Eigenschaften des Systems: Definition, Merkmale, Klassifizierung

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Eigenschaften des Systems: Definition, Merkmale, Klassifizierung
Eigenschaften des Systems: Definition, Merkmale, Klassifizierung
Anonim

Viele kennen den Satz aus dem Film von Andrew und Lawrence Wachowski: „Die Matrix ist ein System. Sie ist unser Feind.“Es lohnt sich jedoch, die Konzepte, Begriffe sowie die Fähigkeiten und Eigenschaften des Systems zu verstehen. Ist sie so gruselig, wie sie in vielen Filmen und literarischen Werken dargestellt wird? Die Merkmale und Eigenschaften des Systems und Beispiele ihrer Manifestation werden im Artikel diskutiert.

Bedeutung des Begriffs

Das Wort "System" griechischen Ursprungs (σύστηΜα), bedeutet in wörtlicher Übersetzung ein Ganzes, das aus verbundenen Teilen besteht. Das Konzept hinter diesem Begriff ist jedoch viel facettenreicher.

Obwohl im modernen Leben fast alle Dinge als funktionale Systeme betrachtet werden, ist es unmöglich, die einzig richtige Definition dieses Konzepts zu geben. Seltsamerweise geschieht dies aufgrund des Eindringens der Systemtheorie in buchstäblich alle Bereiche des menschlichen Lebens.

Schon zu Beginn des zwanzigsten Jahrhunderts gab es Diskussionen über die Unterschiede in den Eigenschaften von untersuchten linearen SystemenMathematik, Logik, über die Eigenschaften lebender Organismen (ein Beispiel für wissenschaftliche Gültigkeit ist in diesem Fall die Theorie der Funktionssysteme von P. K. Anokhin). Gegenwärtig ist es üblich, eine Reihe von Bedeutungen dieses Begriffs herauszugreifen, die sich je nach analysiertem Objekt bilden.

Im einundzwanzigsten Jahrhundert erschien eine ausführlichere Erklärung des griechischen Begriffs, nämlich: "eine Ganzheit, die aus Elementen besteht, die miteinander verbunden sind und in bestimmten Beziehungen stehen." Aber diese allgemeine Beschreibung der Bedeutung des Wortes spiegelt nicht die Eigenschaften des vom Beobachter analysierten Systems wider. Dabei erhält der Begriff je nach Betrachtungsgegenstand neue Interpretationsfacetten. Nur die Integritätskonzepte, die grundlegenden Eigenschaften des Systems und seiner Elemente bleiben unverändert.

Systemeigenschaften Systemklassifizierung
Systemeigenschaften Systemklassifizierung

Element als Teil der Integrität

In der Systemtheorie ist es üblich, das Ganze als das Zusammenspiel und die Beziehungen bestimmter Elemente zu betrachten, die wiederum Einheiten mit bestimmten Eigenschaften sind, die keiner weiteren Unterteilung unterliegen. Die Parameter des betrachteten Teils (oder Eigenschaften eines Systemelements) werden üblicherweise beschrieben mit:

  • Funktionen (ausgeführt von der betrachteten Wirkungseinheit innerhalb des Systems);
  • Verh alten (Interaktion mit externer und interner Umgebung);
  • state (Bedingung zum Finden eines Elements mit geänderten Parametern);
  • Prozess (Elementzustände ändern).

Es lohnt sich, darauf zu achten, dass ein Element des Systems nicht gleichbedeutend mit dem Begriff "elementar" ist. Alleshängt vom Umfang und der Komplexität des betreffenden Objekts ab.

Wenn wir das System menschlicher Eigenschaften diskutieren, dann sind die Elemente solche Konzepte wie Bewusstsein, Emotionen, Fähigkeiten, Verh alten, Persönlichkeit, die wiederum selbst als eine aus Elementen bestehende Einheit dargestellt werden können. Daraus folgt der Schluss, dass das Element als Teilsystem des betrachteten Objekts betrachtet werden kann. Die Anfangsphase der Systemanalyse ist die Bestimmung der Zusammensetzung von "Integrität", dh die Klärung aller ihrer Bestandteile.

Verbindungen und Ressourcen als Backbone-Eigenschaften

Alle Systeme befinden sich nicht in einem isolierten Zustand, sie interagieren ständig mit der Umgebung. Um jegliche "Integrität" zu isolieren, ist es notwendig, alle Verbindungen zu identifizieren, die die Elemente zu einem System vereinen.

