Классификация систем (открытые и закрытые системы, классификация по сложности, классификация по степени упорядоченности).

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 закрытые или замк­нутые системы предполагаются (разумеется, с точностью до приня­той чувствительности модели) полностью лишенными этой способ­ности, т. е. изолированными от среды.

В открытых системах "проявляются термодинамические закономерности, которые кажутся парадоксальными и проти­воречат второму началу термодинамики. 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", т. е. в них проявляется рассматриваемая в следующем разделе законо­мерность самоорганизации (хотя Берталанфи этот термин еще не использовал). Именно поэтому важно для системы управления под­держивать хороший обмен информацией со средой.

Классификации систем по сложности. Существует несколько подходов к разделению систем по сложности.

В классификации К.Боулдинга каждый последующий класс включает в себя предыдущий и характеризуется большим проявле­нием свойств открытости и стохастичности поведения, более ярко выраженными проявлениями закономерностей иерархичности и историчности, а также более сложными "механизмами" функционирования и развития.

Неживые системы: Статические структуры (остовы) (Кристаллы), Простые динамические структуры с заданным законом поведения (Часовой механизм), Кибернетические системы с управляемыми циклами обратной связи (Термостат)

Живые системы: Открытые системы с самосохраняемой структурой (первая ступень, на которой возможно разделение на живое и неживое) (Клетки, гомеостат), Живые организмы с низкой способностью воспринимать информацию (Растения), Живые организмы с более развитой способностью воспринимать информацию, но не обладающие самосознанием (Животные), Системы, характеризующиеся самосознанием, мышлением и нетривиальным поведением (Люди), Социальные системы (Социальные организации), Трансцендентные системы или системы, ле­жащие в настоящий момент вне нашего по­знания

Классификация систем по степени организованности Было предложено В.В.Налимовым, который выделил

· класс хорошо организованных систем.

· класс плохо организованных или диффузных систем.

· класс самоорга­низующихся систем

Выделенные классы практически можно рассматривать как под­ходы к отображению объекта или решаемой задачи, которые могут выбираться в зависимости от стадии познания объекта и возмож­ности получения информации о нем.

Кратко охарактеризуем эти классы.

1. Представление объекта в виде хорошо организованной системы возможно в тех слу­чаях, когда исследователю удается определить все элементы си­стемы и их взаимосвязи между собой и с целями системы в виде детерминированных (аналитических, графических) зависимостей.Например, Атом может быть представлен в виде планетарной модели, состоящей из ядра и электронов, что упрощает реальную картину, но достаточно для понимания принципов взаимодействия элементов этой системы. Далее, при рассмотрении атома можно учесть протоны, нейтроны, мезоны и другие микрочастицы, не рассматриваемые в планетарной модели системы.

2. При представлении объекта в виде плохо организо­ванной или диффузной системы не ставится задача опре­делить все учитываемые компоненты и их связи с целями системы. (газ)

3. Отображение объектов в виде самоорганизующихся систем позволяет исследовать наименее изученные объекты и процессы с большой неопределенностью на начальном этапе поста­новки задачи.

Класс самоорганизующихся или развивающихся систем характе­ризуется рядом признаков, особенностей, приближающих их к ре­альным развивающимся объектам. Свойства:

нестационарность (изменчивость, нестабильность) отдельных параметров и стохастичаость поведения;

уникальность и непредсказуемость поведения системы в конкретных условиях (благодаря наличию активных элементов у системы как бы проявляется "свобода воли"), но в то же время наличие предельных, возможностей, определяемых имею­щимися ресурсами (элементами, их свойствами) и характерными для определенного типа систем структурными связями;

способность адаптироваться к изменяющимся условиям среды, помехам (причем как к внешним, так и к внутренним

способность противостоять энтропийным (разрушающим систему) тенденциям

способность вырабатывать варианты поведения и изменять свою структуру (при необходимости), сохраняя при этом целостность и основные свойства;

способность и стремлением к целеобразованию: в отличие от закрытых (техни­ческих) систем, которым цели задаются извне, в системах с активными элементами цели формируются внутри системы.