Итак: Система = элементы + связи между ними

МОДЕЛИРОВАНИЕ
и ФОРМАЛИЗАЦИЯ
СИСТЕМЫ
Информационная модель – описание реального объекта (процесса,
явления) на одном из языков (разговорном или формальном)
Любая информационная модель является системой.
Система – это целое, состоящее из элементов, взаимосвязанных между
собой. Любая система – это порядок и организация, а антисистема – это
беспорядок, хаос, путаница.
Если графически представить связи между элементами системы, то
получится ее структура.
Структура может определять пространственное взаиморасположение
элементов (цепочка, звезда, кольцо), их вложенность или подчиненность
(дерево), хронологическую последовательность (линейную, ветвящуюся,
циклическую).
Итак:
Система = элементы + связи между ними.
СИСТЕМЫ БЫВАЮТ:
• МАТЕРИАЛЬНЫЕ (человек, самолет, дерево)
• НЕМАТЕРИАЛЬНЫЕ (математика, разные языки)
• СМЕШАННЫЕ (школьная система, социальная система)
Составные части системы называются элементами или компонентами
системы. Каждый такой элемент может в свою очередь являться
системой. Тогда по отношению к исходной системе ее называют
подсистемой, а систему, включающую в себя подсистему как элемент,
рассматривают как надсистему.
Главное свойство любой системы – возникновение «системного
эффекта», или «принципа эмерджентности», а именно: при
объединении элементов в систему у системы появляются новые
свойства, которыми не обладал ни один из элементов системы.
НАПРИМЕР
Рассмотрим с разных сторон систему «САМОЛЕТ»
Элементами (объектами) данной системы являются: крылья, хвост,
двигатель, фюзеляж и др.
Самолет является самым простым примером реализующим принцип
эмерджентности. Главное его свойство – способность к полету. Ни
одна из составляющих его частей (элементов) в отдельности этим
свойством не обладает. Но если собрать их вместе и соединить строго
определенным образом, самолет полетит.
1 – подсистема по отношению к системе
2
Рассмотрим систему
2 – подсистема по отношению к системе
«САМОЛЕТ» с точки
зрения подсистемы
и надсистемы.
1
3 – подсистема по отношению к 4
4
3
4 – надсистема по отношению к 3
Когда мы описываем элементы системы и указываем их взаимосвязь,
мы проводим системный анализ. В результате системного анализа и
получается система. Процесс превращения множества объектов в
систему носит название систематизация (классификация).
НАПРИМЕР
Решить задачу:
«Провести систематизацию и построить СИСТЕМУ СЧИСЛЕНИЯ».
Решение задачи разбивается на два этапа:
1. Системный анализ (систематизация) исходя из формулы,
описанной выше:
Система = элементы + связи между ними.
2. Построение модели системы.
1. элементы системы:
Первый этап
системный анализ
•
позиционные (двоичная, троичная … )
•
непозиционные (римская, египетская …)
2. связи между объектами:
•
Используем древовидную структуру
СИСТЕМЫ СЧИСЛЕНИЯ
Второй этап
построение модели
системы
ПОЗИЦИОННЫЕ
НЕПОЗИЦИОННЫЕ
двоичная
римская
троичная
египетская
…
…
ЗАДАНИЯ
1. Выпишите из данного списка элементы системы «ФОНТАН», если
смотреть на нее с точки зрения:
•
водопроводчика
•
электрика
•
архитектора
СПИСОК:
бассейн; прожектора, освещающие фонтан; вода в бассейне; мостик над
бассейном; украшения на бортиках бассейна; электрические провода; краны,
перекрывающие трубы; струи воды; трубы, подводящие воду к фонтану;
островок посреди бассейна; рубильник для включения прожекторов; ласты;
сливные отверстия; насосы, качающие воду; дерево на островке; трубы,
отводящие воду от фонтана; рубильник для включения насосов; фигуры, из
которых бьют струи фонтана.
2. Задание:
а) осуществите системный анализ
б) выделите подсистемы, надсистемы и простые элементы
в) представьте это графически
Для следующих объектов:
•
фонтан
•
завтрак
•
журнал
3. Приведите примеры систем, обладающих принципом
эмерджентности:
•
биологических систем
•
технических систем
•
систем в информатике
P.S.
Задания выполняются по вариантам (один пункт из каждого задания)