы неявно выразить во всех определениях понятия системы.
Определение 1.35 . Под целостностью системы понимается внутреннее единство и принципиальная не сводимость свойств системы к сумме свойств составляющих ее элементов.
Однако средства, которыми пытаются выразить целостность, бывают различными и не всегда однозначными.
В простейшем случае считается, что наличие связей и отношений между элементами системы как раз и выражает ее целостность, так что никаких специальных средств, кроме задания этих отношений, не требуется. При этом признак целостности не вводится в определение системы. Это характерно для определений, сложившихся вне системного подхода. Понятно, что не всякие отношения придают множеству элементов целостность. Поэтому выделяются специальные отношения, которые называются системообразующими.
Для выделения системы в сложном объекте выбираются такие отношения, которые существенны в данной задаче. В качестве признаков, которые характеризуют именно целостность систем, используют такие, как единство цели, функциональное назначение, определенные функции, наличие окружающей среды, с которой система взаимодействует как целое. Подчеркнем, что все эти признаки, не являются всеобщими.
Из свойства целостности вытекают следующие два положения:
· система по отношению к окружающей среде будет восприниматься как целое (целостное) и в системе должно преобладать взаимодействие внутренних связей над внешними связями, причем возмущающему воздействию среды должна противостоять интеграция элементов среды;
· в рамках данного целого определяются свойства и функции элементов системы, и всякая декомпозиция системы может осуществляться до минимальных элементов системы, которые еще сохраняют свойство целостности системы.
Закономерность целостности проявляется в системе в возникновении новых интегративных качеств, не свойственных образующим ее компонентам. Чтобы глубже понять закономерность целостности, необходимо рассмотреть две ее стороны:
· свойства системы (целого) не являются суммой свойств элементов или частей (несводимость целого к простой сумме частей);
· свойства системы (целого) зависят от свойств элементов, частей (изменение в одной части вызывает изменение во всех остальных частях и во всей системе).
Существенным проявлением закономерности целостности являются новые взаимоотношения системы как целого со средой, отличные от взаимодействия с ней отдельных элементов.
Свойство целостности связано с целью, для выполнения которой предназначена система.
Весьма актуальным является оценка степени целостности системы при переходе из одного состояния в другое. В связи с этим возникает двойственное отношение к закономерности целостности. Ее называют физической аддитивностью, независимостью, суммативностью , обособленностью. Свойство физической аддитивности проявляется у системы, как бы распавшейся на независимые элементы.
Строго говоря, любая система находится всегда между крайними точками условной шкалы:
абсолютная целостность – абсолютная аддитивность .
Рассматриваемый этап развития системы можно охарактеризовать степенью проявления в ней одного или другого свойства и тенденцией к его нарастанию или уменьшению.
Для оценки этих явлений А. Холл ввел такие закономерности, как «прогрессирующая факторизация» (стремление системы к состоянию со все более независимыми элементами) и «прогрессирующая систематизация» (стремление системы к уменьшению самостоятельности элементов, т. е. к большей целостности). Существуют методы введения сравнительных количественных оценок степени целостности, коэффициента использования элементов в целом с точки зрения определенной цели.
Как правило, объединение элементов в систему осуществляется в результат формирования согласованного взаимодействия (сложения усилий) в нечто новое, обладающее интегративным качеством, которым эти элементы до объединения не обладали. Функциональная целостность системы характеризует завершенность ее внутреннего строения. Именно система выступает как нечто целое относительно окружающей среды: при возмущающем воздействии внешней среды проявляются внутренние связи между ее элементами и чем эти связи сильнее, тем устойчивее система к внешним возмущениям. Другими словами, совокупность взаимосвязанных структурных элементов образует систему только в том случае, когда отношения между элементами порождают новое особое качество целостности, называемое системным.
Свойства системы как целого определяются не только свойствами его отдельных элементов, но и свойствами структуры системы.
Целостность представляет собой многоаспектное явление. Одна из важнейших составляющих целостности – интегрированность обеспечивает сплоченность частей в целое, причем в результате такой сплоченности свойства частей модифицируются и проявляются как качественно иные свойства, характерные для наличной целостности и отличные от свойств отдельных элементов (в некоторых источниках используют термин «эмерджентность»). Интегрированность проявляется также в функциональной ориентированности взаимодействий элементов системы на сохранение и развитие целостности путем снятия актуальных противоречий системы.
Существенным признаком целостностиявляется относительная обособленность системы от окружающей среды. Это свидетельствует о наличии у системы некоей внешней границы (отделяющей ее от среды), которая обусловлена функциональной отделимостью системы из среды, причем контакты со средой осуществляются избирательно, что позволяет обмениваться со средой веществом, энергией и информацией, не смешиваясь со средой и сохраняя качественную индивидуальность системы.
Под средой понимается множество объектов вне данной системы.
Часто выделяют ближнюю среду, которая определяется как подмножество объектов, оказывающих существенное влияние на систему и/или испытывающих ее воздействие.
Таким образом, понятие целостности, так или иначе, входит почти во все определения системы и определяет ее свойства.
Свойства системы можно подразделить на четыре типа.
1. Целостные свойства системы (интегративные). Это свойства, принадлежащие рассматриваемой системе в целом, но не принадлежат ее составным частям.
2. Нецелостные свойства системы. Это свойства, принадлежащие составным частям, но не принадлежат системе в целом.
3. Целостно-нецелостные свойства. Это свойства, которые принадлежат как системе в целом, так и ее элементам.
4. «Небытийные» свойства системы. Это такие свойства, которые не принадлежат ни системе в целом, ни ее элементам.
На рис.1.17 представлена структура системы с учетом ее связей с внешней средой и элементами, обеспечивающими ее целостность.
Целостность системы любой природы обеспечивают следующие четыре элемента: энергия, вещество, информация, знания . Они являются попарно сопряженными компонентами. Информация и знание представляют содержательную сущность системы, энергия и вещество составляют форму системы. Энергия как некое физическое поле представляет динамическую компоненту системы, а вещество, обладающее массой покоя, представляет статическую компоненту системы. Знание как системная компонента представляет структурированную или стратегическую информацию, а информация, со своей стороны, представляет актуализированное знание.
Рис.1.17. Структура системы в общем виде
С формальной точки зрения любая система может пониматься как некоторая математическая модель. К примеру, представление системы в виде «черного ящика» в абстрактном виде может быть определено следующим образом.
Определение 1.36. Система в широком смысле – эквивалент понятия математической модели и задается пар множествU, Y (U – множество входов; Y – множество выходов) и отношением, формализующим связь (зависимость) между входами и выходами.
Соединение систем также является системой и задается отношением. Например, последовательное соединение систем , есть отношение , такое, что существуют такие , , удовлетворяющие условиям , , где отношение, определяющее связь между и . Таким образом, можно определять сколь угодно сложные системы исходя из простых.
Приведенное определение отражает в абстрактном виде атрибуты (свойства), присущие нашему интуитивному представлению о системе.
Имеет место определение системы, связанное с конкретизацией понятия модели, путем наделения ее некоторыми свойствами. Одним из этих свойств является целостность.
Определение 1.37 . Система это модель – обладающая свойствами целостности, структурированности и целенаправленности.
Дадим еще одно определение целостности.
Определение 1.38. Целостность (единство) означает, что система отделена от внешней среды: среда может оказывать на нее действие (акцию) только через ее входы и воспринимать отклики (реакцию) на эти действия через выходы.
Цель. Применение понятия «цель» и связанных с ней понятий целенаправленности, целеустремленности, целесообразности сдержи-ваются трудностью их однозначного толкования в конкретных условиях. Это связано с тем, что процесс целеобразования и соответствующий ему процесс обоснования целей в организованных системах очень сложен и не до конца изучен. Его исследованию большое внимание уделяется в психологии, философии, кибернетике.
