מערכת מורכבת: מאפיינים, מבנה ושיטות קביעה

תוכן עניינים:

מערכת מורכבת: מאפיינים, מבנה ושיטות קביעה
מערכת מורכבת: מאפיינים, מבנה ושיטות קביעה
Anonim

ישנן מערכות טבעיות ומלאכותיות. מערכת המורכבת ממערכות אחרות נחשבת למורכבת. מדובר, למשל, במפעל תפוחים או טרקטורים, כוורת וכתיבת תוכנת מחשב. מערכת יכולה להיות תהליך, אובייקט, תופעה. מידע הוא אמצעי לתיאור מערכות.

זהה את הנתונים הדרושים והעריך את מהימנותם - מערכת של ידע ומיומנויות. להבין ולהעריך - את איכות האינטלקט של המומחה, את יעילות הידע והכישורים שלו.

בהתאם לזווית הראייה ולמטרה שתושג, ניתן לקבל מגוון רחב של פתרונות. תפוח וניוטון הוא סיפור קצר מעניין, אך קשור רק באופן פיגורטיבי לחוקי הכבידה. כוכבי הלכת עפים בשלווה וללא הוצאת אנרגיה נראית לעין, אך האדם טרם למד לשלוט במערכת כוחות הכבידה. הדבר היחיד שהמדע יכול לעשות הוא להתגבר (לא להשתמש) בכוחות הכבידה על ידי שימוש במשאבי אנרגיה עצומים.

פשוט ומערכות מורכבות

אמבה הוא האורגניזם הפשוט ביותר. אבל קשה להאמין לספרי הלימוד. אפשר לומר: "האבן על הכביש היא בכלל לא מערכת". אבל תחת מיקרוסקופ, אמבה משנה במהירות את דעתו של אפילו תלמיד בית ספר. חייה של אמבה הם מלאי אירועים. סלע עשוי להיות נשק בידיו של לוחם או פטיש לפיצוח אגוזים.

מערכות טבעיות
מערכות טבעיות

המדע המודרני טוען שקל לזהות כימיקלים, מולקולות, אטומים, אלקטרונים מסתובבים וחלקיקים יסודיים באמבה ובאבן מרוצף.

לפי אסטרונומים, כדור הארץ אינו כוכב הלכת היחיד ביקום ואלה דומים קיימים במערכת ענקית של גלקסיות.

כל המערכות פשוטות ברמה אחת. כל המערכות מורכבות ברגע שהסייר יורד רמה או למעלה רמה.

כל אחד מהם הוא נקודה במרחב ובזמן. לא משנה אם זה מלאכותי או טבעי.

סטטי ודינמי

בניין המפעל או מיטת המכונה נייחים. ההר פחות נייד מהאוקיינוס שלמרגלותיו. אלו תמיד מערכות דינמיות מורכבות. מבנה המפעל מספק את הפונקציונליות הדרושה לתפעול רגיל של כוח העבודה, מכונות, ציוד, אחסון חומרים ומוצרים מוגמרים. המיטה מבטיחה את הפעולה התקינה של מנגנוני המכונה. ההר מעורב בהיווצרות האקלים, "שולט" בתנועת הרוח, מספק מזון ומחסה לאורגניזמים חיים.

דוגמה למערכת טבעית
דוגמה למערכת טבעית

בהתאם לנקודת המבט ולבעיה הנפתרת בכל מערכת, אתה יכוללהפריד בין סטטי לדינמיקה. זהו הליך חשוב: מודלים של מערכות מורכבות הם תהליך של שיטת הנתונים. זיהוי נכון של מקורות מידע על המערכת, הערכת מהימנותם וקביעת המשמעות בפועל חשובה ביותר לבניית מודל שעל בסיסו תגבש ההחלטה.

בואו נשקול דוגמה. בעת בניית מערכת ניהול ארגונית, המבנה, המכונות והציוד הם סטטיים. אבל הסטטי הזה דורש תחזוקה דינמית. על פי התיעוד הטכני, מערכת הניהול הארגונית תצטרך להיות בעלת תת-מערכת שירות. לצד זאת, תפתח מערכת חשבונאות ובקרה לחשבונאות, מערכת תכנונית וכלכלית. יהיה צורך לקבוע את מגוון המטרות והיעדים של המיזם: אסטרטגיה, תפיסת פיתוח.

מבנה המערכת

המטרה והמבנה של מערכות מורכבות היא המשימה העיקרית במודלים. יש הרבה תיאוריות מערכות. אתה יכול לתת עשרות הגדרות של מטרות, מאפיינים, שיטות ניתוח, ולכל אחת תהיה משמעות.

יש מספיק מומחים סמכותיים בתורת המערכות כדי לפתור ביעילות בעיות דוגמנות, אבל לא מספיק כדי להציע תיאוריה שלמה מבחינה רעיונית של מערכות, המבנה והשיטות שלהן לקביעת (פיתוח) מודלים אובייקטיביים ואמינים.

ככלל, מומחים מתמרנים את המשמעות שהם מכניסים למונחים: מטרה, פונקציונליות, מבנה, מרחב מצב, יושרה, ייחודיות. משתמשים בסימונים גרפיים או בלוק לבניית מודלים ויזואלית. תיאור הטקסט הוא העיקרי.

