§ Окружение системы

Вид материала

Документы

Содержание Факторизованное окружение Совокупность равнозначных систем Подходы к определению адаптации Устойчивость системы

Подобный материал:

• Лекция Операционное окружение Операцио́нное окруже́ние, 116.86kb.
• Концепция проекта. 5 Краткая характеристика местоположения Объекта. 5 Окружение проекта., 576.79kb.
• Информационные системы для руководителей, 206.36kb.
• Ос лекция 1 (2-й семестр – временно), 101.4kb.
• Разработка программы развития системы управления качеством ОАО «Яртеком» на период, 1276.19kb.
• Конспект по предмету «Новый Завет», 3153.25kb.
• Темы контрольных работ по курсу «Страхование», 85.68kb.
• Темы рефератов на весенний семестр 2009 / 2010 уч г буква Фамилии, 57.88kb.
• Концепция Бога в древнеиранской религиозной традиции. Влияние зороастризма на религии, 22.73kb.
• Здоровый человек и его окружение, 365.93kb.

Понятие окружения


Окружение системы – это множество систем, не принадлежащих данной, но связанных с ней и оказывающих на неё существенное влияние. Зачастую в качестве синонима употребляют термин "среда". Система и окружение органично связаны и не могут быть поняты друг без друга. Система начинается там, где идет отграничение от окружения.


Граница системы – это совокупность её элементов, которые взаимодействуют с окружением (примеры: входной и выходной валы редуктора, экран телевизора, педали велосипеда, динамик радиоприёмника, корпус электродвигателя, инструмент станка). Элементы, которые не вступают во взаимодействие с окружением, границу системы не составляют (примеры: зубчатое колесо редуктора, конденсорная линза просвечивающего электронного микроскопа, катод электроннолучевой пушки телевизора, рабочий на заводе, свеча зажигания электродвигателя). В некоторых случаях все элементы системы составляют её границу (пример: студенты в группе). Границы системы могут быть подвержены изменениям (пример: при отчислении студента из группы, при замене инструмента в станке).


Каждая структура (аспект описания) системы задает свои границы. Поэтому система отделена от окружения не четкой линией, а пограничным пространством, которое состоит из множества границ системы (пример: элементная структура монитора определяет в качестве границы его корпус, а потоковые – экран, динамик, входной разъём приёма сигнала).


Концепции окружения


В различных предметных областях приняты разные подходы к пониманию термина "окружение". Можно выделить четыре основных концепции окружения.


Шум, хаос

Хаос и шумы с одной стороны мешают системе жить, но вместе с тем выступают для нее источниками воздействий (примеры: атмосферные явления по отношению к жилому дому; толпа по отношению к индивиду; средства массовой информации по отношению к индивиду). Система в этом случае представляет собой очаг организованности в хаосе событий. Главная задача, которая стоит перед системой, сохранить себя перед хаосом. Представляет собой достаточно примитивную концепцию, поскольку не учитывает организации окружения.


Факторизованное окружение

В окружении содержатся объекты и явления, отличающиеся организованностью. При этом окружающие систему факторы выступают активными причинами, которые оказывают на систему воздействия, заставляют ее приспосабливаться к себе (примеры: электродвигатель оказывает воздействие на редуктор за счёт передачи вращательного механического движения; передатчик телевизионного сигнала оказывает воздействие на изображение телевизора; преподаватель передаёт знания студентам). Сама система по отношению к другим системам также представляется таким фактором либо входит в обойму некоторого интегрального фактора.


Совокупность равнозначных систем

Системы конкурируют с данной, обмениваются с ней ресурсами, стараясь выжить в этой борьбе посредством разрешения противоречий в свою пользу (примеры: политические партии, люди в обществе, мониторы на рынке техники). Подходит к описанию однотипных систем или систем-аналогов.


Надсистема

В этом случае взаимоотношения между системой и окружением-надсистемой ними строятся по принципам иерархически-организационных отношений. Окружение-надсистема стремится привести систему-элемент в организационное и функциональное соответствие своей природе, а та, в свою очередь, пытается сохранить независимость, увеличить число степеней свободы (примеры: автомобиль по отношению к двигателю, электромеханический привод по отношению к редуктору, ректорат по отношению к деканату).


Каждая из этих концепций отражает определенный аспект. Отсюда следует, что окружение системы представляет собой некоторое единство неупорядоченных процессов, организованных факторов и систем, а также включений данной системы в надсистемы.


Взаимодействие системы и окружения


Окружение обязательно воздействует на систему. Находясь в среде, система испытывает на себе постоянные воздействия – факторы (примеры: крутящий момент электродвигателя, поток тепла от нагревателя, влажность окружающей среды, настроение в толпе).


Проявления взаимодействия системы и окружения:

• адаптация,
  
• устойчивость,
  
• конвергениця,
  
• конкуренция.
  

Важнейшая проблема выживания системы в окружении – адаптация. Несмотря на привычность понятия "адаптация" (от лат. adaptatio  – приспособление) в науке наблюдается некоторый концептуальный "разброс" в понимании сущности этого явления.


Подходы к определению адаптации:

• приспособление системы к изменяющимся условиям окружения (примеры: очки с фотохромными линзами; стиральная машина, взвешивающая бельё; компания в условиях рынка; студент в группе; животные в дикой природе; хамелеон),
  
• ответ системы на факторы окружения (примеры: запуск электродвигателя при подаче напряжения на его обмотки; блокировка работы холодильника при понижении температуры; повышение температуры и выработка антител у человека при поражении вирусом; вращение колёс в ответ на приложение крутящего момента к педалям велосипеда).
  

Устойчивость системы – её способность возвращаться в первоначальное состояние, компенсируя возмущающее воздействие окружения (пример: неваляшка, организм человека, экономика предприятия, способность электровакуумных приборов функционировать в условиях радиоактивного излучения, способность механизмов сохранять работоспособность при несанкционированном механическом воздействии на них). Воздействие окружения на систему заставляет ее вырабатывать противоположное ей компенсирующее воздействие. Это толкает систему на перестройку совокупности противовесов внутри себя. Таким образом, обеспечение внешнего баланса способствует формированию внутреннего. Сбалансированность системы выступает главным условием ее стабильности.


Конвергенция (от лат. convergere — сближаться, сходиться) – сближение систем. Конвергенция может возникнуть в следующих случаях:

• при наличии общей среды обитания для двух систем (примеры: просвечивающий растровый электронный микроскоп, слияние компаний);
  
• при открытости систем, что позволяет факторам среды воздействовать на внутренние структуры систем (пример: Евросоюз);
  
• при отсутствии противостояния и борьбы систем одна с другой (примеры: симбиоз живых организмов, кооперация труда);
  
• в случае взаимного влияния систем, что ускоряет процесс взаимного обмена сходством (примеры: современные принтеры, объединяющие в себе функции принтера, сканера, копира; телефоны, объединяющие в себе функции телефона, радиоприёмника, фото- и видео камеры; смартфоны).
  

Конкуренция – это борьба между системами за другие системы, за ресурсы окружения. Она наиболее выражена в виде борьбы в обществе между индивидами, группами или обществами за овладение ценностями, запасы которых ограничены и неравным образом распределены между индивидами или группами. Конкурирующие системы ориентированы на соперничество, соревновательность, отстранение или опережение других систем в достижении целей (примеры: естественный отбор биологических систем, бизнес, конкуренция различных классов оборудования – жидкокристаллических и плазменных телевизоров).


Борьба представляет собой такой вид взаимодействия систем, который выступает средством их выживания. Борьба – общий закон развития всего сущего, формулируется в диалектике в виде закона единства и борьбы противоположностей, который был обнаружен философами древности. Борьба представляет собой постоянный фактор активного присутствия и источник развития систем.


Окружение технических систем


Под окружением технических систем (ТС) понимают семёрку множеств

О = < О₁,…,О₇>,

где

О₁ – управляющие объекты (примеры: человек, робот, ЭВМ),

О₂ – объекты эксплуатации на всех стадиях жизненного цикла ТС, в частности функционирования, хранения, транспортировки, ремонта, ликвидации, утилизации (примеры: инструменты для обслуживания оборудования, запчасти, расходные материалы, упаковка, склад),

О₃ – взаимодействующие ТС (примеры: электродвигатель для редуктора, вакуумная система для электроннооптической системы электронного микроскопа),

О₄ – объекты производства ТС (примеры: станок по отношению к детали, установка литографии по отношению к микросхеме),

О₅ – изготавливаемое с использованием ТС изделие (примеры: деталь по отношению к станку, микросхема по отношению к установке литографии),

О₆ – технологический процесс, которому способствует ТС (примеры: вакуумный насос для процесса легирования, система охлаждения для откачки газа высоковакуумным насосом),

О₇ – окружающая физическая среда (примеры: чистое помещение, подводное пространство, высокогорье).


На каждом уровне иерархической структуры элементы ТС находятся в разном окружении (пример: шестерня редуктора находится в масле, а сам редуктор в промышленной атмосфере).