Классификации систем
Системы разделяют на классы по различным признакам, и в зависимости от решаемой залами можно выбирать разные принципы классификации. Предпринимались попытки классифицировать системы по виду отображаемого объекта (технические, биологические, экономические и тому подобные системы), виду научного направления, используемого для их моделирования (математические, физические, химические и др.), взаимодействию со средой (открытые и закрытые), величине и сложности.
Предлагалось также разделять системы на: детерминированные и стохастические, абстрактные и материальные (существующие в объективной реальности) и т.д.
Любые классификации всегда относительны. Так, в детерминированной системе можно найти элементы стохастичности и, напротив, детерминированную систему можно считать частным случаем стохастической (при вероятности, равной единице).
Аналогично, если принять во внимание диалектику субъективного и объективного в системе, то станет понятной относительность разделения систем на абстрактные и объективно существующие: это могут быть стадии развития одной и той же системы.
Действительно, естественные и искусственные объекты, отражаясь в сознании человека, выступают в роли абстракций, понятий, а абстрактные проекты создаваемых систем воплощаются в реально существующие объекты, которые можно ощутить, а при изучении снова отразить в виде абстрактной системы.
Однако относительность классификаций не должна останавливать исследователей. Цель любой классификации – ограничить выбор подходов к отображению системы, сопоставить выделенным классам приемы и методы системного анализа и дать рекомендации по выбору методов для соответствующего класса систем. При этом система, в принципе, может быть одновременно охарактеризована несколькими признаками, т.е. ей может быть найдено место одновременно в разных классификациях, каждая из которых может оказаться полезной при выборе методов моделирования.
Рассмотрим некоторые из наиболее важных классификаций систем.
Открытые и закрытые системы. Понятие открытой системы ввел Л. фон Берталанфи. Основные отличительные черты открытых систем – способность обмениваться со средой массой, энергией и информацией. В отличие от них предполагается (разумеется, с точностью до принятой чувствительности модели), что закрытые, или замкнутые, системы полностью лишены этой способности, т.е. являются изолированными от среды.
Возможны частные случаи: например, не учитываются гравитационные и энергетические процессы, а отражается в модели системы только обмен информацией со средой; тогда говорят об информационно-проницаемых или, соответственно об информационно-непроницаемых системах.
Одна из наиболее важных особенностей открытых систем состоит в следующем. В открытых системах "проявляются термодинамические закономерности, которые кажутся парадоксальными и противоречат второму началу термодинамики" [1]. Напомним, что второй закон термодинамики ("второе начало"), сформулированный для закрытых систем, характеризует систему ростом энтропии, стремлением к неупорядоченности, разрушению.
Проявляется этот закон и в открытых системах (например, старение биологических систем). Однако в отличие от закрытых в открытых системах возможен "ввод энтропии", ее снижение; "подобные системы могут сохранять свой высокий уровень и даже развиваться в сторону увеличения порядка сложности" [2], т.е. в них проявляется рассматриваемая в следующем параграфе закономерность самоорганизации (хотя Берталанфи этот термин еще не использовал). Именно поэтому важно для системы управления поддерживать хороший обмен информацией со средой.