Можно дать следующее определение цели.
Определение 1.39 . Цель – это субъективный образ не существую-щего состояния среды или объекта, который бы решил возникшую проблему.
В практических применениях цель – это идеальное устремление, которое позволяет коллективу увидеть перспективы или реальные возможности, обеспечивающие своевременность завершения очередного этапа на пути к идеальным устремлениям.
Связь цели и системы неоднозначна: различные системы могут быть ориентированы на одну цель; одна система может иметь и часто имеет несколько различных целей. Если расширить понятие цели, считая любое будущее состояние системы объективной целью, то можно сказать о целеустремленности природных систем.
Примеры систем, которые реализуют определенные цели, представлены в таблице 1.5.
Таблица 1.5
Особый класс образуют социально-технические системы, в состав которых входят не только техника, но индивидуумы и коллективы, связанные с работой системы. Одним из самых распространенных классов таких систем есть организационные системы или организации, состоящие из групп людей, деятельность которых сознательно координируется для выполнения определенных функций или для достижения общих целей с использованием определенных технических способов или технологий. Идеологическую основу для определения цели социально-технической системы представляет система ее ценн остей. Она является объектом системного анализа на стадии выявления соответствующей действительности целей лиц, которые входят в систему, ибо официально декларированные цели могут не совпадать с соответствующей действительностью.
Целенаправленность - требует задания некоторой цели, дости-жение которой свидетельствует о правильной работе системы.
Как уже, указывалось выше важным свойством системы является структурированность.
Структурированность означает, что система разделена внутри на несколько подсистем, связанных и взаимодействующих между собой также, как целая система взаимодействует с внешней средой.
Среда. Среда есть окружение с которым система взаимодействует . Взаимодействующие со средой системы называют открытыми (в отличие от закрытых, которые среды не имеют).
Средой для одной из подсистем могут служить остальные подсистемы или часть из них. Типология среды показана на рис.1.18.
Определение 1.40 . Под средой понимается множество объектов вне данного элемента (системы), которые оказывают влияние на элемент (систему) и сами находятся под воздействием элемента (системы) .
Среда тоже – система.
Углубление понимания среды показывает, что среда представляется неоднородной.
Для нее свойственны следующие характеристики:
· некоторая совокупность организованных систем и хаотических образований. При этом организованные системы придают среде организованность, предопределенность, а хаотические образования – непредсказуемость, случайность;
· множество факторов, воздействующих на систему. Средой являются не все объекты, которые окружают систему, а лишь имеющие отношение к ее жизнедеятельности. Либо это объекты и системы, которые попадают, что называется, в сферу «интересов систем», либо те, в сферу интересов которых попадает данная система;
· система воздействует на среду посредством своих функций. При этом внешние функции организующее воздействуют на окружающую среду, а внутренние – на внутреннюю;
· система использует среду в качестве источника, хранилища и средства переработки ресурсов, средств жизни. Среда пополняет систему, обеспечивает ее обновление, сферу жизни, проявление функций;
· система постоянно меняет свои границы по отношению к средам.
В этом проявляется ее динамизм. Она может получать или захватывать из окружающей среды элементы и присваивать их, вводить во внутреннюю среду.
Система отделена от среды границами.
Рис.1.18. Типология среды
Границы системы можно определить как любые объекты, в которых не существует данный объект и которые обладают наименьшим отличием от них.
Определение границ системы принципиально важно как для ее познания, так и управления. При этом границы системы, прежде всего, устанавливаются в пространстве. Чтобы найти границы системы и построить ее план, необходимо приложить к каждому объекту системы своеобразную линейку – системообразующий фактор. Построение пространственной модели системы с определением границ изучается специальной отраслью знания, называемой топологией систем.
Модель системы. Под моделью системы понимается описание системы, отображающее определенную группу свойств. Углубление описания – детализация модели системы. Создание модели системы позволяет предсказывать ее поведение в определенном диапазоне условий.
Понятия, характеризующие функционирование и развитие системы. Процессы, происходящие в системах, как правило, не удается представить в виде математических соотношений или хотя бы алгоритмов. Поэтому для того, чтобы хоть как-то охарактеризовать функционирование системы, используют специальные термины, заимствованные теорией систем из теории автоматического регулирования, биологии, философии.
К таким понятиям относятся:
· состояние;
· поведение;
· равновесие;
· устойчивость;
· развитие;
· модель функционирования системы.
Состояние. Состояние обычно характеризует мгновенную фотографию, «срез» системы, остановку в ее развитии.
Состояние системы определяют либо:
· через входные воздействия и выходные сигналы (результаты);
· через макропараметры, макросвойства системы.
К макропараметрам системы относятся: давление, скорость, ускорение – для физических систем; производительность, себестоимость продукции, прибыль – для экономических систем.
Определение 1.41. Под состоянием системы понимается упорядоченная совокупность значений параметров внутренних и внешних, определяющих ход процессов происходящих в системе.
Более полно состояние системы можно определить, если рассмотреть элементы (компоненты, функциональные блоки), определяющие состояние, учесть, что «входы» можно разделить на управляющие и возмущающие (неконтролируемые) и что «выходы» «выходные результаты, сигналы) зависят от элементов, управления и неконтролируемых воздействий.
Таким образом, состояние системы – это множество существенных свойств, которыми система обладает в данный момент времени.
Множество состояний системы может быть счетным, континуальным или конечным.
Поведение. Если системаспособна переходить из одного состояния в другое, то говорят, что система обладает поведением.
Определение 1.42. Поведение системы есть развернутая во времени последовательность реакций системы на внешние воздействия.
Понятием «поведение» пользуются, когда неизвестны закономерности (правила) перехода из одного состояния в другое. Если говорят о поведении системы, то выясняют его характер, алгоритм.
Модель функционирования системы – это такая модель, которая предсказывает изменение состояния системы во времени.
Равновесие. Понятие равновесия определяют как способность системы в отсутствии внешних возмущающих воздействий (или при постоянных воздействиях) сохранять свое состояние сколь угодно долго. Это состояние называется состоянием равновесия.
Устойчивость. Под устойчивостью понимается способность системы возвращаться в состояние равновесия после того, как она была из этого состояния выведена под влиянием внешних возмущающих воздействий. Эта способность обычно присуща системам при постоянном управляющем воздействии, если отклонения не превышают некоторого предела.
Определение 1.43. Состояние равновесия, в которое система способна возвращаться называют устойчивым состоянием равновесия.
Равновесие и устойчивость в экономических и организованных системах – гораздо более сложные понятия, чем в технике, и до недавнего времени ими воспользовались только для некоторого предварительного описания представления о системе. В последнее время появились попытки формализованного отображения этих процессов и в сложных организованных системах, помогающие выявлять параметры, влияющие на их протекание и взаимосвязь.
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 основе, – наиболее сложные задачи теории систем. Выделяют особый класс развивающихся систем , обладающих особыми свойствами и требующих разработки и использования специальных подходов и их моделированию.
Приведенные выше формальные определения системы являются достаточно общими. Под них попадают практически все виды математических моделей систем: дифференциальные и разностные уравнения, регрессионные модели, модели массового обслуживания, конечные и стохастические автоматы, дедуктивные системы и т.д.
Другой механизм в этой системе - оценка фотографий. Он особенно важен для девушек. Они отбирают свои лучшие фотографии, критически их отсеивают и постоянно обновляют. Почему? Потому что им ставят оценки - совершенно незнакомые люди.