Was sind Verbindungen und wie beeinflussen sie die Eigenschaften des Systems.

Verbindung ist die gegenseitige Abhängigkeit von Elementen auf physikalischer oder semantischer Ebene. Hinsichtlich der Signifikanz lassen sich folgende Verknüpfungen unterscheiden:

  1. Strukturen (oder strukturell): Charakterisieren hauptsächlich die physikalische Komponente des Systems (zum Beispiel kann Kohlenstoff aufgrund wechselnder Bindungen als Graphit, wie Diamant oder wie Gas wirken).
  2. Funktionieren: Gewährleistung der Funktionsfähigkeit des Systems, seiner Vitalität.
  3. Vererbung: Fälle, in denen das Element "A" die Quelle für die Existenz von "B" ist.
  4. Entwicklungen (konstruktiv und destruktiv): finden entweder im Prozess der Komplizierung der Struktur des Systems statt oder umgekehrt – Vereinfachung oder Verfall.
  5. Organisatorisch: Dazu gehörenSoziales, Unternehmen, Rollenspiel. Die interessanteste Gruppe sind jedoch die Kontrollverbindungen, da sie es ermöglichen, die Entwicklung des Systems in eine bestimmte Richtung zu steuern und zu lenken.

Das Vorhandensein bestimmter Verbindungen bestimmt die Eigenschaften des Systems, zeigt die Abhängigkeiten zwischen bestimmten Elementen. Sie können auch die Verwendung von Ressourcen verfolgen, die zum Erstellen und Betreiben des Systems erforderlich sind.

allgemeine Eigenschaften von Systemen
allgemeine Eigenschaften von Systemen

Jedes Element ist zunächst mit bestimmten Ressourcen ausgestattet, die es an andere Prozessbeteiligte weitergeben oder austauschen kann. Darüber hinaus kann der Austausch sowohl innerhalb des Systems als auch zwischen dem System und der externen Umgebung erfolgen. Ressourcen können wie folgt klassifiziert werden:

  1. Material - sind Objekte der materiellen Welt: Lagerhäuser, Waren, Geräte, Maschinen usw.
  2. Energie - dazu gehören alle Arten, die in der gegenwärtigen Entwicklungsstufe der Wissenschaft bekannt sind: elektrisch, nuklear, mechanisch usw.
  3. Informationen.
  4. Mensch - eine Person fungiert nicht nur als Angestellter, der bestimmte Operationen ausführt, sondern auch als Quelle intellektueller Mittel.
  5. Leerzeichen.
  6. Zeit.
  7. Organisatorisch - in diesem Fall wird die Struktur als Ressource betrachtet, deren Fehlen sogar zum Zusammenbruch des Systems führen kann.
  8. Finanzen - für die meisten Organisationsstrukturen sind grundlegende Strukturen.

Systematisierungsebenen in der Systemtheorie

Weil Systeme bestimmte Eigenschaften und Eigenschaften haben, können sie klassifiziert werden,deren Zweck es ist, geeignete Ansätze und Mittel zur Beschreibung von Integrität auszuwählen.

Nach dem materiellen Teilungsprinzip werden reale und abstrakte Systeme unterschieden. Zur besseren Übersicht stellen wir die Informationen in Form einer Tabelle dar.

Systeme
Real Zusammenfassung
Natürlich Künstlich Direktanzeige Verallgemeinern
Physisch Technisch Mathematische Modelle Konzeptmodelle
Biologisch Soziale Netzwerke Logisch-heuristische Modelle Sprachen
Organisatorisch und technisch

Grundlegende Kriterien für die Systemtypisierung

Es gibt eine Kategorisierung bezüglich Interaktion mit der äußeren Umgebung, Struktur und raumzeitlichen Eigenschaften. Die Systemfunktionalität kann nach folgenden Kriterien beurteilt werden (siehe Tabelle).

