Классификация систем

Можно выделить различные виды систем в зависимости от признаков классификации (рис. 6.1).

1. По происхождению:

- естественные - системы, объективно существующие в живой и неживой природе и обществе, возникшие без участия человека. Например, молекула, клетка, организм, популяция, общество, Вселенная;

- искусственные - системы, созданные человеком. Например, автомобиль, предприятие, партия;

- смешанные (социотехнологические, организационно-технические).

2. По объективности существования:

- реальные (материальные, которые состоят из реальных объектов). Реальные системы делятся на естественные (природные системы) и искусственные (антропогенные).

- абстрактные (символические) - системы, которые, по сути, являются моделями реальных объектов. Это языки, системы счисления, математические модели, системы паук.

3. По характеру связей параметров системы с окружающей средой:

- закрытые - какой-либо обмен энергией, веществом и информацией с окружающей средой отсутствует. Любой элемент закрытой системы имеет связи только с элементами самой системы;

- открытые - обменивающиеся энергией, веществом и информацией с окружающей средой. В открытых системах могут происходить явления самоорганизации, усложнения или спонтанного возникновения порядка. Все реальные системы являются открытыми;

- комбинированные - содержат открытые и закрытые подсистемы.

Рис. 6.1. Виды систем

4. По структуре:

- простые - системы, не имеющие разветвленных структур, состоящие из небольшого количества взаимосвязей и небольшого количества элементов;

- сложные - характеризуются большим числом элементов и внутренних связей, их неоднородностью и разнокачественностью, структурным разнообразием, выполняют сложную функцию или ряд функций.

Заметим, что существует и другой подход к оценке сложности. Например, признаком простой системы считают сравнительно небольшой объем информации, требуемый для ее успешного управления. Системы, в которых не хватает информации для эффективного управления, считают сложными.

Выделяют различные виды сложности. Структурная сложность - это сложность системы, отличающейся разветвленной структурой и большим разнообразием, внутренних связей. Функциональная (вычислительная) сложность определяется количеством арифметико-логических операций, требуемых для реализации функции системы преобразования входных значений в выходные, или объем ресурсов (время счета или используемая память), используемых в системе при решении некоторого класса задач. Кроме того, выделяют такой тип сложности, как динамическая сложность - она возникает тогда, когда меняются связи между элементами системы.

5. По характеру функций:

- специализированные - для таких систем характерна единственность назначения;

- многофункциональные (универсальные) - позволяют реализовать на одной и той же структуре несколько функций.

6. По характеру развития:

- стабильные - системы, у которых структура и функции практически не изменяются в течение всего периода существования;

- развивающиеся - системы, структура и функции которых с течением времени претерпевают существенные изменения.

7. По степени организованности:

- хорошо организованные. Представить анализируемый объект или процесс в виде хорошо организован пой системы означает определить элементы системы, их взаимосвязь, правила объединения в более крупные компоненты;

-плохо организованные (диффузные). 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.

8. По сложности поведения:

- автоматические - однозначно реагируют на ограниченный набор внешних воздействий;

- решающие - имеют постоянные критерии различения реакции на широкие классы внешних воздействий;

- самоорганизующиеся - имеют гибкие критерии различения и гибкие реакции на внешние воздействия, приспосабливающиеся к различным типам воздействия;

- предвидящие - могут предвидеть дальнейший ход развития внешней среды;

- превращающиеся - воображаемые 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.

9. По характеру связей между элементами:

- детерминированные - системы, для которых их состояние однозначно определяется начальными значениями и может быть предсказано для любого последующего момента времени;

- стохастические - системы, изменения в которых носят случайный характер. При случайных воздействиях данных о состоянии системы недостаточно для предсказания в последующий момент времени.

10. По структуре управления:

- централизованные - системы, в которых один из элементов играет главную, доминирующую роль;

- децентрализованные - системы, в которых все составляющие их компоненты примерно одинаково значимы.

11. По размерности:

- одномерные - системы, имеющие один вход и один выход;

- многомерные - системы, у которой входов или выходов больше одного.

Необходимо понимать условность одномерности системы - в реальности любой объект имеет бесчисленное число входов и выходов.

12. По однородности и разнообразию структурных элементов системы бывают гомогенными, или однородными, и гетерогенными, или разнородными, а также смешанного типа:

- в гомогенных системах структурные элементы системы однородны, т.е. обладают одинаковыми свойствами. В связи с этим в гомогенных системах элементы взаимозаменяемы;

- гетерогенные системы состоят из разнородных элементов, не обладающих свойством взаимозаменяемости.

13. По способности ставить себе цель:

- каузальные - системы, которым цель внутренне не присуща. Если такая система и имеет целевую функцию (например, автопилот), то эта функция задана извне пользователем;

- целенаправленные (целеустремленные) - цель формируется внутри системы.