Многие полагают, что для них неважно мнение других людей, и тем более незнакомых. На самом деле это самообман. Человек - социальное существо, и для него всегда важно мнение любых других людей:
Одноклассница выкладывает фотографии на сайт, потому что одноклассники на пятой воде ставят ей оценки
Итак, на «Одноклассниках» одновременно работают три разных формулы, дополняющие друг друга. Формула ностальгии - для первоначального интереса и привлечения аудитории. Оценки фотографий - для самоутверждения женской половины. Мужской интерес - для оценок фотографий женской половины.
Главная формула Ютуба - досуг. Но на входе его воронки работает подсистема вирусного распространения видеороликов:
Пользователи делятся видеороликами с друзьями, потому что хвастаются удачной добычей
А на выходе - подсистема удержания внимания - рекомендации:
Внимание пользователя притягивается
к рекомендованным видеороликам,
поэтому он остаётся посмотреть ещё и ещё
На страницах фильмов и концертов сайта « Яндекс-афиша » была зелёная кнопка «Присоединиться»:
Когда пользователи на неё нажимали, число рядом с ней увеличивалось и показывало, сколько людей хотят посмотреть этот фильм или концерт. Полезное действие в том, чтобы Яндекс мог узнать, насколько популярно то или иное событие.
В чём проблема? На эту красивую блестящую кнопочку нажимало очень мало людей. Когда она только появилась, это число на самых популярных хитах измерялось единицами: два, три, десять человек. «Фильм „Годзилла“ - идут три человека». Потом картина несколько улучшилась. Но стоит иметь в виду, что показано количество всех людей, которые собирались на этот фильм во всех кинотеатрах в течение всего времени, что фильм в прокате. Для Москвы это ничтожное число.
Кнопке недостаточно красивого карамельного вида, чтобы на неё нажимали. Должна появиться сила, которая будет заставлять людей на неё нажимать.
Другой пример - сайт «Ласт.фм». На этом музыкальном сервисе тусуются любители музыки. На этом сайте есть страница концерта, в данном случае - Мэрилина Мэнсона 13 ноября 2009 года в Москве в клубе Б-2:
На странице тоже есть блок, в котором написано, что на концерт идут 208 человек. Это число сопоставимо с числом, что мы видели на Яндексе, но это концерт, который идёт один раз в конкретном месте. Значит, система работает гораздо более эффективно.
Секрет в том, что у каждого пользователя Ласт.фм на сайте есть профиль:
Мы видим страничку пользователя, на которой отображается список концертов, на которые он ходил. Люди общаются на сайте, и этот профиль является для них неким мерилом их статуса. Можно козырнуть в споре: «Я был на тридцати концертах, что вы мне лапшу на уши вешаете». Страсть к собирательству и тщеславие заставляют людей культивировать свой профиль.
Таким образом, две разные подсистемы - страницы концерта и профиля пользователя связаны в надсистеме. Авторы сайта организовали «сквозной проход тщеславия».
В сфере услуг
«Представьте, что вы работаете менеджером по продажам. Клиент звонит вам (потому что знает вас), чтобы рассказать о неприятной ошибке на вашем сайте. Естественно, вы перенаправляете проблему в отдел ИТ . Но как вы узнаете, решена ли проблема? Позаботился ли айтишник о клиенте? Вы узнаете, переспросив. Клиенты хотят, чтобы вы, их изначальный союзник, следили за решением таких вопросов, а не „ кто-то там из ИТ “, даже если вы по определению знаете, что айтишники лучше справятся».
Леонардо Ингильери, Мика Соломон. Исключителный сервис, исключительная прибыль . 2010
Интернет-магазин «Амазон» одним из первых решил продавать огромное количество товаров через интернет. Если у вас пятьдесят тысяч товаров, нужно понять, как дать человеку к ним доступ.
Вместо того, чтобы вываливать на пользователей тяжеловесное меню с классификатором товаров, «Амазон» построил сайт вокруг рекомендаций. Идея в том, чтобы на первый план вышел товар, который, вероятно, более интересен клиенту. (Тяжеловесное меню тоже имеется, но оно вываливается лишь при наведении мыши).
Идеальное решение должно залезть в мозг к человеку. Как же это сделать? «Амазон» нашёл гениальное решение - использовать самого человека.
Когда пользователь приходит в первый раз, он видит главную страницу и самые популярные товары. Если он заинтересовался продуктом на витрине, попадает на подробную страницу товара.
Ему тут же предлагают похожие товары. Раз ему интересна эта книга, значит, будут интересны и другие, близкие по каким-то параметрам - например, по статистике покупок других пользователей.
Переход на страницу товара тут же записывается. «Амазон» ещё не знает, как этого человека зовут и какая у него электронная почта, но на него уже есть досье. Всё что он делает, клики, история запросов и дальнейшие покупки запоминаются в базу данных. С помощью технологии «куки» в браузер кладётся числовой идентификатор, по которому человек, пользующийся конкретным компьютером, связывается со своим досье.
Благодаря тому, что «Амазон» накапливает информацию о реальных действиях и интересах человека, рекомендации становятся всё более и более точными.
В «Амазоне» организован сквозной проход энергии и информации - пользователь елозит мышкой, греет стол, кликает по сайту, сам генерирует информацию о собственной истории посещений, запросов и покупок, и в итоге сам направляет на себя нужные товары.
В компаниях Элона Маска источником энергии выступает солнце, и полученная энергия буквально сквозь них проходит. Энергетическая сеть Соларсити питается от солнечного света. Компания разрабатывает, устанавливает и даёт в лизинг домашние и коммерческие системы преобразования солнечной энергии и накопления электроэнергии, то есть поставляет электроэнергию в частные дома и на станции бесплатной зарядки автомобилей другой его компании - Тесла.
Интерфейс - зло
С точки зрения теории систем любой интерфейс - узкое место с низким КПД , в котором теряется энергия, скорость, пропускная способность, время, аудитория и деньги. Самый неэффективный вид интерфейса - пользовательский. В отличие от аппаратных и программных, пользовательский интерфейс открывает безграничный простор для человеческих решений и ошибок.
Другой пример - обязательная регистрация в интернет-магазине. Покупатель вынужден придумать логин и пароль, а потом подтвердить почтовый адрес, как бы оправдываясь перед системой. Эти бессмысленные для пользователя действия оттягивают момент покупки, отсеивая неопытных покупателей и уменьшая оборот магазина.
Работоспособный магазин продаёт товар без искусственных преград:
Регистрация объединена с покупкой, как бы замаскирована там.
После регистрации в Апсторе все приложения покупаются в один-два клика:
Вся информация о пользователе и его банковской карточке хранится в системе, поэтому ему не нужно лезть за кошельком. Деньги списываются автоматически:
На первый взгляд кажется, что это невозможно - продать что-то человеку без его желания. Но мобильные операторы не дают в руки абонентов кнопку «купить СМС » или «купить минуты разговора». Если абонент не принимает всякий раз решение о покупке, ему проще тратить деньги с собственного счёта. Покупка есть, интерфейса нет.
Единственная задача подсистемы интерфейса - обеспечить проход информации между другими подсистемами. Идеально, если информация пройдёт напрямую.
Запуск и развитие
В бюро работают над продуктами итерационно по принципу «ФФФ» . Аббревиатура ФФФ означает fix time, fix budget, flex scope. Мы работаем с фиксированными сроками и бюджетом, а функциональность оставляем гибкой.
Если приближается дедлайн, приходится отказываться от отдельных функций или даже целых подсистем. Особенно важны эти решения при первом запуске продукта. Критический контур определяет, от каких функций можно временно отказаться, а без каких продукт не заработает вовсе.
Но продукт необязательно запускать целиком. Представление о критическом контуре помогает спланировать постепенный запуск автономных подсистем, входящих в критический контур будущего продукта.
