Системийн төлөв байдал нь түүний найрлага, шинж чанараар тодорхойлогддог. Системийн төлөв байдлын тухай ойлголт. Сэдвийн биоанагаах ухааны ач холбогдол

Молекул кинетик хандлага.Молекулын физик нь хоёр үндсэн зарчим дээр суурилдаг.

аливаа бие - хатуу, шингэн эсвэл хийн - тусгаарлагдсан хэсгүүдээс бүрддэг бөгөөд үүнийг бид молекул (атом, ион гэх мэт) гэж нэрлэдэг;

Аливаа бодисын бөөмс санамсаргүй эмх замбараагүй хөдөлгөөнд оршдог бөгөөд энэ нь гадны хүчний нөлөөлөл байхгүй тохиолдолд ямар ч давуу чиглэлтэй байдаггүй. Энэ хөдөлгөөнийг нэрлэдэг дулааны, учир нь түүний эрчим нь бодисын температурыг тодорхойлдог.

Эхний догол мөрөнд цахилгаан саармаг атом ба молекулуудаас гадна цахилгаан цэнэгтэй бөөмс болох ионуудыг нэг бодисоос бүрдэх хэсгүүдийн хувьд дурьдсан болно. Юуны өмнө энэ нь бодисын плазмын төлөв байдлын маш чухал тохиолдол юм. Боломжтой тооцоогоор Орчлон ертөнцийн харагдахуйц бодисын 95 орчим хувь нь плазмын төлөвт байдаг. Нэмж дурдахад уусмалд - жишээлбэл, усан дахь хоолны давс - ууссан бодис нь ион хэлбэрээр байдаг бөгөөд цаашлаад металууд нь тэнцвэрийн байрлалд (зангилаа) хэлбэлздэг эерэг ионуудын цуглуулга юм. болор тор) ба чөлөөт электронууд нь электрон хий үүсгэдэг. Ирээдүйд материйн "ердийн" төлөв байдалд анхаарлаа хандуулах болно, түүний бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь плазмын онцгой төлөв байдал, уусмал, металлыг тусад нь авч үзэх болно. санамсаргүй эмх замбараагүй хөдөлгөөнд, гадны хүчний нөлөөлөл байхгүй үед ямар ч давуу чиглэл байдаггүй." Үүнтэй холбогдуулан дараах зүйлийг тэмдэглэе: анизотроп талстуудад болорыг бүрдүүлэгч хэсгүүдийн харилцан үйлчлэлийн улмаас илүүд үздэг чиглэлүүд байдаг. мөн гадны хүчний оронтой холбоогүй Энэ төрлийн нөхцөл байдлыг авч үзэх нь энэ бүлгийн хамрах хүрээнээс гадуур юм.

Молекулын кинетик онол нь туршилтаар шууд ажиглагдсан бодисын шинж чанарыг (зуурамтгай чанар, дулаан дамжуулалт гэх мэт) молекулуудын үйл ажиллагааны нийт үр дүн гэж тайлбарлах зорилго тавьдаг. Ингэхдээ тэрээр бие даасан молекул бүрийн хөдөлгөөнийг сонирхдоггүй, харин бүхэл бүтэн молекулын хөдөлгөөн, харилцан үйлчлэлийг тодорхойлдог дундаж утгыг сонирхдог статистик аргыг ашигладаг. Молекул кинетик онол нь физикийн үндсэн хуулиудын дагуу ажилладаг микроскоп түвшин - хууль сонгодог механик, электродинамик гэх мэт. Тиймээс энэ нь анхны зарчмууд дээр үндэслэн системийн олон физик параметрүүдийн утгыг урьдчилан таамаглах боломжтой юм. Энэ бүлэгт бид молекул кинетик онолын үндсэн дээр идеал хийн тухай алдартай хуулиудыг гарган авах талаар авч үзэх болно.

Системийн төлөв.Физикийн аль ч салбарт юмс үзэгдлийг судлах нь биетүүдийн багцыг тодорхойлохоос эхэлдэг бөгөөд үүнийг систем.

Жишээлбэл, поршений (дунд) дор хаалттай цилиндрт байгаа хий (систем) -ийг төсөөлөөд үз дээ. 1.1.

Цагаан будаа. 1.1. Поршений доор хаалттай цилиндрт хий

Поршений байрлал эсвэл цилиндрийн хананы температурыг өөрчлөх нь системийн төлөв байдлыг өөрчилдөг.

Хий гэх мэт энгийн системийн төлөв байдал нь дараах макроскоп үзүүлэлтээр тодорхойлогддог: эзэлхүүн, даралт, температур . Мэдээжийн хэрэг бидэнд системийг тодорхойлох параметрүүд хэрэгтэй - түүний масс м,харьцангуй молекул жин М(эсвэл мэнгэ масс м).

Нийт дөрвөн утга: эзлэхүүн , даралт , температур, жин. Эсвэл, хэзээ олон нийтэд танигдсансистемийн бодисын моль, моль тоо. Хэрэв систем нь янз бүрийн бодисын холимог бол хольцын бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн харьцангуй концентрацийг нэмэх шаардлагатай. , энд бодисын масс байна. Мэдээжийн хэрэг, сүүлчийн тохиолдолд дөрвөн параметр биш, гэхдээ илүү их байдаг.

Үүнийг сануулъя

Мэнгэний өөр нэг ижил утгатай тодорхойлолт нь:

Авогадрогийн тооны орчин үеийн тодорхойлолт нь Авогадрогийн тоо нь 12 изотопын атомын тоотой тэнцүү гэдгийг анхаарна уу. C 0.012 кг нүүрстөрөгч-12-д агуулагддаг. Тиймээс мэнгэг дараах байдлаар тодорхойлж болно.

Асуудлыг шийдвэрлэхдээ харьцангуй молекулын жингийн утгууд Мэлементүүдийг үечилсэн системээс авдаг. Моляр масстооцоолоход хялбар:

Жишээлбэл, алтны хувьд

Учир нь нарийн төвөгтэй бодисуудэнгийн арифметик үйлдлүүдийг хийх шаардлагатай, жишээ нь нүүрстөрөгчийн давхар исэл :

Ерөнхийдөө даралт, температур, бодисын нягт зэрэг системийн параметрүүд өөр өөр цэгүүдэд өөр өөр утгатай байж болно. Энэ тохиолдолд системд эдгээр параметрүүдийн тодорхой утгыг өгөх боломжгүй; тэнцвэргүй байдал. Туршлагаас харахад хэрэв гадаад нөхцөл байдал өөрчлөгдөөгүй бол систем эцэстээ ирдэг тэнцвэрт байдал: даралт ба температур тэнцүү байна бие даасан хэсгүүд, ингэснээр системийн параметрүүд тодорхой бус хугацаанд тогтмол хэвээр байх тодорхой утгыг авдаг. Энэ тохиолдолд гадаад нөхцөл нь системд бодис, энерги, импульс гэх мэт шилжүүлэг байхгүй байх ёстой.

Энгийн болгох үүднээс нийт масс нь өөрчлөгдөөгүй, түүний найрлага, бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн харьцангуй концентраци өөрчлөгдөөгүй системийг авч үзье. Энэ нь жишээлбэл, систем ажиллахгүй байх үед тохиолддог химийн урвал. Илүү ерөнхий хандлагаар: системд түүний бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг үүсгэх, устгах үйл явц байдаггүй. Жишээлбэл, хүчилтөрөгч ба устөрөгчийн молекулуудаас усны молекул үүсэх урвал

бөөмсийг устгах, бөөмс үүсэх үйл явц гэж үзэж болно. Хэд хэдэн тохиолдолд, жишээлбэл, фотонуудын хий (дулааны цацраг) -д бөөмс үүсгэх, устгах үйл явц байгаа нь үндсэндээ чухал юм.

