Понятия сложная система

1. Сложность системы.

2. Определение меры сложности системы.

3. Состояние, равновесие, устойчивость, гомеостазис сложной системы.

Изменения и преобразования, происходящие в сложных системах, сразу не удаётся представить в виде математических отношений. Поэтому используются термины из других наук.

Цель - образ несуществующего, но желаемого - с точки зрения задачи или рассматриваемой проблемы - состояния среды, т.е. такого состояния, которое позволяет решать проблему при данных ресурсах. Это - описание, представление некоторого наиболее предпочтительного состояния системы; заранее мыслимый результат сознательной деятельности человека; то, к чему стремиться человек; модель желаемого будущего.

В зависимости от стадии познания объекта, этапа СА цель - это либо идеальные устремления человека, коллектива, либо конкретные результаты, достижимые в пределах некоторого интервала времени. Мечта - это тоже цель, но не обеспеченная средствами её достижения.

Целенаправленное поведение системы - поведение системы (т.е. последовательность принимаемых ею состояний), ведущее к цели системы.

Состояние системы – характеристика системы на данный момент её функционирования, «срез» системы, остановка ее в развитии. Состояние определяют либо через входные воздействия и выходные сигналы (результаты), либо через макропараметры, макросвойства системы (давление, скорость, ускорение).

Состояние системы описывается кортежом или, в частности, вектором (а₁, а₂ , …, а_n). состояние системы в момент времени , или вектор (точка) в пространстве состояний. Знание начального состояния и принятие решения может предсказать поведение системы в будущем. Конечное состояние системы можно рассматривать как цель принимаемого решения.

Если система способна переходить из одного состояния в другое , то говорят, что она обладает поведением. Поведение – совокупность изменений системы, её реакция на внешнее воздействие. Этим понятием пользуются, когда не известны закономерности (правила) перехода из одного состояния в другое. Тогда говорят, что система обладает каким-то поведением и выясняют его характер, алгоритм. Экономическое поведение предприятия – реакция владельцев, менеджеров и коллектива на изменения внешних условий, а также результат действия. Таким образом, поведение системы

где Х - вектор параметров,

t - время.

Равновесие – способность системы в отсутствии внешних возмущающих воздействий (или при постоянных воздействиях) сохранять свое поведение сколько угодно долго. В экономике равновесие – состояние системы, которое характеризуется равенством спроса и предложения всех ресурсов. Пример: межотраслевой баланс. Равновесие – такое состояние системы, когда ни один из многих взаимосвязанных участников системы не заинтересован в изменении этого состяния, так как не может ничего выиграть, но может проиграть. Примеры: «холодная война», выражение «от добра - добра не ищут».

Устойчивость – способность системы возвращаться в состояние равновесия после того, как она была из этого состояния выведена под влиянием внешних возмущающих воздействий. Устойчивость – это способность системы сохранять движение по намеченной траектории (поддерживать намеченный режим функционирования) несмотря на воздействующие на неё возмущения.

Виды устойчивости: равновесие, гомеостазис, стационарный режим (циклическое повторение одной и той же последовательности состояний).

Состояние равновесия, в которое система способна возвращаться, называют устойчивым состоянием равновесия.

Описание (спецификация) системы - это описание всех её элементов (подсистем), их взаимосвязей, цели, функции при некоторых ресурсах, т.е. всех допустимых состояний.

Если входные посылки, цель, условие задачи, решение или, возможно, даже само понятие решения плохо описываемы, формализуемы, то эти задачи называются плохо формализуемыми. Поэтому при решении таких задач приходится рассматривать комплекс формализованных задач, с помощью которых можно исследовать эту плохо формализуемую задачу. Сложность исследования таких задач - в необходимости учета различных, а часто и противоречивых критериев оценки решения задачи.

Система - это средство достижения цели или все то, что необходимо для достижения цели (элементы, отношения, структура, работа, ресурсы) в некотором заданном множестве объектов (операционной среде).

Дадим теперь более строгое определение системы.

Система - множество связанных друг с другом элементов некоторого вполне определенного множества (некоторых определенных множеств), образующих целостный объект при условии задания для этих объектов и отношений между ними некоторой цели и некоторых ресурсов для достижения этой цели.