В авиации
Пионер авиации Отто Лилиенталь продвигал концепцию «подпрыгнуть прежде, чем полететь», которая заключалась в том, что изобретатели должны начать с планеров и суметь их поднять в воздух, вместо того, чтобы просто разрабатывать машину с двигателем на бумаге и надеяться, что она будет работать.
Это дизайн более высокого уровня - система проектируется не на одном «чертеже», а на многоэкранной схеме - во времени. Каждый «экран» представляет собой работоспособное состояние системы на выбранном этапе развития.
Ниже представлена упрощённая многоэкранная схема развития экосистемы Эпла в течение последних пятнадцати лет. Для упрощения картины я исключил планшеты, часы и будущие телевизоры - логика их появления и взаимодействия с другими подсистемами мало чем отличается от генеральной линии.
зависимость каждого элемента системы, его свойств и отношений в системе от его места, функций и т.д. внутри целого. Это означает, что воздействие на один или несколько элементов системы обязательно вызывает реакцию, изменение других элементов.
- - завершенность, цельность и собственная закономерность...
Начала современного Естествознания
- - Конгруэнтность и честность...
Большая психологическая энциклопедия
- - состояние, в котором сознание и бессознательное сотрудничают вместе в гармоническом согласии.Согласно Юнгу, целостность соответствует здоровью, одновременно представляя потенциал и способность...
Словарь по аналитической психологии
- - Конгpyэнтность и честность...
Словарь нейролингвистического программирования
- - системы, состоящие из персонала и комплекса средств автоматизации его деятельности, реализующие информационную технологию выполнения установленных функций...
Словарь терминов черезвычайных ситуаций
- - англ. integrity; нем. Ganzheit. Обобщенная характеристика объектов, обладающих сложной внутренней структурой...
Энциклопедия социологии
- - обладание внутренним единством, неразделимость...
Большой экономический словарь
- - "...3.35. Целостность информационных активов: Свойство ИБ организации банковской системы Российской Федерации сохранять неизменность или исправлять обнаруженные изменения в своих информационных активах.....
Официальная терминология
- - "...Целостность РНС - это способность РНС выдавать потребителю своевременное и достоверное предупреждение в тех случаях, когда какие-либо сигналы нельзя использовать по целевому назначению в полном объеме...
Официальная терминология
- - ".....
Официальная терминология
- - обобщённая характеристика объектов, обладающих сложной внутренней структурой...
Большая Советская энциклопедия
- - Р., Д., Пр....
Орфографический словарь русского языка
- - ЦЕ́ЛОСТНОСТЬ, -и, жен. 1. см. целостный. 2. Нераздельность, единство. Территориальная ц. государства...
Толковый словарь Ожегова
- - ЦЕ́ЛОСТНОСТЬ, целостности, мн. нет, жен. . отвлеч. сущ. к целостный. Целостность мировоззрения. Национальная целостность...
Толковый словарь Ушакова
- - це́лостность ж. отвлеч...
Толковый словарь Ефремовой
- - ц"...
Русский орфографический словарь
"ЦЕЛОСТНОСТЬ СИСТЕМЫ" в книгах
Целостность
автора Рамачандран Вилейанур С.Целостность
Из книги Мозг рассказывает [Что делает нас людьми] автора Рамачандран Вилейанур С.Целостность Что, если «я» имеет не один источник, а возникает из взаимодействия многочисленных сил, большинство из которых мы не осознаем? Теперь я рассмотрю целостность разрозненность «я» сквозь призму анозогнозии и экстракорпорального опыта.Полушарная специализация:
Целостность
автора Робин ДженниферЦелостность Целостность – настолько же важный компонент надежности лидера, как двусторонняя коммуникация и компетентность, однако ее поразительно сложно описать на языке отдельных поступков. Целостность гораздо сильнее зависит от поведения лидера в целом и
Целостность
Из книги Отличная компания. Как стать работодателем мечты автора Робин ДженниферЦелостность Я выполняю обещания – как мелкие, так и крупные. Я извещаю сотрудников о том, как идет принятие решений и как меняются планы действий. Я подаю сотрудникам пример, демонстрируя то поведение, которого наша организация ожидает от сотрудников. Я управляю
ЦЕЛОСТНОСТЬ
Из книги Легенды и притчи, рассказы о йоге автора Бязырев ГеоргийЦЕЛОСТНОСТЬ У одной птицы два крыла - и она летит. У двух птиц четыре крыла - и они не летят. Птицы связаны друг другом.Мы рождаемся на Земле с единственной целью - стать мудрее. Стать ближе к Создателю, чтобы, в конце концов, слиться с Ним. Так устроено свыше, что земные
Целостность
Из книги Формирование личной харизмы [Интегральный навык] автора Титов Кирилл ВалентиновичЦелостность Поэтому теперь мы поговорим о том, каким образом, без специальной подготовки, можно избавиться от самых простейших внутренних комплексов, создающих в нашей жизни сеть неприятностей.Всем нам знакома ситуация, когда, совершив какой-либо поступок, мы чувствуем
41 ЦЕЛОСТНОСТЬ
Из книги Откройся Источнику автора Хардинг Дуглас41 ЦЕЛОСТНОСТЬ Эта бескрайняя самоосознающая пустота, которую я нахожу здесь, не просто пуста.Она пуста для наполнения.В абсолютном смысле вне её нет никого и ничего. Фактически, я не здоров…, не совсем нормален, не до конца «здесь», не целостен, пока не стану Целым.Говоря
Вместо предисловия Целостность этнонациональной и политической системы в едином государстве: идентичность социума и индивида
Из книги автораВместо предисловия Целостность этнонациональной и политической системы в едином государстве: идентичность социума и индивида Эпоха трансформаций воспроизводит новое звучание целого ряда острых проблем в жизни человека, народов, государства: в обществе возрастают
Целостность
Из книги Большая Советская Энциклопедия (ЦЕ) автора БСЭЦелостность файловой системы
Из книги Операционная система UNIX автора Робачевский Андрей М.Целостность файловой системы Значительная часть файловой системы находится в оперативной памяти. А именно, в оперативной памяти расположены суперблок примонтированной системы, метаданные активных файлов (в виде системно-зависимых inode и соответствующих им vnode) даже
5.16.1 Целостность файловой системы
Из книги Архитектура операционной системы UNIX автора Бах Морис Дж5.16.1 Целостность файловой системы Ядро посылает свои записи на диск для того, чтобы свести к минимуму опасность искажения файловой системы в случае системного сбоя. Например, когда ядро удаляет имя файла из родительского каталога, оно синхронно переписывает каталог на
Целостность
Из книги Инфраструктуры открытых ключей автора Полянская Ольга ЮрьевнаЦелостность Сервис целостности данных гарантирует то, что данные (передаваемые или хранимые) не были незаметно изменены. Очевидно, что такая гарантия существенна для любого вида электронного бизнеса, а также желательна во многих других средах. Целостность данных может
11.3. Целостность системы управления персоналом
Из книги Управление персоналом современной организации автора Шекшня Станислав Владимирович11.3. Целостность системы управления персоналом Задачей управления человеческими ресурсами является формирование производственного поведения сотрудников, обеспечивающего достижение организационных целей. Как мы видели, желаемое производственное поведение
Целостность
Из книги Иллюстрирование рекламы автора Назайкин АлександрЦелостность Гармоничная композиция всегда производит впечатление единого целого. То есть все элементы должны быть связаны по смысловому и пространственному расположению. Каждому из них следует занимать площадь, пропорциональную его значению в иллюстрации как едином
Целостность и стройность системы преп. Максима
Из книги Преподобный Максим Исповедник и византийское богословие автора Епифанович Сергей ЛеонтьевичЛекция 2: Системные свойства. Классификация систем
Свойства систем.