Нэмэлт мэдээлэл

http://www.femto.com.ua/articles/part_2/4471.html - Физик нэвтэрхий толь. Химийн потенциал: хувьсах тоосонцор бүхий термодинамик системийн шинж чанарыг тодорхойлоход шаардлагатай физик хэмжигдэхүүн;

http://www.femto.com.ua/articles/part_1/0017.html - Физик нэвтэрхий толь. Авогадрогийн хууль;

http://marklv.narod.ru/mkt/mkt.htm - Сургуулийн хичээлмолекул кинетик таамаглал дээрх зургуудтай;

Дараа нь харах болно, учир нь бүрэн тайлбарИйм системийн тэнцвэрт байдалд зөвхөн гурван үзүүлэлт хангалттай: . Түүгээр ч барахгүй, хэрэв төлөв байдал тэнцвэртэй байвал эдгээр гурван параметрийн хооронд холболт байдаг: системийн өгөгдсөн хоёр параметр (жишээлбэл, түүний температур ба эзэлхүүн) нь гурав дахь (энэ тохиолдолд даралт) өвөрмөц байдлаар тодорхойлогддог. Математикийн хувьд энэ харилцааг тодорхойлж болно системийн төлөв байдлын тэгшитгэл

,

функцийн тодорхой төрөл хаана байна Фсистемийн шинж чанараас хамаарна. Жишээ нь тэгшитгэл Клапейрон - Менделеевтөгс эсвэл Ван дер Ваальстохиромжтой бус хийн хувьд (эдгээр тэгшитгэлийг доор авч үзэх болно).

Тиймээс, цагт тогтмол масс, найрлага, харьцангуй концентраци бүхий тэнцвэрийн системтүүний бүрдүүлэгч бодисууд - ирээдүйд бид үүнийг бүртгэхгүй - Зөвхөн хоёр бие даасан параметр байдагба түүний тэнцвэрийн төлөвийг хавтгай дээрх цэгээр графикаар дүрсэлж болно (Зураг 1.2), гурван параметрийн аль ч хоёрыг тэнхлэгийн дагуу дүрсэлсэн - , эсвэл:

Цагаан будаа. 1.2. (p, V), (p, T) ба (V, T) диаграмм дээрх системийн тэнцвэрийн төлөвүүд

Үйл явц системийн нэг төлөвөөс нөгөөд шилжих аливаа шилжилт юм.

Уг процесс нь системийн төлөв байдлын термодинамик тэнцвэрийг зөрчсөнтэй үргэлж холбоотой байдаг. IN одоогоорТермодинамикийн тэнцвэрт байдлын хувьд бүх боломжит эрчим хүчний солилцооны үйл явц байхгүй төлөвийг ойлгоход хангалттай: 1) системийн аль ч дэд систем нь бусад дэд системүүд дээр ажилладаггүй; 2) системийн дэд системүүдийн аль нь ч системийн бусад дэд системүүдтэй дулаан солилцдоггүй; 3) системийн дэд системүүдийн аль нь ч системийн бусад дэд системүүдтэй бөөмс солилцдоггүй. Дараа нь харж байгаачлан энгийн энергийн солилцооны бусад төрлүүд (бөөмс үүсгэх, устгах үйл явц байдаггүй) байдаггүй. Эндээс эцэст нь нэг бүрэлдэхүүн хэсэгтэй системийн термодинамикийн тэнцвэрийн төлөвийг тодорхойлохын тулд зөвхөн гурван бие даасан параметрийг (жишээлбэл: бөөмсийн тоо, эзэлхүүн ба дотоод энерги) зааж өгөхөд хангалттай.

Хэрэв системийн төлөв байдал цаг хугацааны явцад өөрчлөгдвөл системд ямар нэгэн процесс явагдаж байна гэсэн үг. Үүний эсрэгээр, ерөнхийдөө үнэн биш юм: системийн төлөв байдал өөрчлөгдөхгүй байж болно, гэхдээ дотор нь үйл явц явагдаж байгаа ч системийн хөдөлгөөнгүй, гэхдээ тэнцвэргүй байдал. Жишээлбэл, дулаан дамжуулах хөдөлгөөнгүй үйл явцын үед системийн төлөв байдал тэнцвэргүй байдаг ч температур, даралт, нягтрал гэх мэт системийн эзлэхүүн дэх хуваарилалт өөрчлөгддөггүй гэсэн утгаараа өөрчлөгдөөгүй хэвээр байна.

Хязгааргүй удаашралтай процессоор бид цаг хугацааны аль ч мөчид системийн төлөв тэнцвэрт байдалд байна гэж үзэж болно. Физикийн хувьд энэ нь үйл явцын онцлог хугацаа нь систем дэх тэнцвэрийг бий болгоход шаардагдах хугацаанаас хамаагүй урт байдаг гэсэн үг бөгөөд үүнийг тайвшруулах хугацаа гэж нэрлэдэг. . Энэ процессыг нэрлэдэг тэнцвэрт үйл явц.

Тэнцвэрийн үйл явц нь өөр нэг идеализаци болох нь ойлгомжтой. Процессыг хязгаарлагдмал нарийвчлалтайгаар тэнцвэрт байдал гэж үзэхийн тулд тэгш бус байдлыг хангах шаардлагатай.

илүү сайн гүйцэтгэх тусам үйл явц тэнцвэрт байдалд ойртоно.

Тэнцвэрийн үйл явцыг тэнцвэрийн төлөв байдлын дараалал гэж үзэж болно. Ирээдүйд зөвхөн тэнцвэрийн процессуудыг судлах болно (өөрөөр хэлбэл өөрөөр заагаагүй бол).

Системийн төлөвийг диаграмм дээрх цэгээр дүрсэлсэн бөгөөд процесс нь тэнцвэрийн төлөвүүдийн дараалал учраас ийм процессыг диаграмм дээрх шугамаар дүрсэлсэн болно. Шугамын цэг бүр нь системийн нөхцөлт тэнцвэрт завсрын төлөв юм. Тэнцвэрийн үйл явц бол үйл явц юм буцаах боломжтой, өөрөөр хэлбэл, эргэн тойрон дахь биед ямар ч өөрчлөлт үлдэхгүйгээр урвуу дарааллаар ижил завсрын төлөвүүдийг дайран эсрэг чиглэлд урсаж болно.

Мэдээжийн хэрэг, системд үрэлтийн хүчтэй төстэй хүч ажиллах ёсгүй. Доор бид термодинамик систем дэх зарим онцлог процессуудыг дүрсэлсэн диаграммуудтай танилцах болно.

Системийн төлөв байдлыг мэдэхийн тулд бид янз бүрийн зүйлийг олж чадна төрийн чиг үүрэг - зөвхөн системийн төлөв байдлаас хамаардаг физик шинж чанарууд, өөрөөр хэлбэл систем нь өмнөх түүхээс үл хамааран тухайн төлөв байдалд орох бүрт ижил утгыг авдаг.

Температур.Аливаа систем тодорхой нөөцтэй байдаг дотоод энерги, гадаад орчинтой харьцуулахад системийн бүхэлдээ байрлал, хөдөлгөөнтэй холбоогүй. Бид дотоод энергийн талаар илүү дэлгэрэнгүй ярих болно, гэхдээ одоохондоо бид өндөгийг бага зэрэг хурдтайгаар шидвэл өндөгний кинетик энерги нэмэгдэх боловч үүнийг чанаж болохгүй гэсэн зөн совингийн ойлголт л хэрэгтэй. Зөөлөн чанасан өндөг бэлтгэхийн тулд үүнийг хаях шаардлагагүй, харин халаана.

Учир нь тоон шинж чанардотоод энерги гэдэг ойлголтыг танилцуулж байна температур. Температур нь цувралд онцгой байр суурь эзэлдэг физик хэмжигдэхүүнүүд. Туршлагаас харахад энэ нь биеийн дулааны тэнцвэрийн төлөв байдлыг тодорхойлдог. Хэрэв өөр өөр температуртай хоёр биетэй холбогдох юм бол молекулуудын харилцан үйлчлэлийн үр дүнд эдгээр биетүүд энерги солилцох болно. Хэсэг хугацааны дараа температур буурч, дулаан дамжуулалт зогсч, дулааны тэнцвэрт байдал үүснэ. Дулааны тэнцвэрийн төлөв нь аливаа тусгаарлагдсан систем цаг хугацааны явцад дамждаг төлөв юм.

Температурыг тодорхойлох уламжлалт аргууд нь биеийн хэд хэдэн шинж чанараас (эзэлхүүн, даралт гэх мэт) хамааралтай байдаг. Энэ тохиолдолд термометрийн бие ба температурын хуваарийн төгсөлтийг сонгоно. Хамгийн түгээмэл нь центрийн хэмжүүр юм (Цельсийн хуваарь, Зураг 1.3).

Цагаан будаа. 1.3. Цельсийн хэмжүүр

Энэ масштабын хөлдөх цэгүүд (усны талсжилт эсвэл мөс хайлах) ба хэвийн үед усны буцлах цэгийн хоорондох хэсэг. атмосферийн даралт 100 тэнцүү хэсэгт хуваагдана. Энэ хэсгийг нэрлэдэг Цельсийн градус(тэмдэглэсэн t ° C). Тиймээс усны талсжих цэг нь тохирч байна 0 ° C, ба буцлах цэг - 100 ° C. Бид аль аль нь 760 мм м.у.б хэвийн даралттай гэдгийг онцолж байна. Урлаг. АНУ-д тэд Фаренгейтийн хэмжүүрийг бас ашигладаг t °F).Түүний масштабын тэгийн хувьд Фаренгейт сонгосон хамгийн бага температур, тэр өөрийн лабораторид үржүүлж чадах байсан - давс, мөсний холимог хайлах цэг. Энэ масштаб дахь усны хөлдөх цэг нь температуртай тохирч байна 32°F, ба буцлах цэг - 212°F.Энэ интервал нь зуун биш, харин 180 хэсэгт хуваагдана (өнцгийн градустай төстэй). Тиймээс Фаренгейтийн хэм нь Цельсийн хэмээс бага байна (хүчин зүйл 100/180 = 5/9 ). Эдгээр хоёр хэмжүүр дэх температурын хамаарлыг томъёогоор тодорхойлно

Цагаан будаа. 1.4. Жинлүүрийн хоорондох захидал харилцаа

Физикийн хувьд тэд термодинамик (хуучин нэр: үнэмлэхүй) температурын хуваарийг ашигладаг (Келвин хуваарь), энэ нь термометрийн биеэс хамаардаггүй, харин термодинамикийн хуулиудын үндсэн дээр тогтдог.

Одоогийн байдлаар нэг келвинийг дараах байдлаар тодорхойлж байна: келвин нь усны гурвалсан цэгийн термодинамик температурын хэсэгтэй тэнцүү термодинамик температурын нэгж юм. Гурвалсан цэгийн температур нь даралтаас хамааралгүй бөгөөд илүү нарийвчлалтай тодорхойлогддог тул усны буцлах цэгийн оронд гурвалсан цэгийг сонгосон. Цельсийн хэмжүүрээр усны гурвалсан цэг нь температуртай тохирч байна. Нэг келвиний утга (К-ээр тэмдэглэсэн) нь Цельсийн градусын утгатай ижил байна. Заасан 0.01 келвиний зөрүүг харгалзан термодинамикийн хэмжүүр ба Цельсийн хэмийн хэмжүүр дэх температурыг хооронд нь харьцуулж, бид олж авна.

Байгаль дахь шинж чанарын температурын жишээг Зураг дээр үзүүлэв. 1.5.

Цагаан будаа. 1.5. Төрөл бүрийн физик үйл явцын температур

Нэмэлт мэдээлэл

http://kvant.mirror1.mccme.ru/1990/08/temperatura_teplota_termometr.htm - Kvant сэтгүүл, 1990 оны No8, хуудас 10 – 19, А.Кикоин, Температур, дулаан, термометр;

Чи физик мэдэх үү? Номын сан "Квант", дугаар 82, Шинжлэх ухаан, 1992. Хуудас 130, 113, 115-р асуултууд температурын хэмжүүрийн жигд байдлын тухай (хариулт хуудас 136-138);

http://ilib.mirror1.mccme.ru/djvu/bib-kvant/kvant_82.htm - Перелман Я.И. - Чи физик мэддэг үү? Номын сан "Квант", дугаар 82, Шинжлэх ухаан, 1992. Хуудас 130, асуулт 112: Фаренгейтийн температурын хуваарийн гарал үүсэл (хариулт 135–136-р хуудсыг үзнэ үү);

http://www.femto.com.ua/articles/part_2/4070.html - Физик нэвтэрхий толь. Температурыг хамгийн дээд цэгээс хамгийн бага хүртэл хэмжих хэрэгслийг тайлбарласан болно.

Цагаан будаа. 1.6. Нэг аяга халуун цайны термограмм

Үр дүн зохион байгуулалтын үйл явцүнэлгээ шаарддаг. Үүнийг хийхийн тулд та системийн төлөв байдлын талаар тодорхой ойлголттой байх хэрэгтэй.

Нарийн төвөгтэй системд тохиолддог процессуудыг дүрмээр бол математик харилцаа, бүр алгоритм хэлбэрээр шууд дүрслэх боломжгүй юм. Тиймээс тогтвортой нөхцөл байдал эсвэл түүний өөрчлөлтийг ямар нэгэн байдлаар тодорхойлохын тулд автомат зохицуулалтын онол, кибернетик, биологи, гүн ухааны онолоос зохион байгуулалтын онолоос зээлсэн тусгай нэр томъёог ашигладаг.

муж.Төрийн тухай ойлголт нь ихэвчлэн агшин зуурын гэрэл зураг, системийн "зүсмэл", түүний хөгжлийн зогсолтыг тодорхойлдог. Энэ нь оролтын нөлөөлөл, гаралтын дохио, дотоод параметрийн шинжилгээ эсвэл системийн макропараметр, макро шинж чанараар тодорхойлогддог.

Системийг "зүсэх"тэй холбоотой асуудлууд:

1) одоогийн байдал нь бодитой байх ёстой үзүүлэлтүүдийг хэт үнэлж, дутуу үнэлж болохгүй;

2) энэ "зүсэлт" хийх хугацааг тодорхойлох. Цаг хугацаа бүрт муж улс өөр өөр байдаг (жишээлбэл, 1-р сарын 1-ний аж ахуйн нэгжийн төлөв, улирал, жилийн эцэст);

3) "зүсмэлүүд" хооронд ямар хугацааны интервал ашиглахыг тодорхойлох.

Динамик систем бүр тэнцвэр, шилжилт, гэсэн гурван төлөвийн аль нэгэнд байж болно үе үе. Тэнцвэрийн төлөвСистемд үйлчилж буй хүч ба моментуудын нийлбэр тэгтэй тэнцүү байх ийм төлөвийг систем гэж нэрлэдэг. Энэ тохиолдолд тэнцвэрийн хоёр төрлийг ялгах шаардлагатай - статик ба динамик.

Нөхцөл байдлын жишээ болгон статик тэнцвэрТа тайван байдалд байгаа бие махбодийн төлөв байдлыг өгч болно. Динамик тэнцвэрийн жишээ бол эрүүл хүний ​​биеийн дундаж температурыг тогтмол байлгах явдал юм.

Шилжилтийн үйл явц нь нэг тэнцвэрийн төлөвөөс нөгөөд шилжих явцад явагддаг системийн параметрүүдийг цаг хугацааны явцад өөрчлөх үйл явц гэж ойлгодог. Динамик систем дэх түр зуурын үйл явц нь системийн төлөв байдал, бүтэц, параметрүүдийг өөрчилдөг нөлөөллийн үр дүнд үүсдэг. Зарим тохиолдолд шилжилтийн үйл явц нь илүү төвөгтэй байдаг - хэлбэлзэлтэй байдаг.

Зан төлөв. Хэрэв систем нь нэг төлөвөөс нөгөөд шилжих чадвартай бол (жишээлбэл, S 1 > S 2 > S 3 > S 4 > ...) түүнийг зан төлөвтэй гэж нэрлэдэг. Нэг төлөвөөс нөгөөд шилжих шинж чанараас хамааран системийг дараахь байдлаар хуваадаг статикТэгээд динамик.

Тэнцвэр. Үзэл баримтлал тэнцвэрт байдалГадны нөлөөлөл (эсвэл байнгын нөлөөлөл) байхгүй үед системийн төлөв байдлыг дур зоргоороо удаан хадгалах чадварыг хэлнэ. Энэ нөхцлийг нэрлэдэг тэнцвэрийн байдал.

Тогтвортой байдал. Доод тогтвортой байдалсистемийн нөлөөгөөр энэ төлөвөөс гарсны дараа тэнцвэрт байдалд буцаж орох чадварыг ойлгох гадаадэсвэл дотоодсэтгэл түгшээх нөлөө. Системийн эргэн ирэх чадвартай тэнцвэрийн төлөвийг тогтвортой тэнцвэрийн төлөв гэж нэрлэдэг.

Хөгжил. Хөгжил- шаардлагатай, чиглүүлсэн байдлаар тодорхойлогддог материаллаг ба хамгийн тохиромжтой объектын байгалийн чанарын өөрчлөлт. Урвуу өөрчлөлтүүд нь үйл ажиллагааны үйл явцын онцлог шинж юм (жишээ нь, байнгын холболт, харилцааны тогтолцооны мөчлөгийн хуулбар). Хөгжлийн үр дүнд объектын шинэ чанарын төлөв байдал үүсдэг. Бүх хөгжил цаг хугацаандаа явагддаг бөгөөд зөвхөн цаг хугацаа л түүний чиг хандлагыг илтгэдэг тул хөгжлийн чухал шинж чанар бол цаг хугацаа юм.

ЗахиалгаЭлементүүдийн аль нэгэнд тохиолдох үйл явдал нь бусад элементүүдэд тохиолдох үйл явдлуудыг (процесс) үүсгэдэг ба (эсвэл) хязгаарладаг элементүүдийн төлөв юм. Хязгаарлалтгүй ертөнц бүхэлдээ эмх замбараагүй байдал болно. Эмх замбараагүй байдал, олон янз байдал нь зохион байгуулалтаар эсвэл хязгаарлалт тогтоосноор багасдаг. Системд хязгаарлалт тавихын тулд системийн эмх замбараагүй байдлын хандлагыг эсэргүүцэх мэдээллийг ашигладаг.

Эмх замбараагүй байдал- энэ нь тэдгээрийн аль нэгэнд тохиолдох үйл явдал нь үлдсэн элементүүдэд тохиолдох үйл явдлуудад (процессууд) ямар ч байдлаар нөлөөлдөггүй тодорхой элементүүдийн төлөв юм. Аливаа систем бүрэн эмх замбараагүй байдал ба туйлын дэг журам хоорондын завсрын төлөвт байдаг.

Олон талт байдалнь системийн янз бүрийн төлөвүүдийн (гаралтын төлөв) тоо юм. Нэг мужид олон янз байдал байдаггүй тул ядаж ажиглахад энэ нь үүсдэг хоёрмужууд. Эдгээр мужуудын талаарх мэдээллийг тусгасан олон янз байдал гэж нэрлэдэг.

Объектын олон янз байдлыг үнэлэхийн тулд олон янзын хэмжээ эсвэл тодорхойгүй байдлын хэмжүүрийг ашигладаг. энтропи. Н.Винерилэрхийлсэн хоёрдмол байдалэнтропи-мэдээлэл: “Систем дэх мэдээллийн хэмжээ нь системийн зохион байгуулалтын хэмжүүр болдогийн нэгэн адил энтропи нь системийн эмх замбараагүй байдлын хэмжүүр болдог; нэг нь нөгөөтэйгээ тэнцүү, эсрэг тэмдгээр авсан.” Хэрэв объектын аль ч төлөвт шилжих боломжууд ижил магадлалтай бол энтропи нь тухайн объектын өөр өөр төлөв байдлын тооны логарифмээр тодорхойлогддог. x) хоёр суурьтай: бүртгэл 2 x. Олон янз байдлын хэмжээг хэмжихийн тулд хоёртын нэгжийг ашигладаг - бит. Тиймээс зоосны хажуугийн төрөл нь 1 бит ( бүртгэл=1). Зургаан нүүр нь янз бүрийн 2.6 бит, цагаан толгойн 32 үсэг - 5 бит агуулдаг. Хэрэв зөвхөн нэг төлөв байвал олон янз байдал байхгүй - логарифм нь тэг болно. Магадлалын тэгш бус байдал руу чиглэсэн аливаа өөрчлөлт нь тодорхойгүй байдлыг, улмаар энтропийг бууруулдаг.

Энтропийн утга нь үйлчилдэг тоон үнэлгээажиглалтаас гаргаж авсан мэдээлэл. Энтропийн өсөлтийг "мэдээллийн устгал" гэж үзэж болно. Эсрэгээр, мэдээлэл нь олон янз байдлыг хязгаарлаж, тодорхойгүй байдлыг хэсэгчлэн эсвэл бүрмөсөн арилгаж, энтропийг бууруулдаг, өөрөөр хэлбэл. негентропи.

Аливаа бодит системийн төлөвийг цаг хугацааны аль ч мөчид хэмжигдэхүүнүүдийн системийг тодорхойлдог тодорхой багц ашиглан дүрсэлж болно. параметр.

Харьцангуй энгийн системийн хувьд ч гэсэн параметрийн тоо маш их байж болох тул практик дээр системийг тодорхойлоход зөвхөн объектыг судлах тодорхой зорилгод нийцсэн хамгийн чухал, онцлог шинж чанаруудыг ашигладаг.

Тиймээс, хүний ​​​​эрүүл мэндийн байдлыг түүнийг ажлаас нь чөлөөлөх хэрэгцээ талаас нь судлахын тулд эхлээд температур, цусны даралт зэрэг үзүүлэлтүүдийн утгыг харгалзан үздэг.

Эдийн засгийн тодорхой тогтолцооны төлөв байдал нь бүтээгдэхүүний тоо хэмжээ, чанар, хөдөлмөрийн бүтээмж, өгөөжийн сан гэх мэт үзүүлэлтээр тодорхойлогддог. Нөхцөл байдлыг тайлбарлах бахөдөлгөөний системүүд

Та аман тайлбар, хүснэгт эсвэл матрицын тайлбар, математик илэрхийлэл, график дүрс гэх мэт аргуудыг ашиглаж болно.Аман тайлбар

Системийн параметрүүдийн дараалсан жагсаалт, шинж чанар, тэдгээрийн өөрчлөлтийн чиг хандлага, системийн төлөв байдлын өөрчлөлтийн дарааллаар ирдэг. Аман тайлбар нь маш ойролцоо бөгөөд зөвхөн системийн талаархи ерөнхий санааг өгдөг, үүнээс гадна энэ нь ихэвчлэн субъектив байдаг. Энэ нь системийн жинхэнэ шинж чанарыг төдийгүй тэдгээрийг дүрсэлсэн хүний ​​хандлагыг тусгадаг.Хүснэгт ба матриц

Тогтмол цаг хугацааны параметрийн утгуудаар илэрхийлэгддэг системийн тоон шинж чанарыг тодорхойлоход хамгийн өргөн хэрэглэгддэг. Хүснэгт эсвэл хүснэгтийн өгөгдлүүд дээр үндэслэн цаг хугацааны янз бүрийн агшинд тохирсон диаграмм, графикийг байгуулж, системийн динамикийн дүр төрхийг дүрслэн харуулах боломжтой. математик илэрхийллүүд, энэ нь эргээд систем дэх тодорхой үйл явцын явцыг харуулсан графикаар тайлбарлагдана.

Гэсэн хэдий ч хамгийн гүн гүнзгий бөгөөд хангалттай нь албан ёсны геометрийн тайлбартөлөвийн орон зай буюу фазын орон зай гэж нэрлэгддэг системийн төлөв байдал ба хөдөлгөөн.

Системийн төлөвийн орон зай

Системийн төлөвийн орон зайцэг бүр нь авч үзэж буй динамик системийн тодорхой төлөвт давтагдашгүй нийцэж байгаа орон зай бөгөөд системийн төлөвийг өөрчлөх үйл явц бүр нь орон зай дахь төлөөлөх цэгийн хөдөлгөөний тодорхой замналтай тохирч байна.

Динамик системийн хөдөлгөөнийг тайлбарлахын тулд арга гэж нэрлэгддэг фазын орон зай(n хэмжээст Евклидийн орон зай), тэнхлэгүүдийн дагуу авч үзэж буй динамик системийн бүх n ерөнхий координатын утгыг зурсан болно. Энэ тохиолдолд системийн төлөв ба фазын орон зайн цэгүүдийн хоорондох өвөрмөц захидал харилцааг хэмжээсийн тоог сонгох замаар олж авна. тоотой тэнцүү байнаавч үзэж буй динамик системийн ерөнхий координатууд.

Тодорхой системийн параметрүүдийг z, n векторын координат гэж үзэж болох z1, z2…zn тэмдгээр тэмдэглэе. хэмжээст орон зай. Ийм вектор нь цуглуулга юм бодит тоо z=(z1,z2..zn).

z1, z2…zn параметрүүдийг системийн фазын координат гэж нэрлэх ба төлөвүүдийг (системийн үе шат) фазын орон зай дахь z цэгээр илэрхийлнэ. Энэ зайны хэмжээсийг фазын координатын тоо, өөрөөр хэлбэл системийг тодорхойлохын тулд бидний сонгосон чухал параметрүүдийн тоогоор тодорхойлно. Системийн төлөвийг зөвхөн нэг z1 параметрээр тодорхойлж болох тохиолдолд (жишээлбэл, тодорхой маршрутын дагуу явж буй галт тэрэгний явах цэгээс хол зай), фазын орон зай нь дараах байдалтай байна.нэг хэмжээст

z тэнхлэгийн хэсэг болгон харуулна. Хэрэв системийн төлөв байдал нь z1 ба z2 гэсэн хоёр параметрээр тодорхойлогддог бол (жишээлбэл, машины хөдөлгөөн, өгөгдсөн чиглэлтэй харьцуулахад өнцгөөр илэрхийлэгддэг бөгөөд түүний хөдөлгөөний хурд) фазын орон зай нь дараах байдалтай байна..

хоёр хэмжээст Системийн төлөвийг 3 параметрээр (жишээ нь, хурд ба хурдатгалын удирдлага) тодорхойлсон тохиолдолд үүнийг дараах цэгээр илэрхийлнэ.гурван хэмжээст орон зай

Ерөнхий тохиолдолд системийг тодорхойлсон параметрүүдийн тоо дур зоргоороо байх ба ихэнх эдийн засгийн цогц системүүдийн нэгэн адил 3-аас их байвал геометрийн тайлбар нь тодорхой байдлаа алддаг.

Гэсэн хэдий ч эдгээр тохиолдолд геометрийн нэр томъёо нь n хэмжээст эсвэл олон хэмжээст фазын орон зай (гипер орон зай) гэж нэрлэгддэг системийн төлөв байдал, хөдөлгөөнийг тайлбарлахад тохиромжтой хэвээр байна. Системийн бие даасан параметрүүдийн тоог дууддагэрх чөлөөний зэрэглэлийн тоо

эсвэл системийн өөрчлөлтүүд.

Системийн бодит үйл ажиллагааны нөхцөлд түүний параметрүүд (фазын координат) нь дүрмээр бол зөвхөн тодорхой хязгаарлагдмал хүрээнд өөрчлөгдөж болно. Ийнхүү автомашины хурдыг цагт 0-200 км, хүний ​​биеийн температур 35 хэмээс 42 хэм хүртэл хязгаарласан гэх мэт.Төлөөлөх цэгийн цааш явах боломжгүй фазын орон зайн мужийг дуудна

зөвшөөрөгдөх системийн мужуудын бүс

. Системийг судлах, төлөвлөхдөө систем нь зөвшөөрөгдөх төлөвийн хүрээнд байна гэж үргэлж үздэг.Хэрэв төлөөлөх цэг нь энэ бүсээс давсан бол энэ нь системийн бүрэн бүтэн байдал, түүний элементүүдэд задрах, одоо байгаа холболтыг таслах, өөрөөр хэлбэл тухайн системийн үйл ажиллагааг бүрэн зогсоох аюул заналхийлж байна. Системийн талбар гэж нэрлэж болох зөвшөөрөгдөх төлөв байдлын муж нь бүх төрлийн фазын траекторийг, өөрөөр хэлбэл системийн зан үйлийн шугамыг агуулдаг. Фазын траекторын багцыг нэрлэдэгүе шатны хөрөг зураг

авч үзэж байгаа динамик систем.

Ийм системийн төлөвийн орон зайг салангид гэж үзэх ёстой, тиймээс ийм системийн төлөвийг илэрхийлэх цэгийг зөвшөөрөгдсөн мужуудын аль ч хэсэгт байрлуулах боломжгүй, зөвхөн энэ бүсийн тодорхой тогтмол цэгүүдэд байрладаг. Ийм системийн төлөв байдлын өөрчлөлт, өөрөөр хэлбэл тэдгээрийн хөдөлгөөнийг төлөөлөх цэгийг нэг төлөвөөс нөгөө рүү, гурав дахь руу үсрэх замаар тайлбарлах болно. Үүний дагуу төлөөлөх цэгийн хөдөлгөөний замнал нь салангид, тасалдсан шинж чанартай байх болно.

→

Лекц 2: Системийн шинж чанар. Системийн ангилал

Системийн шинж чанарууд.

Тиймээс системийн төлөв байдал нь цаг хугацааны агшин бүрт системд байдаг чухал шинж чанаруудын багц юм.

Үл хөдлөх хөрөнгө гэдэг нь объектын бусад объектуудаас ялгагдах эсвэл тэдгээртэй ижил төстэй байдлыг тодорхойлдог, бусад объектуудтай харилцах үед илэрдэг тал гэж ойлгогддог.

Онцлог шинж чанар нь системийн зарим шинж чанарыг тусгасан зүйл юм.

Системийн ямар шинж чанаруудыг мэддэг.

"Систем" гэсэн тодорхойлолтоос харахад системийн үндсэн шинж чанар нь системийн элементүүдийн тодорхой харилцаа, харилцан үйлчлэлийн үр дүнд бий болсон нэгдмэл байдал, нэгдмэл байдал бөгөөд системийн элементүүдэд байхгүй шинэ шинж чанарууд гарч ирэхэд илэрдэг. Энэ өмч үүсэх(Англи хэлнээс гарч ирэх - босох, гарч ирэх).

1. Үүсэх гэдэг нь системийн шинж чанарыг түүний бүрдсэн элементүүдийн шинж чанарт бууруулахгүй байх зэрэг юм.
2. Үүсэх гэдэг нь системийг бүрдүүлэгч элементүүдэд хамаарахгүй шинэ шинж чанар, чанарыг бий болгоход хүргэдэг тогтолцооны өмч юм.

Үүсэх гэдэг нь редукционизмын эсрэг зарчим бөгөөд бүхэл бүтэн зүйлийг хэсэг болгон хувааж, шинж чанарыг нь тодорхойлж, бүх зүйлийн шинж чанарыг тодорхойлох замаар судалж болно гэсэн үг юм.

Үүссэн шинж чанар нь системийн бүрэн бүтэн байдлын өмчтэй ойролцоо байна. Гэсэн хэдий ч тэдгээрийг тодорхойлох боломжгүй юм.

Шударга байдалсистем гэдэг нь системийн элемент бүр нь системийн зорилтот функцийг хэрэгжүүлэхэд хувь нэмэр оруулдаг гэсэн үг юм.

Бүрэн бүтэн байдал ба гарч ирэх нь системийн нэгдмэл шинж чанар юм.

Интегратив шинж чанарууд байгаа нь системийн хамгийн чухал шинж чанаруудын нэг юм. Нэгдмэл байдал нь систем нь өөрийн гэсэн үйл ажиллагааны хэв маяг, өөрийн гэсэн зорилготой байдгаараа илэрдэг.

Зохион байгуулалт — нарийн төвөгтэй өмчбүтэц, үйл ажиллагаа (зан байдал) байгаа эсэхээс бүрдсэн системүүд. Системийн салшгүй хэсэг бол тэдгээрийн бүрэлдэхүүн хэсгүүд, тухайлбал бүхэл бүтэн бүтцийг бүрдүүлдэг бүтцийн формацууд бөгөөд үүнгүйгээр боломжгүй юм.

Үйл ажиллагаа- Энэ бол нэг илрэл тодорхой шинж чанарууд(функц) гадаад орчинтой харьцахдаа. Энд зорилго (системийн зорилго) нь хүссэн эцсийн үр дүн гэж тодорхойлогддог.

Бүтцийн байдал- энэ бол системийн эмх цэгц, тэдгээрийн хоорондын холболт бүхий элементүүдийн тодорхой багц, зохион байгуулалт юм. Системийн үйл ажиллагаа ба бүтцийн хооронд харилцан хамаарал байдаг философийн ангилалагуулга ба хэлбэр. Агуулга (функц) өөрчлөгдөх нь хэлбэр (бүтэц) өөрчлөгдөхөд хүргэдэг, гэхдээ эсрэгээр.

Системийн чухал шинж чанар бол зан төлөв - үйлдэл, өөрчлөлт, үйл ажиллагаа гэх мэт.

Системийн энэ зан байдал нь хүрээлэн буй орчинтой (хүрээлэн буй орчинтой) холбоотой гэж үздэг, i.e. холбогдох эсвэл тодорхой харилцаанд ордог бусад системүүдтэй.

Системийн төлөв байдлыг цаг хугацааны явцад зориудаар өөрчлөх үйл явц гэж нэрлэдэг зан байдал. Хяналтаас ялгаатай нь системийн төлөв байдлын өөрчлөлтийг гадны нөлөөллөөр хийх үед зан төлөвийг зөвхөн өөрийн зорилгод үндэслэн систем өөрөө хэрэгжүүлдэг.

Систем бүрийн зан төлөвийг системийг бүрдүүлдэг доод эрэмбийн системийн бүтэц, тэнцвэрийн шинж тэмдэг (гомеостаз) байгаагаар тайлбарладаг. Тэнцвэрийн тэмдгийн дагуу систем нь түүнд илүү тохиромжтой тодорхой төлөвтэй (төлөв) байдаг. Тиймээс хүрээлэн буй орчны өөрчлөлтөд эвдэрсэн үед эдгээр төлөв байдлыг сэргээх үүднээс системийн зан төлөвийг тодорхойлдог.

Өөр нэг өмч бол өсөлтийн (хөгжлийн) өмч юм. Хөгжлийг зан үйлийн салшгүй хэсэг (мөн хамгийн чухал нь) гэж үзэж болно.

Системийн хандлагын үндсэн, тиймээс үндсэн шинж чанаруудын нэг нь объектыг түүний гадна талд авч үзэхийг зөвшөөрөхгүй байх явдал юм. хөгжил, энэ нь матери, ухамсрын эргэлт буцалтгүй, чиглэсэн, байгалийн өөрчлөлт гэж ойлгогддог. Үүний үр дүнд объектын шинэ чанар, төлөв байдал үүсдэг. "Хөгжил" ба "хөдөлгөөн" гэсэн нэр томъёог ялгах (магадгүй тийм ч хатуу биш) нь үүнийг хөгжилгүйгээр матери, энэ тохиолдолд систем оршин тогтнохыг төсөөлөхийн аргагүй гэсэн утгаар илэрхийлэх боломжийг бидэнд олгодог. Хөгжил аяндаа явагдана гэж төсөөлөх нь гэнэн хэрэг. Анхны харцаар харахад Брауны хөдөлгөөн (санамсаргүй, эмх замбараагүй) мэт санагдах олон янзын үйл явцад анхааралтай, анхааралтай судалж үзэхэд эхлээд чиг хандлагын контур гарч ирдэг, дараа нь нэлээд тогтвортой хэв маяг гарч ирдэг. Эдгээр хуулиуд нь мөн чанараараа бодитойгоор үйлчилдэг, өөрөөр хэлбэл. Бид тэдний илрэлийг хүсч байгаа эсэхээс үл хамаарна. Хөгжлийн хууль тогтоомж, зүй тогтлыг үл тоомсорлох нь харанхуйд тэнүүчилж байна.

Аль боомт руу явж байгаагаа мэдэхгүй хүнд таатай салхи байдаггүй.

Системийн зан байдал нь гадны нөлөөнд үзүүлэх хариу үйл ажиллагааны шинж чанараар тодорхойлогддог.

Системийн үндсэн шинж чанар нь тогтвортой байдал, өөрөөр хэлбэл системийн гадны нөлөөллийг тэсвэрлэх чадвар. Системийн ашиглалтын хугацаа нь үүнээс хамаарна.

Энгийн системүүд нь тогтвортой байдлын идэвхгүй хэлбэрүүдтэй байдаг: хүч чадал, тэнцвэр, тохируулга, гомеостаз. Нарийн төвөгтэй хэлбэрүүдийн хувьд идэвхтэй хэлбэрүүд нь шийдвэрлэх үүрэг гүйцэтгэдэг: найдвартай байдал, амьд үлдэх чадвар, дасан зохицох чадвар.

Тогтвортой байдлын жагсаасан хэлбэрүүд бол энгийн системүүд(хүчээс гадна) нь тэдний зан төлөвт хамаарах бөгөөд нарийн төвөгтэй системийн тогтвортой байдлын тодорхойлогч хэлбэр нь үндсэндээ бүтцийн шинж чанартай байдаг.

Найдвартай байдал- бие даасан элементүүд нь солигдох эсвэл олшрох замаар үхсэн ч системийн бүтцийг хадгалах шинж чанар; амьд үлдэх чадвар- хортой чанарыг идэвхтэй дарах. Тиймээс найдвартай байдал нь амьд үлдэх чадвараас илүү идэвхгүй хэлбэр юм.

Дасан зохицох чадвар- өөрчлөгдөж буй гадаад орчны нөхцөлд шинэ чанарыг хадгалах, сайжруулах, олж авахын тулд зан төлөв, бүтцийг өөрчлөх чадвар. Дасан зохицох боломжийн урьдчилсан нөхцөл бол санал хүсэлтийн холболттой байх явдал юм.

Аливаа бодит систем тухайн орчинд оршин байдаг. Тэдний хоорондын холболт нь маш ойрхон байх тул тэдгээрийн хоорондох хил хязгаарыг тодорхойлоход хэцүү болдог. Тиймээс системийг хүрээлэн буй орчноос нь салгах нь идеализацийн нэг зэрэгтэй холбоотой байдаг.

Харилцааны хоёр талыг ялгаж салгаж болно.

• олон тохиолдолд энэ нь систем ба хүрээлэн буй орчны (матери, энерги, мэдээлэл) хоорондын солилцооны шинж чанартай байдаг;
• хүрээлэн буй орчин нь ихэвчлэн системийн хувьд тодорхойгүй байдлын эх үүсвэр болдог.

Хүрээлэн буй орчны нөлөө нь идэвхгүй эсвэл идэвхтэй байж болно (антагонист, системийг зориудаар эсэргүүцдэг).

Тиймээс ерөнхий тохиолдолд хүрээлэн буй орчныг зөвхөн хайхрамжгүй төдийгүй судалж буй системтэй холбоотойгоор антагонист гэж үзэх хэрэгтэй.

Цагаан будаа. - Системийн ангилал

Ангиллын үндэслэл (шалгуур).	Системийн ангиуд
Гадаад орчинтой харьцах замаар	Нээлттэй Хаалттай Хосолсон
Бүтцийн хувьд	Энгийн Цогцолбор Том
Функцийн шинж чанараар	Мэргэшсэн Олон үйлдэлт (бүх нийтийн)
Хөгжлийн мөн чанараар	Тогтвортой Хөгжиж байна
Зохион байгуулалтын зэргээр	Зохион байгуулалт сайтай Муу зохион байгуулалттай (тархсан)
Зан үйлийн нарийн төвөгтэй байдлын дагуу	Автомат Шийдвэртэй Өөрийгөө зохион байгуулах Алсын хараатай Хувиргаж байна
Элементүүдийн хоорондын холболтын шинж чанараар	Детерминист Стохастик
Удирдлагын бүтцийн шинж чанараар	Төвлөрсөн Төвлөрсөн бус
Зориулалтын дагуу	Үйлдвэрлэж байна Менежерүүд Үйлчлэгч нар

Ангилалхамгийн чухал шинж чанаруудын дагуу ангид хуваах гэж нэрлэдэг. Анги гэдэг нь тодорхой нийтлэг шинж чанартай объектуудын цуглуулга гэж ойлгогддог. Онцлог шинж чанар (эсвэл шинж чанарын багц) нь ангиллын үндэс (шалгуур) юм.

Систем нь нэг буюу хэд хэдэн шинж чанараар тодорхойлогддог бөгөөд үүний дагуу янз бүрийн ангилалд байрлаж болох бөгөөд тус бүр нь судалгааны арга зүйг сонгоход тустай байж болно. Ерөнхийдөө ангиллын зорилго нь системийг харуулах аргын сонголтыг хязгаарлаж, харгалзах ангид тохирсон тайлбар хэлийг боловсруулах явдал юм.

Бодит системүүд нь байгалийн ( байгалийн систем) ба хиймэл (антропоген).

Байгалийн систем: амьгүй (физик, химийн) болон амьд (биологийн) шинж чанартай системүүд.

Хиймэл систем: хүн төрөлхтөн өөрийн хэрэгцээнд зориулан бүтээсэн эсвэл зориуд хүчин чармайлтын үр дүнд бий болсон.

Зохиомол нь техникийн (техникийн болон эдийн засгийн) болон нийгмийн (олон нийтийн) гэж хуваагддаг.

Техникийн системийг хүн тодорхой зорилгоор боловсруулж, үйлдвэрлэдэг.

TO нийгмийн тогтолцоохүний ​​нийгмийн янз бүрийн тогтолцоог багтаана.

Зөвхөн техникийн төхөөрөмжөөс бүрдсэн системийг тодорхойлох нь бараг үргэлж нөхцөлтэй байдаг, учир нь тэдгээр нь өөрсдийн төлөв байдлыг бий болгох чадваргүй байдаг. Эдгээр системүүд нь хүмүүсийг багтаасан томоохон зохион байгуулалт, техникийн системийн нэг хэсэг болж ажилладаг.

Техникийн дэд системтэй хүмүүсийн харилцан үйлчлэлийг зохион байгуулах арга нь үр дүнтэй ажиллахад чухал хүчин зүйл болох зохион байгуулалтын тогтолцоог хүн-машины систем гэж нэрлэдэг.

Хүн-машины системийн жишээ: машин - жолооч; нисэх онгоц - нисгэгч; Компьютер - хэрэглэгч гэх мэт.

Техникийн системүүд нь үйл ажиллагааны явцад өгөгдсөн үр дүнд хүрэх зорилготой зорилготой үйл ажиллагаанд зориулагдсан, харилцан уялдаатай, харилцан үйлчлэлцдэг объектуудын нэг цогц цогц гэж ойлгогддог.

Техникийн системийн дурын объектуудтай харьцуулахад эсвэл бие даасан элементүүдтэй харьцуулахад ялгаатай шинж чанарууд нь бүтээмжтэй байдал (элементүүдийн хоорондын харилцааны практик боломж), бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн чиг баримжаа, харилцан уялдаатай байдал, зорилготой байдал юм.

Систем нь гадны нөлөөнд тэсвэртэй байхын тулд тогтвортой бүтэцтэй байх ёстой. Бүтцийн сонголт нь бүхэл бүтэн систем болон түүний дэд систем, элементүүдийн техникийн дүр төрхийг бодитоор тодорхойлдог. Тодорхой бүтцийг ашиглах нь оновчтой эсэх асуудлыг тухайн системийн тодорхой зорилгод үндэслэн шийдэх ёстой. Бүрэн эсвэл хэсэгчлэн татан буулгах тохиолдолд системийн функцийг дахин хуваарилах чадвар нь бүтэцээс хамаарна. бие даасан элементүүд, улмаар түүний элементүүдийн өгөгдсөн шинж чанаруудын хувьд системийн найдвартай байдал, оршин тогтнох чадвар.

Хийсвэр систем нь хүний ​​тархинд бодит байдал (бодит систем) туссаны үр дүн юм.

Тэдний сэтгэлийн байдал нь хүний ​​гадаад ертөнцтэй үр дүнтэй харилцах зайлшгүй алхам юм. Хийсвэр (хамгийн тохиромжтой) системүүд нь эх сурвалжийн хувьд объектив байдаг, учир нь тэдний үндсэн эх сурвалж нь объектив бодит байдал юм.

Хийсвэр системүүд нь шууд зураглалын систем (бодит системийн тодорхой талыг тусгасан) болон ерөнхий (ерөнхий) зураглалын системд хуваагддаг. Эхнийх нь математик, эвристик загварууд, хоёр дахь нь концепцийн системүүд (арга зүйн бүтцийн онолууд) болон хэлүүдийг агуулдаг.

Гадаад орчны үзэл баримтлалд үндэслэн системийг нээлттэй, хаалттай (хаалттай, тусгаарлагдсан) болон хосолсон гэж хуваадаг. Системийг нээлттэй, хаалттай гэж хуваах нь тэдгээрийн онцлог шинж чанаруудтай холбоотой байдаг: гадны нөлөөллийн үед шинж чанарыг хадгалах чадвартай. Хэрэв систем нь гадны нөлөөнд мэдрэмтгий биш бол түүнийг хаалттай гэж үзэж болно. Үгүй бол - нээлттэй.

Нээлттэй систем нь хүрээлэн буй орчинтойгоо харьцдаг систем юм. Бүх бодит системүүд нээлттэй. Нээлттэй систем нь илүү олон зүйлийн нэг хэсэг юм нийтлэг системэсвэл хэд хэдэн систем. Хэрэв бид судалж буй системийг энэ формацаас тусгаарлах юм бол үлдсэн хэсэг нь түүний орчин юм.

Нээлттэй систем нь хүрээлэн буй орчинтой тодорхой харилцаа холбоо, өөрөөр хэлбэл системийн гадаад холболтын сүлжээгээр холбогддог. Гадаад холболтыг тодорхойлох, "систем ба орчин" харилцан үйлчлэлийн механизмыг тодорхойлох нь онолын гол ажил юм. нээлттэй системүүд. Нээлттэй системийг авч үзэх нь системийн бүтцийн тухай ойлголтыг өргөжүүлэх боломжийг бидэнд олгодог. Нээлттэй системийн хувьд энэ нь зөвхөн элементүүдийн хоорондын дотоод холболтыг төдийгүй хүрээлэн буй орчинтой гадаад холболтыг агуулдаг. Бүтэцийг дүрслэхдээ тэд гадаад харилцааны сувгуудыг оролт (түүгээр дамжуулан орчин нь системд нөлөөлдөг) ба гаралт (эсрэгээр) болгон хуваахыг хичээдэг. Өөрсдийн системд хамаарах эдгээр сувгуудын элементүүдийн багцыг системийн оролт, гаралтын туйл гэж нэрлэдэг. Нээлттэй системд дор хаяж нэг элемент нь гадаад орчинтой, хамгийн багадаа нэг оролтын туйл, нэг гаралтын туйлтай байдаг бөгөөд энэ нь гадаад орчинтой холбогддог.

Систем бүрийн хувьд түүнд харьяалагддаг бүх дэд системүүд болон тэдгээрийн хоорондын холболтууд нь дотоод, бусад нь гадаад байдаг. Систем ба гадаад орчин, түүнчлэн системийн элементүүдийн хоорондын холбоо нь дүрмээр чиглэлтэй байдаг.

Аливаа бодит системд үзэгдлийн бүх нийтийн холболтын диалектикийн хуулиудын дагуу бүх харилцан хамаарлын тоо асар их байдаг тул бүх холболтыг харгалзан үзэх, судлах боломжгүй байдаг тул тэдгээрийн тоог онцлон тэмдэглэх нь зүйтэй. зохиомлоор хязгаарласан. Үүний зэрэгцээ, боломжит бүх холболтыг харгалзан үзэх нь боломжгүй юм, учир нь тэдгээрийн дунд системийн үйл ажиллагаа, олж авсан шийдлүүдийн тоо (асуудлын үүднээс авч үзвэл) бараг нөлөөлдөггүй ач холбогдолгүй олон байдаг. шийдсэн). Хэрэв холболтын шинж чанарыг өөрчлөх, түүнийг хасах (бүрэн завсарлага) нь системийн үйл ажиллагааг ихээхэн доройтуулж, үр ашгийг бууруулахад хүргэдэг бол ийм холболт чухал ач холбогдолтой юм. Нэг хамгийн чухал ажлуудсудлаач - харилцаа холбооны асуудлыг шийдвэрлэх нөхцөл байдалд зайлшгүй шаардлагатай системүүдийг тодорхойлж, тэдгээрийг чухал бус системээс салгах. Системийн оролт, гаралтын туйлуудыг үргэлж тодорхой тодорхойлох боломжгүй байдаг тул үйл ажиллагааны тодорхой идеализаци хийх шаардлагатай болдог. Хаалттай системийг авч үзэх үед хамгийн их идеализаци үүсдэг.