Kriterien Klassen
Interaktion mit der äußeren Umgebung

Offen - Interaktion mit der äußeren Umgebung

Geschlossen - zeigt Widerstand gegen die Auswirkungen der äußeren Umgebung

Kombiniert - enthält beide Arten von Subsystemen

Strukturintegrität

Einfach - mit wenigen Elementen und Links

Komplex - gekennzeichnet durch Heterogenität der Verbindungen, VielfältigkeitElemente und eine Vielzahl von Strukturen

Large - unterscheiden sich in der Vielf alt und Heterogenität von Strukturen und Teilsystemen

Ausgeführte Funktionen

Spezialisiert - Teilgebiet

Multifunktional - Strukturen, die gleichzeitig mehrere Funktionen erfüllen

Universal (z. B. Harvester)

Systementwicklung

Stable - die Struktur und Funktionen sind unverändert

Entwicklung – hochkomplex, strukturellen und funktionalen Veränderungen unterworfen

Organisation des Systems

Gut organisiert (achten Sie auf die Eigenschaften von Informationssystemen, die sich durch eine klare Organisation und Rangfolge auszeichnen)

Schlecht organisiert

Komplexität des Systemverh altens

Automatisch - eine programmierte Reaktion auf äußere Einflüsse, gefolgt von einer Rückkehr zur Homöostase

Entscheidend - basierend auf ständigen Reaktionen auf äußere Reize

Selbstorganisation - flexible Reaktionen auf äußere Reize

Foresight - Übertreffen Sie die externe Umgebung in der Komplexität der Organisation, in der Lage, weitere Interaktionen zu antizipieren

Transforming - komplexe Strukturen, die nicht mit der materiellen Welt verbunden sind

Die Art der Beziehung zwischen Elementen

Deterministisch - der Zustand des Systems kann für jeden Moment vorhergesagt werden

Stochastic - ihre Änderung istZufallszeichen

Governance-Struktur

Zentral

Dezentral

Zweck des Systems

Controlling - die Eigenschaften des Managementsystems reduzieren sich auf die Regelung von Informationen und anderen Prozessen

Produzieren - gekennzeichnet durch den Erh alt von Produkten oder Dienstleistungen

Wartung - Unterstützung des Systemzustands

Systemeigenschaftsgruppen

Eigenschaft wird normalerweise als einige charakteristische Merkmale und Qualitäten eines Elements oder einer Integrität bezeichnet, die sich bei der Interaktion mit anderen Objekten manifestieren. Es ist möglich, Gruppen von Eigenschaften herauszugreifen, die für fast alle existierenden Gemeinden charakteristisch sind. Insgesamt sind zwölf allgemeine Eigenschaften von Systemen bekannt, die in drei Gruppen eingeteilt werden. Weitere Informationen finden Sie in der Tabelle.

Systemeigenschaften

Statisch Dynamisch synthetisch
Integrität Funktionalität Notfall
Offenheit Stimulierbarkeit Unteilbarkeit in Teile
Interne Heterogenität von Systemen Systemvariabilität im Laufe der Zeit Ingerence
Strukturiert Existenz in einer sich verändernden Umgebung Zweckmäßigkeit

Statische Eigenschaftsgruppe

Aus dem Namen der Gruppe folgt, dass das System einige Eigenschaften hat, die ihm immer innewohnen: in einem bestimmten Zeitraum. Das heißt, dies sind die Eigenschaften, ohne die die Gemeinschaft aufhört, eine solche zu sein.

Integrität ist eine Eigenschaft eines Systems, die es erlaubt, es von der Umwelt zu unterscheiden, Grenzen und Unterscheidungsmerkmale zu definieren. Dadurch ist es möglich, dass zu jedem ausgewählten Zeitpunkt gut etablierte Verbindungen zwischen Elementen bestehen, die es ermöglichen, die Ziele des Systems zu verwirklichen.

Offenheit ist eine der Eigenschaften des Systems, basierend auf dem Gesetz der Vernetzung von allem, was auf der Welt existiert. Seine Essenz besteht darin, dass es möglich ist, Verbindungen zwischen zwei beliebigen Systemen (sowohl eingehende als auch ausgehende) zu finden. Wie Sie bei näherer Betrachtung sehen können, sind diese Wechselwirkungen unterschiedlich (oder asymmetrisch). Offenheit bedeutet, dass das System nicht isoliert von der Umwelt existiert und Ressourcen mit ihr austauscht. Die Beschreibung dieser Eigenschaft wird allgemein als "Black-Box-Modell" bezeichnet (mit einem Input, der die Auswirkungen der Umgebung auf die Integrität angibt, und einem Output, der die Auswirkungen des Systems auf die Umgebung darstellt).

Interne Heterogenität von Systemen. Betrachten Sie als anschauliches Beispiel die Eigenschaften des menschlichen Nervensystems, dessen Stabilität durch eine mehrstufige, heterogene Organisation von Elementen gewährleistet ist. Es ist üblich, drei Hauptgruppen zu betrachten: Eigenschaften des Gehirns, einzelne Strukturen des Nervensystems und spezifische Neuronen. Informationen über die Bestandteile (oder Elemente) des Systems ermöglichen es Ihnen, die hierarchischen Beziehungen zwischen ihnen abzubilden. Zu beachten ist, dass es hier um die „Unterscheidbarkeit“der Teile geht und nicht um deren „Trennbarkeit“.

Systemelementeigenschaften
Systemelementeigenschaften

Schwierigkeiten bei der Bestimmung der Zusammensetzung des Systems dienen Forschungszwecken. Schließlich kann ein und dasselbe Objekt unter dem Gesichtspunkt seines Wertes, seiner Funktionalität, seiner Komplexität der inneren Struktur usw. betrachtet werden. Außerdem spielt die Fähigkeit des Betrachters, Unterschiede zwischen den Elementen des Systems zu finden, eine Rolle eine wichtige Rolle. Daher wird das Modell einer Waschmaschine für einen Verkäufer, einen technischen Arbeiter, einen Lader, einen Wissenschaftler völlig anders sein, da die aufgeführten Personen es aus verschiedenen Positionen und mit unterschiedlichen Zielen betrachten.

Strukturiertheit ist eine Eigenschaft, die die Beziehung und Interaktion von Elementen innerhalb des Systems beschreibt. Verbindungen und Beziehungen von Elementen bilden das Modell des betrachteten Systems. Dank Strukturiertheit wird solche Eigenschaft eines Objekts (Systems) wie Integrität unterstützt.

Gruppe dynamischer Eigenschaften

Wenn statische Eigenschaften etwas sind, das zu einem bestimmten Zeitpunkt beobachtet werden kann, dann werden dynamische Eigenschaften als mobil klassifiziert, dh in der Zeit manifestiert. Dies sind Zustandsänderungen des Systems über einen bestimmten Zeitraum. Ein klares Beispiel ist der Wechsel der Jahreszeiten in einem beobachteten Gebiet oder einer Straße (statische Eigenschaften bleiben erh alten, aber dynamische Effekte sind sichtbar). Welche Eigenschaften des Systems gelten für die betrachtete Gruppe?

Funktionalität - bestimmt durch die Auswirkungen des Systems auf die Umwelt. Ein charakteristisches Merkmal istdie Subjektivität des Forschers in der von den Zielen diktierten Funktionsverteilung. Wie Sie wissen, ist das Auto also ein "Transportmittel" - dies ist seine Hauptfunktion für den Verbraucher. Bei der Auswahl kann sich der Käufer jedoch von Kriterien wie Zuverlässigkeit, Komfort, Prestige, Design sowie der Verfügbarkeit zugehöriger Dokumente usw. leiten lassen. In diesem Fall zeigt sich die Vielseitigkeit eines solchen Systems wie eines Autos und die Subjektivität des Funktionsprioritätssystems von Haupt-, Neben- und Nebenfunktionen).

Stimulierbarkeit - manifestiert sich überall als Anpassung an äußere Bedingungen. Ein markantes Beispiel sind die Eigenschaften des Nervensystems. Die Wirkung eines äußeren Reizes oder der Umgebung (Reiz) auf ein Objekt trägt zu einer Verh altensänderung oder -korrektur bei. Dieser Effekt wurde in seiner Forschung von Pavlov I. P. ausführlich beschrieben und wird in der Theorie der Systemanalyse als Stimulabilität bezeichnet.

Eigenschaften des Nervensystems
Eigenschaften des Nervensystems

Variabilität des Systems über die Zeit. Wenn das System funktioniert, sind Veränderungen sowohl in der Interaktion mit der Umwelt als auch in der Umsetzung interner Verbindungen und Beziehungen unvermeidlich. Folgende Variabilitätsarten können unterschieden werden:

  • schnell (schnell, langsam usw.);
  • strukturell (Änderung der Zusammensetzung, Struktur des Systems);
  • funktional (Ersetzen einiger Elemente durch andere oder Ändern ihrer Parameter);
  • quantitativ (Anzahl der Strukturelemente erhöhen, ohne sie zu verändern);
  • qualitativ (in diesem Fall werden die Eigenschaften geändertSystemen während beobachtetem Wachstum oder Rückgang).

Die Art der Manifestation dieser Veränderungen kann unterschiedlich sein. Diese Eigenschaft ist bei der Analyse und Planung des Systems zwingend zu berücksichtigen.

Existenz in einem sich verändernden Umfeld. Sowohl das System als auch die Umgebung, in der es sich befindet, können sich ändern. Damit die Integrität funktioniert, ist es notwendig, das Verhältnis der Änderungsrate von intern und extern zu bestimmen. Sie können zusammenfallen, können sich unterscheiden (Vorlauf oder Nachlauf). Es ist wichtig, das Verhältnis unter Berücksichtigung der Eigenschaften des Systems und der Umgebung korrekt zu bestimmen. Ein gutes Beispiel ist das Autofahren unter extremen Bedingungen: Der Fahrer agiert entweder vorausschauend oder situationsgerecht.

Eigenschaften linearer Systeme
Eigenschaften linearer Systeme

Gruppe synthetischer Eigenschaften

Beschreibt die Beziehung zwischen System und Umgebung im Sinne eines gemeinsamen Verständnisses von Integrität.

Emergency ist ein Wort englischen Ursprungs, das mit „aufstehen“übersetzt wird. Der Begriff bezieht sich auf das Auftreten bestimmter Eigenschaften, die nur im System aufgrund des Vorhandenseins von Verbindungen bestimmter Elemente auftreten. Das heißt, wir sprechen von der Entstehung von Eigenschaften, die nicht durch die Summe der Eigenschaften der Elemente erklärt werden können. Autoteile können zum Beispiel nicht fahren, geschweige denn transportieren, aber zu einem System zusammengesetzt, können sie ein Transportmittel sein.

Untrennbarkeit in Teile - diese Eigenschaft folgt logischerweise aus Emergenz. Das Entfernen eines Elements aus dem System beeinflusst seine Eigenschaften, internen und externen Beziehungen. DabeiGleichzeitig erhält das Element „in den Streubesitz versetzt“neue Eigenschaften und hört auf, ein „Glied in der Kette“zu sein. Beispielsweise erscheint ein Autoreifen auf dem Territorium der ehemaligen UdSSR häufig in Blumenbeeten, Sportplätzen und "Bungee". Aber aus dem System des Autos entfernt, verlor es seine Funktion und wurde zu einem völlig anderen Objekt.

Eigenschaften von Systemobjekten
Eigenschaften von Systemobjekten

Inherence ist ein englischer Begriff (Inherent), was übersetzt „ein integraler Bestandteil von etwas“bedeutet. Der Grad der "Einbeziehung" von Elementen in das System hängt von der Leistung der ihm zugewiesenen Funktionen ab. Am Beispiel der Eigenschaften von Elementen im Periodensystem von Mendeleev kann man die Wichtigkeit der Berücksichtigung der Inhärenz verifizieren. Die Periode in der Tabelle wird also auf der Grundlage der Eigenschaften der Elemente (chemisch) gebildet, hauptsächlich der Ladung des Atomkerns. Die Eigenschaften des Periodensystems folgen aus seinen Funktionen, nämlich der Klassifikation und Anordnung von Elementen, um neue Verknüpfungen vorherzusagen (oder zu finden).

Zweckmäßigkeit - jedes künstliche System wird für einen bestimmten Zweck geschaffen, sei es die Lösung eines Problems, die Entwicklung gewünschter Eigenschaften, die Freisetzung der erforderlichen Produkte. Es ist das Ziel, das die Wahl der Struktur, die Zusammensetzung des Systems sowie die Verbindungen und Beziehungen zwischen internen Elementen und der externen Umgebung vorschreibt.

Eigenschaften von Informationssystemen
Eigenschaften von Informationssystemen

Schlussfolgerung

Der Artikel beschreibt zwölf Systemeigenschaften. Die Klassifizierung von Systemen ist jedoch viel vielfältiger und erfolgt entsprechend dem vom Forscher verfolgten Ziel. Jedes System hat Eigenschaften, die es von anderen unterscheidenviele andere Gemeinden. Darüber hinaus können sich die aufgeführten Eigenschaften mehr oder weniger stark manifestieren, was von externen und internen Faktoren bestimmt wird.

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