תהליך ההבנה בדוגמנות
תהליך ההבנה בדוגמנות

חשוב להבין מהי מערכת מורכבת בכל מקרה ומקרה. תהליך ההבנה הוא הדינמיקה של החשיבה של מומחה (צוות). אתה לא יכול לתקן את המטרה או המבנה של המערכת כמשהו בלתי מעורער. הבנת העבודה הנעשית היא דינמיקה. כל מה שמובן קופא בסטטי, אבל אף פעם לא מזיק לשקול מחדש את ההבנה שהושגה, כדי לתקן תוצאות ביניים.

מרכיב אופייני למבנה הוא מגוון הנתונים, שלמותם, תיאור כמותי ואיכותי, שיטות פנימיות וחיצוניות של מערכות מורכבות שהם מבצעים מניפולציות:

  • לזיהוי מידע נכנס;
  • ניתוח והכללות של נתונים משלו + חיצוניים;
  • עיצוב החלטות.

תכנות היא דוגמה טובה למבנה המערכת. סוף המאה הקודמת היה בסימן המעבר מהמושג של תכנות קלאסי לתכנות מונחה עצמים.

אובייקטים ומערכות של אובייקטים

תכנות היא מערכת מורכבת של תהליכי חשיבה. תכנות היא דרישת מיומנות גבוהה המאפשרת לך לדגמן ברמה מודעת. המתכנת פותר בעיה אמיתית. אין לו זמן לנתח את קוד התוכנית ברמת המעבד. מתכנת עובד עם אלגוריתם לפתרון בעיה - זו הרמה של בניית מודל.

תכנות קלאסי הוא אלגוריתם שפותר בעיה ברצף. בתכנות מונחה עצמים, ישנם רק אובייקטים שיש להם שיטות לאינטראקציה זה עם זה והעולם שבחוץ. לכל אובייקט יכול להיות מבנה נתונים מורכב, תחביר וסמנטיקה משלו.

תכנות קלאסי ומונחה עצמים
תכנות קלאסי ומונחה עצמים

כאשר פותרים בעיה באמצעות תכנות מונחה עצמים, מתכנת חושב במונחים של אובייקטים, ומערכת מורכבת במוחו מופיעה כאוסף של פשוטים יותר. כל מערכת מורכבת מאובייקט אחד או יותר. לכל אובייקט יש נתונים ושיטות משלו.

התוצאה של עבודתו של מתכנת "מונחה עצמים" היא מערכת של אובייקטים וללא אלגוריתם רציף. מערכת האובייקטים עצמה מתפקדת כאובייקט. החפצים המרכיבים אותו ממלאים רק את מטרתם. שום אלגוריתם חיצוני לא אומר למערכת המורכבת מה לעשות. במיוחד עבור החפצים שמרכיבים אותו - איך להתנהג.

מערכת נקודות ונקודות

תוך כדי פתרון בעיות מעשיות, מומחה בונה דגמים. עם הניסיון מגיעה היכולת לראות מערכות מורכבות כנקודות במרחב-זמן. נקודות אלו מלאות בפונקציונליות ייחודית וספציפית. מערכות "מקבלות" מידע נכנס ונותנות את התוצאה הצפויה.

כל נקודה כוללת מערכת של נקודות, שגם אותה יש לפרש כמערכות. ההליך ההפוך, כאשר המשימה שיש לפתור מיוצגת על ידי מערכת של משימות משנה, ולכן כופה על המומחה מערך שיטתי יחסית של פונקציות מופרדות, יוביל בהכרח לחוסר עקביות בפתרון.

שלמות המערכת
שלמות המערכת

יש רק התחלה אחת בכל מערכת, רק היאניתן לחלק לתת-משימות שצריך לטפל בהן. בעת ניתוח מערכות, כל המומחים משתמשים במונחים:

  • ייחוד;
  • systematic;
  • independence;
  • קשר של "פונקציונליות פנימית";
  • שלמות המערכת.

הראשון והאחרון הם החשובים ביותר ליישום בכל שלב של עבודת הדוגמנות שלך. כל מערכת מורכבת היא הרכב ייחודי הוליסטי של תת-מערכות. זה לא משנה אילו תת-מערכות כלולות במערכת. העיקר הוא שבכל רמה יש יושרה וייחודיות של פונקציונליות. רק תוך התמקדות בשלמות וייחודיות של המערכת, כמו גם של כל אחת מתתי המערכות שלה, ניתן לבנות מודל אובייקטיבי של המשימה (מערכת).

ידע וכישורים

הביטוי הנפוץ "אף אחד אינו הכרחי" מיושן ללא תקנה. אפילו עבודה פשוטה יכולה להיעשות בצורה חכמה בפחות מאמץ, תוך חיסכון בזמן וכסף.

דוגמנות ופתרון בעיות אינטלקטואליות הן דרישה בלתי מותנית של הסמכה גבוהה. גם סימולציה של מערכת אמיתית וגם פתרון הבעיה תלויים במומחה. מומחים שונים יעשו את עבודתם בדרכם שלהם. התוצאות עשויות להיות שונות רק אם הסימולציה אינה אובייקטיבית ותהליך פתרון הבעיה אינו מבוצע במדויק.

ידע ומיומנויות מומחה
ידע ומיומנויות מומחה

הכשרה תיאורטית רצינית, ניסיון מעשי ויכולת חשיבה שיטתית קובעים את התוצאה של פתרון כל בעיה. בגישה אובייקטיבית, כל אחד מהם נותן תוצאה מדויקת, ללא קשר למומחה שעשה את העבודה.

מוּמלָץ: