Описание системы

Описание системы обусловлено потребностью построения системы, ее исследования и управления. Системы описывают для достижения самых различных целей во всех сферах человеческой деятельности: от искусства до точных наук.

Очевидно, что вначале осуществляется (явно или лишь «в уме») вербальное описание системы, которое представляет собой, как правило, совокупность различных высказываний, интерпретация которых далеко не однозначна. Оно словесное описание может быть развернутым, красочным, всем понятным или кратким, четким с использованием некоего профессионального языка. Но во всех случаях при использовании естественного языка не обеспечивается однозначная трактовка слов и фраз, что достаточно часто служит серьезным препятствием на пути деятельности человека.

Математическое же описание, отражающее наиболее существенные для преследуемых целей свойства, позволяет добиться практически однозначной интерпретации описания системы и использовать богатый арсенал средств математики.

Поскольку под системой можно понимать некоторое множество объектов, взаимодействующих в направлении достижения единой для этого множества цели, то в самом общем случае ее целесообразно описывать в виде следующей математической системы

,

где - компоненты системы (элементы, подмножества), - множество отношений, заданных на этом множестве – математическая структура этой системы.

Использование для описания систем теоретико-множественного языка обусловлено не только лаконичностью записи, но и рядом более существенных причин. Первая из них заключается в преследуемых целях. Чаще всего описание систем используется не для того, чтобы показать, что они из себя представляют в целом, а для исследования их свойств, которые обусловлены определенными взаимосвязями (отношениями) между компонентами системы. Большинство выражаемых словесно фактов представляют собой описание лингвистических отношений, основу которых составляют термы и функторы. Вполне естественно, что их формализмом выступают теоретико-множественные отношения (термы – элементы, функторы – отношения).

На практике такого рода структуры приобретают более «приземленный», иногда называемый «рабочий» вид. Так в работе [41] приводится следующий вид обобщенного формализованного описания системы

где

– компоненты системы;

– свойства системы;

– связи между компонентами системы;

– цели системы;

– лицо, представляющее объект в виде системы для исследования или принятия решений (для искусственных систем);

– язык наблюдателя, описывающего систему.

Такого рода квазиматематическое описание целесообразно применять в целях некоторой базовой (исходной) структуризации. Можно рекомендовать его реализацию в виде следующей последовательности этапов:

1. Вначале важно установить границы системы, поэтому вначале производят разделение системы и окружающей ее среды. Здесь следует помнить, что в системе действуют законы, вообще говоря, отличные (хоть в чем-то) от законов окружающей ее среды;

2. Далее устанавливаются каналы связи системы со средой (структурирование внешних связей). При этом для выявленных этих связей должны быть описаны проходящие по ним сигналы (что, куда и как идет);

3. Осуществляется содержательное описание системы. В первую очередь это описание выполняемых ею функций, причем функционирование системы должно представляться как нечто целое.

4. Затем формируется внутренняя структура системы, в результате чего должны будут выделены элементы система и связи между ними.

Обратим внимание на включение таких компонентов, как исследователь и его язык . Это обстоятельство подчеркивает субъективный характер описания систем и трудности формализованного описания реальных систем.