Цель, элементы, отношения или ресурсы подсистем при этом будут уже другими, отличными от указанных для всей системы.

Основные признаки системы:

- целостность, связность или относительная независимость от среды и систем (это наиболее существенная количественная характеристика системы), с исчезновением связности исчезает и сама система, хотя элементы системы и даже некоторые связи, отношения между ними могут быть сохранены;

- наличие подсистем и связей между ними или наличие структуры системы (это наиболее существенная качественная характеристика системы), с исчезновением подсистем или связей между ними может исчезнуть и сама система;

- возможность обособления или абстрагирования от окружающей среды, т.е. относительная обособленность от тех факторов среды, которые в достаточной мере не влияют на достижение цели;

- связи с окружающей средой по обмену ресурсами;

- подчиненность всей организации системы некоторой цели (как это, впрочем, следует из определения системы);

- эмерджентность – свойство целостности системы, несводимость свойств системы к свойствам элементов, эффект организации, котрый является результатом возникновения между элементами синергических связей. Свойство системы не является суммой свойств элементов (частей); свойство системы зависит от свойств элементов; объединённые в систему элементы могут терять ряд свойств, присущих им вне системы, то есть система как бы подавляет некоторые свойства своих элементов. Примеры: Аристотель, Наполеон, авиация, корпорации, семья.

- синергия – возрастание эффективности в результате интеграции. Синергетика – наука о процессах нелинейной самоорганизации в природе, обществе.

- аддитивность (суммативность) – независимость, обособленность, то есть закономерность, двойственная по отношению к целостности. Свойство аддитивности проявляется у системы как бы распавшейся на независимые элементы. Любая система находится между двумя крайними состояниями: абсолютной целостности и абсолютной аадитивности.

Подсистема должна обладать всеми свойствами системы, в частности, свойством целостности (по подцели) и эмерджентности, что отличает подсистему от компоненты системы - набора элементов, для которых не сформулирована подцель и нет целостности.

Величина и сложность системы. Причины возникновения двух информационных барьеров (Глушков). 1-й барьер – ограниченные способности человека, 2-й барьер – ограниченные способности населения. Пути преодоления 1-го барьера – это иерархические структуры и рыночные (товарно-денежные) отношения. Пути преодоления 2-го информационного барьера – это новые информационные технологии основанные на идеях искусственного интеллекта.

Безопасность как свойство системы. Согласно Закону Украины «Об основах национальной безопасности» национальная безопасность – это защищённость жизненно важных интересов человека и гражданина, общества и страны, при которой обеспечиваются устойчивое развитие общества, своевременное выявление, упреждение и нейтрализация реальных и потенциальных угроз национальным интересам. Экономическая безопасность является неотъемлемой составной национальной безопасности. ЭБ – это сложная многофакторная категория, которая характеризует состояние экономической системы, при котором обеспечивается защита национальных экономических интересов страны, общества и личности от внутренних и внешних угроз, конкурентоспособность национальной экономики на внутренних и внешних рынках, способность экономики к расширенному воспроизводству. Состояние экономической безопасности оценивается объективной системой параметров и критериев, граничные значения которых дают возможность говорить о безопасности системы.

Значение и острота проблемы национальной безопасности возрастает на переломных этапах развития общества.

В категориальном аппарате классификации национальной безопасности необходимо выделить объектные и предметные сферы. К объектным сферам национальной безопасности относятся отрасли экономики – энергетическая, промышленная, аграрная (продовольственная), транспортная, строительная, военная, региональная; к предметным сферам национальной безопасности можно отнести политическую, социальную, экономическую, экологическую, научно-техническую (инновационную), технологическую, информационную, духовную, гуманитарную составляющие. Каждая сфера, в свою очередь, включает много других составляющих. Составляющими экономическую безопасность являются: ресурсная, инвестиционная, внутриэкономическая, внешнеэкономическая, финансовая (бюджетная, валютная, денежно-кредитная, банковская).

Транспортная безопасность характеризуется как состояние транспортной системы страны, обеспечивающее защищённость национальных (жизненно важных) интересов личности, экономики, страны от реальных и потенциальных угроз качественному транспортному обеспечению на внутренних и международных рынках перевозок на основе эффективного использования её транспортного потенциала.