Итак, состоянием системы называется совокупность существенных свойств, которыми система обладает в каждый момент времени.
Под свойством понимают сторону объекта, обуславливающую его отличие от других объектов или сходство с ними и проявляющуюся при взаимодействии с другими объектами.
Характеристика — то, что отражает некоторое свойство системы.
Какие свойства систем известны.
Из определения «системы» следует, что главным свойством системы является целостность, единство, достигаемое посредством определенных взаимосвязей и взаимодействий элементов системы и проявляющиеся в возникновении новых свойств, которыми элементы системы не обладают. Это свойство эмерджентности (от анг. emerge — возникать, появляться).
- Эмерджентность — степень несводимости свойств системы к свойствам элементов, из которых она состоит.
- Эмерджентность — свойство систем, обусловливающее появление новых свойств и качеств, не присущих элементам, входящих в состав системы.
Эмерджентность — принцип противоположный редукционизму, который утверждает, что целое можно изучать, расчленив его на части и затем, определяя их свойства, определить свойства целого.
Свойству эмерджентности близко свойство целостности системы. Однако их нельзя отождествлять.
Целостность системы означает, что каждый элемент системы вносит вклад в реализацию целевой функции системы.
Целостность и эмерджентность — интегративные свойства системы.
Наличие интегративных свойств является одной из важнейших черт системы. Целостность проявляется в том, что система обладает собственной закономерностью функциональности, собственной целью.
Организованность — сложное свойство систем, заключающиеся в наличие структуры и функционирования (поведения). Непременной принадлежностью систем является их компоненты, именно те структурные образования, из которых состоит целое и без чего оно не возможно.
Функциональность — это проявление определенных свойств (функций) при взаимодействии с внешней средой. Здесь же определяется цель (назначение системы) как желаемый конечный результат.
Структурность — это упорядоченность системы, определенный набор и расположение элементов со связями между ними. Между функцией и структурой системы существует взаимосвязь, как между философскими категориями содержанием и формой. Изменение содержания (функций) влечет за собой изменение формы (структуры), но и наоборот.
Важным свойством системы является наличие поведения — действия, изменений, функционирования и т.д.
Считается, что это поведение системы связано со средой (окружающей), т.е. с другими системами с которыми она входит в контакт или вступает в определенные взаимоотношения.
Процесс целенаправленного изменения во времени состояния системы называется поведением . В отличие от управления, когда изменение состояния системы достигается за счет внешних воздействий, поведение реализуется исключительно самой системой, исходя из собственных целей.
Поведение каждой системы объясняется структурой систем низшего порядка, из которых состоит данная система, и наличием признаков равновесия (гомеостаза). В соответствии с признаком равновесия система имеет определенное состояние (состояния), которое являются для нее предпочтительным. Поэтому поведение систем описывается в терминах восстановления этих состояний, когда они нарушаются в результате изменения окружающей среды.
Еще одним свойством является свойство роста (развития). Развитие можно рассматривать как составляющую часть поведения (при этом важнейшим).
Одним из первичных, а, следовательно, основополагающих атрибутов системного подхода является недопустимость рассмотрения объекта вне его развития , под которым понимается необратимое, направленное, закономерное изменение материи и сознания. В результате возникает новое качество или состояние объекта. Отождествление (может быть и не совсем строгое) терминов «развитие» и «движение» позволяет выразиться в таком смысле, что вне развития немыслимо существование материи, в данном случае — системы. Наивно представлять себе развитие, происходящее стихийно. В неоглядном множестве процессов, кажущихся на первый взгляд чем-то вроде броуновского (случайного, хаотичного) движения, при пристальном внимании и изучении вначале как бы проявляются контуры тенденций, а затем и довольно устойчивые закономерности. Эти закономерности по природе своей действуют объективно, т.е. не зависят от того, желаем ли мы их проявления или нет. Незнание законов и закономерностей развития — это блуждание в потемках.
Кто не знает, в какую гавань он плывет, для того нет попутного ветра
Поведение системы определяется характером реакции на внешние воздействия.
Фундаментальным свойством систем является устойчивость , т.е. способность системы противостоять внешним возмущающим воздействиям. От нее зависит продолжительность жизни системы.
Простые системы имеют пассивные формы устойчивости: прочность, сбалансированность, регулируемость, гомеостаз. А для сложных определяющими являются активные формы: надежность, живучесть и адаптируемость.
Если перечисленные формы устойчивости простых систем (кроме прочности) касается их поведения, то определяющая форма устойчивости сложных систем носят в основном структурный характер.
Надежность — свойство сохранения структуры систем, несмотря на гибель отдельных ее элементов с помощью их замены или дублирования, а живучесть — как активное подавление вредных качеств. Таким образом, надежность является более пассивной формой, чем живучесть.
Адаптируемость — свойство изменять поведение или структуру с целью сохранения, улучшения или приобретение новых качеств в условиях изменения внешней среды. Обязательным условием возможности адаптации является наличие обратных связей.
Всякая реальная система существует в среде. Связь между ними бывает настолько тесной, что определять границу между ними становится сложно. Поэтому выделение системы из среды связано с той или иной степенью идеализации.
Можно выделить два аспекта взаимодействия:
- во многих случаях принимает характер обмена между системой и средой (веществом, энергией, информацией);
- среда обычно является источником неопределенности для систем.
Воздействие среды может быть пассивным либо активным (антогонистическим, целенаправленно противодействующее системе).
Поэтому в общем случае среду следует рассматривать не только безразличную, но и антогонистическую по отношению к исследуемой системе.
Рис. — Классификация систем
| Основание (критерий) классификации | Классы систем |
|---|---|
| По взаимодействию с внешней средой | Открытые Закрытые Комбинированные |
| По структуре | Простые Сложные Большие |
| По характеру функций | Специализированные Многофункциональные (универсальные) |
| По характеру развития | Стабильные Развивающиеся |
| По степени организованности | Хорошо организованные Плохо организованные (диффузные) |
| По сложности поведения | Автоматические Решающие Самоорганизующиеся Предвидящие Превращающиеся |
| По характеру связи между элементами | Детерминированные Стохастические |
| По характеру структуры управления | Централизованные Децентрализованные |
| По назначению | Производящие Управляющие Обслуживающие |
Классификацией называется разбиение на классы по наиболее существенным признакам. Под классом понимается совокупность объектов, обладающие некоторыми признаками общности. Признак (или совокупность признаков) является основанием (критерием) классификации.
Система может быть охарактеризована одним или несколькими признаками и соответственно ей может быть найдено место в различных классификациях, каждая из которых может быть полезной при выборе методологии исследования. Обычно цель классификации ограничить выбор подходов к отображению систем, выработать язык описания, подходящий для соответствующего класса.
Реальные системы делятся на естественные (природные системы) и искусственные (антропогенные).
Естественные системы: системы неживой (физические, химические) и живой (биологические) природы.
Искусственные системы: создаются человечеством для своих нужд или образуются в результате целенаправленных усилий.
Искусственные делятся на технические (технико-экономические) и социальные (общественные).
Техническая система спроектирована и изготовлена человеком в определенных целях.
К социальным системам относятся различные системы человеческого общества.
Выделение систем, состоящих из одних только технических устройств почти всегда условно, поскольку они не способны вырабатывать свое состояние. Эти системы выступают как части более крупных, включающие людей — организационно-технических систем.
Организационная система, для эффективного функционирование которой существенным фактором является способ организации взаимодействия людей с технической подсистемой, называется человеко-машинной системой.
Примеры человеко-машинных систем: автомобиль — водитель; самолет — летчик; ЭВМ — пользователь и т.д.
Таким образом, под техническими системами понимают единую конструктивную совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих объектов, предназначенная для целенаправленных действий с задачей достижения в процессе функционирования заданного результата.
Отличительными признаками технических систем по сравнению с произвольной совокупностью объектов или по сравнению с отдельными элементами является конструктивность (практическая осуществляемость отношений между элементами), ориентированность и взаимосвязанность составных элементов и целенаправленность.
Для того чтобы система была устойчивой к воздействию внешних влияний, она должна иметь устойчивую структуру. Выбор структуры практически определяет технический облик как всей системы, так ее подсистем, и элементов. Вопрос о целесообразности применения той или иной структуры должен решаться исходя из конкретного назначения системы. От структуры зависит также способность системы к перераспределению функций в случае полного или частичного отхода отдельных элементов, а, следовательно, надежность и живучесть системы при заданных характеристиках ее элементов.
Абстрактные системы являются результатом отражения действительности (реальных систем) в мозге человека.
Их настроение — необходимая ступень обеспечения эффективного взаимодействия человека с окружающим миром. Абстрактные (идеальные) системы объективны по источнику происхождения, поскольку их первоисточником является объективно существующая действительность.
Абстрактные системы разделяют на системы непосредственного отображения (отражающие определенные аспекты реальных систем) и системы генерализирующего (обобщающего) отображения. К первым относятся математические и эвристические модели, а ко вторым — концептуальные системы (теории методологического построения) и языки.
На основе понятия внешней среды системы разделяются на: открытые, закрытые (замкнутые, изолированные) и комбинированные. Деление систем на открытые и закрытые связано с их характерными признаками: возможность сохранения свойств при наличии внешних воздействий. Если система нечувствительна к внешним воздействиям ее можно считать закрытой. В противном случае — открытой.
Открытой называется система, которая взаимодействует с окружающей средой. Все реальные системы являются открытыми. Открытая система является частью более общей системы или нескольких систем. Если вычленить из этого образования собственно рассматриваемую систему, то оставшаяся часть — ее среда.
Открытая система связана со средой определенными коммуникациями, то есть сетью внешних связей системы. Выделение внешних связей и описание механизмов взаимодействия «система-среда» является центральной задачей теории открытых систем. Рассмотрение открытых систем позволяет расширить понятие структуры системы. Для открытых систем оно включает не только внутренние связи между элементами, но и внешние связи со средой. При описании структуры внешние коммуникационные каналы стараются разделить на входные (по которым среда воздействует на систему) и выходные (наоборот). Совокупность элементов этих каналов, принадлежащих собственной системе называются входными и выходными полюсами системы. У открытых систем, по крайней мере, один элемент имеет связь с внешней средой, по меньшей мере, один входной полюс и один выходной, которыми она связана с внешней средой.
Для каждой системы связи со всеми подчиненными ей подсистемами и между последним, являются внутренними, а все остальные — внешними. Связи между системами и внешней средой также, как и между элементами системы, носят, как правило, направленный характер.
Важно подчеркнуть, что в любой реальной системе в силу законов диалектики о всеобщей связи явлений число всех взаимосвязей огромно, так что учесть и исследования абсолютно все связи невозможно, поэтому их число искусственно ограничивают. Вместе с тем, учитывать все возможные связи нецелесообразно, так как среди них есть много несущественных, практически не влияющих на функционирование системы и количество полученных решений (с точки зрения решаемых задач). Если изменение характеристик связи, ее исключение (полный разрыв) приводят к значительному ухудшению работы системы, снижению эффективности, то такая связь — существенна. Одна из важнейших задач исследователя — выделить существенные для рассмотрения системы в условиях решаемой задачи связи и отделить их от несущественных. В связи с тем, что входные и выходные полюса системы не всегда удается четко выделить, приходится прибегать к определенной идеализации действий. Наибольшая идеализация имеет место при рассмотрении закрытой системы.
Закрытой называется система, которая не взаимодействует со средой или взаимодействует со средой строго определенным образом. В первом случае предполагается, что система не имеет входных полюсов, а во втором, что входные полюса есть, но воздействие среды носит неизменный характер и полностью (заранее) известно. Очевидно, что при последнем предположении указанные воздействия могут быть отнесены собственно к системе, и ее можно рассматривать, как закрытую. Для закрытой системы, любой ее элемент имеет связи только с элементами самой системы.
Разумеется, закрытые системы представляют собой некоторую абстракцию реальной ситуации, так как, строго говоря, изолированных систем не существует. Однако, очевидно, что упрощение описания системы, заключаются в отказе от внешних связей, может привести к полезным результатам, упростить исследование системы. Все реальные системы тесно или слабо связаны с внешней средой — открытые. Если временный разрыв или изменение характерных внешних связей не вызывает отклонения в функционировании системы сверх установленных заранее пределов, то система связана с внешней средой слабо. В противном случае — тесно.
Комбинированные системы содержат открытые и закрытые подсистемы. Наличие комбинированных систем свидетельствует о сложной комбинации открытой и закрытой подсистем.
В зависимости от структуры и пространственно-временных свойств системы делятся на простые, сложные и большие.
Простые — системы, не имеющие разветвленных структур, состоящие из небольшого количества взаимосвязей и небольшого количества элементов. Такие элементы служат для выполнения простейших функций, в них нельзя выделить иерархические уровни. Отличительной особенностью простых систем является детерминированность (четкая определенность) номенклатуры, числа элементов и связей как внутри системы, так и со средой.
Сложные — характеризуются большим числом элементов и внутренних связей, их неоднородностью и разнокачественностью, структурным разнообразием, выполняют сложную функцию или ряд функций. Компоненты сложных систем могут рассматриваться как подсистемы, каждая из которых может быть детализирована еще более простыми подсистемами и т.д. до тех пор, пока не будет получен элемент.
Определение N1: система называется сложной (с гносеологических позиций), если ее познание требует совместного привлечения многих моделей теорий, а в некоторых случаях многих научных дисциплин, а также учета неопределенности вероятностного и невероятностного характера. Наиболее характерным проявлением этого определения является многомодельность.
Модель — некоторая система, исследование которой служит средством для получения информации о другой системе. Это описание систем (математическое, вербальное и т.д.) отображающее определенную группу ее свойств.
Определение N2: систему называют сложной если в реальной действительности рельефно (существенно) проявляются признаки ее сложности. А именно:
- структурная сложность — определяется по числу элементов системы, числу и разнообразию типов связей между ними, количеству иерархических уровней и общему числу подсистем системы. Основными типами считаются следующие виды связей: структурные (в том числе, иерархические), функциональные, каузальные (причинно-следственные), информационные, пространственно-временные;
- сложность функционирования (поведения) — определяется характеристиками множества состояний, правилами перехода из состояния в состояние, воздействие системы на среду и среды на систему, степенью неопределенности перечисленных характеристик и правил;
- сложность выбора поведения — в многоальтернативных ситуациях, когда выбор поведения определяется целью системы, гибкостью реакций на заранее неизвестные воздействия среды;
- сложность развития — определяемая характеристиками эволюционных или скачкообразных процессов.
Естественно, что все признаки рассматриваются во взаимосвязи. Иерархическое построение — характерный признак сложных систем, при этом уровни иерархии могут быть как однородные, так и неоднородные. Для сложных систем присущи такие факторы, как невозможность предсказать их поведение, то есть слабо предсказуемость, их скрытность, разнообразные состояния.
Сложные системы можно подразделить на следующие факторные подсистемы:
- решающую, которая принимает глобальные решения во взаимодействии с внешней средой и распределяет локальные задания между всеми другим подсистемами;
- информационную, которая обеспечивает сбор, переработку и передачу информации, необходимой для принятия глобальных решений и выполнения локальны задач;
- управляющую для реализации глобальных решений;
- гомеостазную, поддерживающую динамическое равновесие внутри систем и регулирующую потоки энергии и вещества в подсистемах;
- адаптивную, накапливающую опыт в процессе обучения для улучшения структуры и функций системы.
Большой системой называют систему, ненаблюдаемую одновременно с позиции одного наблюдателя во времени или в пространстве, для которой существенен пространственный фактор, число подсистем которой очень велико, а состав разнороден.
Система может быть и большой и сложной. Сложные системы объединяет более обширную группу систем, то есть большие — подкласс сложных систем.
Основополагающими при анализе и синтезе больших и сложных систем являются процедуры декомпозиции и агрегирования.
Декомпозиция — разделение систем на части, с последующим самостоятельным рассмотрением отдельных частей.
Очевидно, что декомпозиция представляют собой понятие, связанное с моделью, так как сама система не может быть расчленена без нарушений свойств. На уровне моделирования, разрозненные связи заменятся соответственно эквивалентами, либо модели систем строится так, что разложение ее на отдельные части при этом оказывается естественным.
Применительно к большим и сложным системам декомпозиция является мощным инструментом исследования.
Агрегирование является понятием, противоположным декомпозиции. В процессе исследования возникает необходимость объединения элементов системы с целью рассмотреть ее с более общих позиций.
Декомпозиция и агрегирование представляют собой две противоположные стороны подхода к рассмотрению больших и сложных систем, применяемые в диалектическом единстве.
Системы, для которых состояние системы однозначно определяется начальными значениями и может быть предсказано для любого последующего момента времени, называются детерминированными.
Стохастические системы — системы, изменения в которых носят случайный характер. При случайных воздействиях данных о состоянии системы недостаточно для предсказания в последующий момент времени.
По степени организованности: хорошо организованные, плохо организованные (диффузные).
Представить анализируемый объект или процесс в виде хорошо организованной системы означает определить элементы системы, их взаимосвязь, правила объединения в более крупные компоненты. Проблемная ситуация может быть описана в виде математического выражения. Решение задачи при представлении ее в виде хорошо организованной системы осуществляется аналитическими методами формализованного представления системы.
Примеры хорошо организованных систем: солнечная система, описывающая наиболее существенные закономерности движения планет вокруг Солнца; отображение атома в виде планетарной системы, состоящей из ядра и электронов; описание работы сложного электронного устройства с помощью системы уравнений, учитывающей особенности условий его работы (наличие шумов, нестабильности источников питания и т. п.).
Описание объекта в виде хорошо организованной системы применяется в тех случаях, когда можно предложить детерминированное описание и экспериментально доказать правомерность его применения, адекватность модели реальному процессу. Попытки применить класс хорошо организованных систем для представления сложных многокомпонентных объектов или многокритериальных задач плохо удаются: они требуют недопустимо больших затрат времени, практически нереализуемы и неадекватны применяемым моделям.
Плохо организованные системы. При представлении объекта в виде плохо организованной или диффузной системы не ставится задача определить все учитываемые компоненты, их свойства и связи между ними и целями системы. Система характеризуется некоторым набором макропараметров и закономерностями, которые находятся на основе исследования не всего объекта или класса явлений, а на основе определенной с помощью некоторых правил выборки компонентов, характеризующих исследуемый объект или процесс. На основе такого выборочного исследования получают характеристики или закономерности (статистические, экономические) и распространяют их на всю систему в целом. При этом делаются соответствующие оговорки. Например, при получении статистических закономерностей их распространяют на поведение всей системы с некоторой доверительной вероятностью.
Подход к отображению объектов в виде диффузных систем широко применяется при: описании систем массового обслуживания, определении численности штатов на предприятиях и учреждениях, исследовании документальных потоков информации в системах управления и т. д.
С точки зрения характера функций различаются специальные, многофункциональные, и универсальные системы.
Для специальных систем характерна единственность назначения и узкая профессиональная специализация обслуживающего персонала (сравнительно несложная).
Многофункциональные системы позволяют реализовать на одной и той же структуре несколько функций. Пример: производственная система, обеспечивающая выпуск различной продукции в пределах определенной номенклатуры.
Для универсальных систем: реализуется множество действий на одной и той же структуре, однако состав функций по виду и количеству менее однороден (менее определен). Например, комбайн.
По характеру развития 2 класса систем: стабильные и развивающиеся.
У стабильной системы структура и функции практически не изменяются в течение всего периода ее существования и, как правило, качество функционирования стабильных систем по мере изнашивания их элементов только ухудшается. Восстановительные мероприятия обычно могут лишь снизить темп ухудшения.
Отличной особенностью развивающихся систем является то, что с течением времени их структура и функции приобретают существенные изменения. Функции системы более постоянны, хотя часто и они видоизменяются. Практически неизменными остается лишь их назначение. Развивающиеся системы имеют более высокую сложность.
В порядке усложнения поведения: автоматические, решающие, самоорганизующиеся, предвидящие, превращающиеся.
Автоматические: однозначно реагируют на ограниченный набор внешних воздействий, внутренняя их организация приспособлена к переходу в равновесное состояние при выводе из него (гомеостаз).
Решающие: имеют постоянные критерии различения их постоянной реакции на широкие классы внешних воздействий. Постоянство внутренней структуры поддерживается заменой вышедших из строя элементов.
Самоорганизующиеся: имеют гибкие критерии различения и гибкие реакции на внешние воздействия, приспосабливающиеся к различным типам воздействия. Устойчивость внутренней структуры высших форм таких систем обеспечивается постоянным самовоспроизводством.
Самоорганизующиеся системы обладают признаками диффузных систем: стохастичностью поведения, нестационарностью отдельных параметров и процессов. К этому добавляются такие признаки, как непредсказуемость поведения; способность адаптироваться к изменяющимся условиям среды, изменять структуру при взаимодействии системы со средой, сохраняя при этом свойства целостности; способность формировать возможные варианты поведения и выбирать из них наилучший и др. Иногда этот класс разбивают на подклассы, выделяя адаптивные или самоприспосабливающиеся системы, самовосстанавливающиеся, самовоспроизводящиеся и другие подклассы, соответствующие различным свойствам развивающихся систем.
Примеры: биологические организации, коллективное поведение людей, организация управления на уровне предприятия, отрасли, государства в целом, т.е. в тех системах, где обязательно имеется человеческий фактор.
Если устойчивость по своей сложности начинает превосходить сложные воздействия внешнего мира — это предвидящие системы: она может предвидеть дальнейший ход взаимодействия.
Превращающиеся — это воображаемые сложные системы на высшем уровне сложности, не связанные постоянством существующих носителей. Они могут менять вещественные носители, сохраняя свою индивидуальность. Науке примеры таких систем пока не известны.
Систему можно разделить на виды по признакам структуры их построения и значимости той роли, которую играют в них отдельные составные части в сравнение с ролями других частей.
В некоторых системах одной из частей может принадлежать доминирующая роль (ее значимость >> (символ отношения «значительного превосходства») значимость других частей). Такой компонент — будет выступать как центральный, определяющий функционирование всей системы. Такие системы называют централизованными.
В других системах все составляющие их компоненты примерно одинаково значимы. Структурно они расположены не вокруг некоторого централизованного компонента, а взаимосвязаны последовательно или параллельно и имеют примерно одинаковые значения для функционирования системы. Это децентрализованные системы.
Системы можно классифицировать по назначению. Среди технических и организационных систем выделяют: производящие, управляющие, обслуживающие.
В производящих системах реализуются процессы получения некоторых продуктов или услуг. Они в свою очередь делятся на вещественно-энергетические, в которых осуществляется преобразование природной среды или сырья в конечный продукт вещественной или энергетической природы, либо транспортирование такого рода продуктов; и информационные — для сбора, передачи и преобразования информации и предоставление информационных услуг.
Назначение управляющих систем — организация и управление вещественно-энергетическими и информационными процессами.
Обслуживающие системы занимаются поддержкой заданных пределов работоспособности производящих и управляющих систем.
Система (греческое systema - целое, составленное из частей, соединения) – совокупность взаимодействия элементов, объединенных единством целей и образующих определенную целостность; это целенаправленное множество взаимосвязанных элементов любой природы; это объект, который определяется множествами элементов, преобразований, правил образования последовательностей элементов; это объект, состоящий из элементов, свойства которых не сводятся к свойству самого объекта.
Основные свойства систем : 1. Организованная сложность системы характеризуется наличием взаимосвязи между элементами (существует три типа связи: функционально-необходимые, избыточные (резервные), сингерические (дающие увеличение эффекта системы за счет взаимодействия элементов)). 2. Декомпоризуемость. 3. Целостность системы - принципиальная несводимость свойств системы к сумме свойств составляющих ее элементов, и, в то же время, зависимость свойств каждого элемента от его места и функций внутри системы. 4. Ограниченность системы. Ограниченность системы связана с внешней средой. В понятие внешняя среда включают все системы элементов любой природы, оказывающие влияние на систему или находящиеся под ее воздействием. Возникает задача локализации системы (определения ее границ и существенных связей). Выделяют открытые и замкнутые системы. Открытые системы имеют связи с внешней средой, закрытые не имеют. 5. Структурность системы. Структурность - группирование элементов внутри системы по определенному правилу или принципу в подсистемы. Структура системы – совокупность связей между элементами системы, отражающих их взаимодействие. Разделяют связи двух типов: горизонтальные и вертикальные. Внешние связи, направленные внутрь системы называют входами, из системы во внешнюю среду - выходами. Внутренние связи - связи между подсистемами. 6. Функциональная направленность системы, функции системы можно представить в виде набора некоторых преобразований, которые делятся на две группы.
Виды систем: 1. Простая система – это система, которая состоит из небольшого числа элементов, не имеющая разветвленной структуры (нельзя выделить иерархические уровни). 2. Сложная система – это система с разветвленной структурой и значительным количеством взаимосвязанных и взаимодействующих элементов (подсистем). Под сложной динамической системой следует понимать развивающиеся во времени и в пространстве целостные объекты, состоящие из большого числа элементов и связей и обладающие свойствами, которые отсутствуют у элементов и связей, их образующих. Структура системы – совокупность внутренних, устойчивых связей между элементами системы, определяющих ее основные свойства. Системы бывают: социальные, биологические, механические, химические, экологические, простые, сложные, вероятностные, детерминированные, стохастические. 3. Централизованная система – система, в которой некоторый элемент (подсистема) играет доминирующую роль. 4. Децентрализованная система – система, в которой нет доминирующей подсистемы. 5. Организационная система – система, которая представляет собой набор людей или коллективов людей. 6. Открытые системы – такие, в которых внутренние процессы существенно зависят от условий среды и сами оказывают на ее элементы значительное влияние. 7. Замкнутые (закрытые) системы – такие, в которых внутренние процессы слабо связаны с внешней средой. Функционирование закрытых систем определяется внутренней информацией. 8. Детерминированные системы – системы, в которой связи между элементами и событиями носят однозначный, предопределенный характер. 9. Вероятностная (стохастическая) система – такая система, в которой связи между элементами и событиями носят неоднозначный характер. Связи между элементами носят вероятностный характер и существуют в виде вероятностных закономерностей. 10. Детерминированные системы являются частным случаем вероятностных (Рв=1). 11. Динамичная система – система, характер которой непрерывно меняется. При этом переход в новое состояние не может совершаться мгновенно, а требует некоторого времени.
Этапы построения систем: постановка цели, декомпозиция цели на подцели, определение функций, обеспечивающих достижение цели, синтез структуры, обеспечивающий выполнение функций. Цели возникают, когда существует так называемая проблемная ситуация (проблемная ситуация – это ситуация, которую нельзя разрешить имеющимися средствами). Цель – состояние, к которому направлена тенденция движения объекта. Среда – совокупность всех систем, кроме той, которая реализует заданную цель. Ни одна система не является абсолютно замкнутой. Взаимодействие системы со средой реализуется через внешние связи. Элемент системы – часть системы, имеющая определенное функциональное значение. Связи могут быть входными и выходными. Они подразделяются на: информационные, ресурсные (управляющие).
Структура системы : представляет собой устойчивую упорядоченность элементов системы и их связей в пространстве и во времени. Структура может быть материальной и формальной. Формальная структура – совокупность функциональных элементов и их отношений, необходимых и достаточных для достижения системой заданных целей. Материальная структура – реальное наполнение формальной структуры.Типы структур систем: последовательный или цепочечный; иерархический; циклически замкнутая (типа кольцо); структура типа «колесо»; «звезда»; структура типа «решетка».
Сложная система характеризуется : единой целью функционирования; иерархической системой управления; большим количеством связей внутри системы; комплексным составом системы; устойчивостью к воздействию внешних и внутренних воздействующих факторов; наличием элементов саморегуляции; наличием подсистем.
Свойства сложных систем : 1. Многоуровневость (часть системы сама является системой. Вся система, в свою очередь, является частью более крупной системы); 2. Наличие внешней среды (всякая система ведет себя в зависимости от того, в какой внешней среде она находится. Нельзя механически распространять выводы, полученные о системе в одних внешних условиях, на ту же систему, находящуюся в других внешних условиях); 3. Динамичность (в системах нет ничего неизменного. Все константы и статические состояния - это только абстракции, справедливые в ограниченных пределах); 4. У человека, длительное время работавшего с какой-либо сложной системой, может сложиться уверенность, что те или иные "очевидные" изменения, если их внести в систему, приведут к тем или иным "очевидным" улучшениям. Когда же изменения реализуются, система отвечает совсем не так, как предполагалось. Это случается при попытках реформы управления большим предприятием, при реформировании государства и т.д. Причиной подобных ошибок является недостаток информации о системе как результат неосознанного механистического подхода. Методологический вывод по таким ситуациям состоит в том, что сложные системы не меняются за один круг, нужно совершить много кругов, на каждом из которых в систему вносятся небольшие изменения, и выполняются исследования их результатов с обязательными попытками выявления и анализа новых типов связей, проявляющихся в системе; 5. Устойчивость и старение (устойчивость системы - это ее способность компенсировать внешние или внутренние воздействия, направленные на разрушение или быстрое изменение системы. Старение - это ухудшение эффективности и постепенное разрушение системы за длительный период времени. 6. Целостность (система имеет целостность, которая есть самостоятельная новая сущность. Эта сущность само организуется, влияет на части системы и на связи между ними, заменяет их для сохранения себя как целостности, ориентируется во внешней среде и т.д.); 7. Полиструктурность - это наличие у одной и той же системы большого количества структур. Рассматривая систему с разных точек зрения, мы будем выявлять в ней разные структуры. Полиструктурность систем можно рассматривать как их многоаспектность. Функциональный аспект отражает поведение системы и ее частей только с точки зрения того, что они делают, какую исполняют функцию. При этом не принимаются во внимание вопросы о том, как они это делают и что они из себя представляют физически. Важно только лишь, чтобы из функций отдельных частей складывалась функция системы в целом. Конструкторский аспект охватывает только вопросы физической компоновки системы. Здесь важна форма составных частей, их материал, их размещение и стыковка в пространстве, внешний вид системы. Технологический аспект отражает то, как исполняются функции частями системы.