Хаалттай систем нь хүрээлэн буй орчинтой харьцдаггүй, хүрээлэн буй орчинтой хатуу тодорхойлогдсон байдлаар харьцдаг системийг хэлнэ. Эхний тохиолдолд системд оролтын туйл байхгүй, хоёрдугаарт оролтын туйл байдаг гэж үздэг боловч хүрээлэн буй орчны нөлөө нь тогтмол бөгөөд бүрэн (урьдчилан) мэдэгдэж байна. Мэдээжийн хэрэг, сүүлчийн таамаглалаар заасан нөлөөллийг систем өөрөө холбож болох бөгөөд үүнийг хаалттай гэж үзэж болно. Хаалттай системийн хувьд түүний аль ч элемент нь зөвхөн системийн элементүүдтэй холбогддог.

Мэдээжийн хэрэг хаалттай системүүдЭнэ нь бодит байдлын зарим хийсвэр байдлыг илэрхийлдэг, учир нь хатуугаар хэлэхэд тусгаарлагдсан системүүд байдаггүй. Гэсэн хэдий ч гадаад холболтыг арилгах замаар системийн тайлбарыг хялбарчлах нь ашигтай үр дүнд хүргэж, системийн судалгааг хялбарчлах нь ойлгомжтой. Бүх бодит системүүд нь гадаад орчинтой нягт эсвэл сул холбоотой байдаг - нээлттэй. Хэрэв гадаад холболтын түр зуурын тасалдал эсвэл өөрчлөлт нь системийн үйл ажиллагаанд урьдчилан тогтоосон хязгаараас хэтрүүлэхгүй бол систем нь гадаад орчинтой сул холбоотой байдаг. Тэгэхгүй бол давчуу байна.

Хосолсон системүүд нь нээлттэй, хаалттай дэд системүүдийг агуулдаг. Хосолсон систем байгаа нь нээлттэй ба хаалттай дэд системүүдийн цогц хослолыг харуулж байна.

Бүтэц, орон зайн цаг хугацааны шинж чанараас хамааран системийг энгийн, төвөгтэй, том гэж хуваадаг.

Энгийн - цөөн тооны харилцаа холбоо, цөөн тооны элементүүдээс бүрдсэн салаалсан бүтэцгүй системүүд. Ийм элементүүд нь хамгийн энгийн функцуудыг гүйцэтгэдэг; Онцлог шинж чанарЭнгийн системүүдийн нэршил, элементийн тоо, систем доторх болон хүрээлэн буй орчны холболтын детерминизм (тодорхой тодорхойлолт) юм.

Цогцолбор - тодорхойлогддог их тооэлементүүд болон дотоод холболтууд, тэдгээрийн нэг төрлийн бус байдал, өөр өөр чанар, бүтцийн олон янз байдал, гүйцэтгэх нарийн төвөгтэй функцэсвэл хэд хэдэн функц. Нарийн төвөгтэй системийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг дэд системүүд гэж үзэж болох бөгөөд тус бүрийг илүү энгийн дэд системүүд гэх мэтээр нарийвчлан тодорхойлж болно. элементийг хүлээн авах хүртэл.

Тодорхойлолт N1: Хэрэв танин мэдэхүйн хувьд олон онолын загвар, зарим тохиолдолд олон тооны хамтарсан оролцоо шаардагддаг бол системийг нарийн төвөгтэй (танил зүйн үүднээс) гэж нэрлэдэг. шинжлэх ухааны салбарууд, түүнчлэн магадлалын болон магадлалын бус шинж чанарын тодорхойгүй байдлыг харгалзан үзэх. Энэхүү тодорхойлолтын хамгийн онцлог шинж чанар нь олон загвар юм.

Загвар- судалгаа нь өөр системийн талаар мэдээлэл олж авах хэрэгсэл болдог тодорхой систем. Энэ нь түүний шинж чанаруудын тодорхой бүлгийг тусгасан системүүдийн (математик, үг хэллэг гэх мэт) тодорхойлолт юм.

Тодорхойлолт N2: Хэрэв бодит байдал дээр түүний нарийн төвөгтэй байдлын шинж тэмдгүүд тодорхой (их хэмжээний) гарч байвал системийг нарийн төвөгтэй гэж нэрлэдэг. Тухайлбал:

1. Бүтцийн нарийн төвөгтэй байдал - системийн элементүүдийн тоо, тэдгээрийн хоорондын холболтын төрөл, тоо, шаталсан түвшний тоогоор тодорхойлогддог. нийт тоосистемийн дэд системүүд. Дараах төрлийн холболтыг үндсэн төрлүүд гэж үздэг: бүтцийн (шаталсан), функциональ, учир шалтгааны (шалтгаан ба үр дагавар), мэдээллийн, орон зайн цаг хугацааны;
2. үйл ажиллагааны нарийн төвөгтэй байдал (зан байдал) - төлөв байдлын багц шинж чанар, мужаас муж руу шилжих дүрэм, тогтолцооны хүрээлэн буй орчин, хүрээлэн буй орчинд үзүүлэх нөлөөлөл, жагсаасан шинж чанаруудын тодорхой бус байдлын зэрэг болон дүрэм;
3. зан төлөвийг сонгох нарийн төвөгтэй байдал - олон хувилбарт нөхцөл байдалд, зан төлөвийг сонгох нь системийн зорилго, урьд өмнө мэдэгдээгүй хүрээлэн буй орчны нөлөөнд үзүүлэх хариу урвалын уян хатан байдал;
4. хөгжлийн нарийн төвөгтэй байдал - хувьслын эсвэл тасалдсан үйл явцын шинж чанараар тодорхойлогддог.

Мэдээжийн хэрэг, бүх шинж тэмдгүүдийг харилцан уялдаатай авч үздэг. Шаталсан бүтэц - онцлог шинжнарийн төвөгтэй системүүд, харин шаталсан түвшин нь нэгэн төрлийн болон гетероген байж болно. Нарийн төвөгтэй системүүд нь тэдний зан төлөвийг урьдчилан таамаглах боломжгүй, өөрөөр хэлбэл таамаглах чадвар муу, нууцлаг байдал, янз бүрийн төлөв байдал зэрэг хүчин зүйлүүдээр тодорхойлогддог.

Нарийн төвөгтэй системийг дараах хүчин зүйлийн дэд системүүдэд хувааж болно.

1. гадаад орчинтой харьцан дэлхийн хэмжээнд шийдвэр гаргаж, бусад бүх дэд системүүдийн дунд орон нутгийн даалгавруудыг хуваарилдаг шийдвэрлэх нэг;
2. дэлхийн хэмжээнд шийдвэр гаргах, орон нутгийн зорилтуудыг хэрэгжүүлэхэд шаардлагатай мэдээллийг цуглуулах, боловсруулах, дамжуулахыг баталгаажуулдаг мэдээлэл;
3. дэлхийн хэмжээний шийдвэрийг хэрэгжүүлэх менежер;
4. гомеостаз, систем доторх динамик тэнцвэрийг хадгалах, дэд систем дэх энерги, бодисын урсгалыг зохицуулах;
5. дасан зохицох, сургалтын үйл явцад хуримтлуулах туршлага, тогтолцооны бүтэц, үйл ажиллагааг сайжруулах.

Том систем гэдэг нь нэг ажиглагчийн байр сууринаас цаг хугацаа, орон зайд нэгэн зэрэг ажиглагддаггүй, түүний хувьд орон зайн хүчин зүйл нь чухал, дэд системийн тоо маш их, найрлага нь нэг төрлийн бус байдаг системийг том систем гэнэ.

Систем нь том, төвөгтэй байж болно. Нарийн төвөгтэй системүүд нь илүү том бүлэг системийг нэгтгэдэг, өөрөөр хэлбэл том системүүд - нарийн төвөгтэй системийн дэд анги юм.

Том ба нарийн төвөгтэй системүүдийн шинжилгээ, синтезийн үндэс нь задрал, нэгтгэх процедур юм.

Задаргаа гэдэг нь системийг хэсэг болгон хувааж, дараа нь бие даасан хэсгүүдийг бие даан авч үзэх явдал юм.

Систем өөрөө шинж чанарыг зөрчихгүйгээр задрах боломжгүй тул задрал нь загвартай холбоотой ойлголт болох нь ойлгомжтой. Загварын түвшинд ялгаатай холболтыг эквивалентаар солих эсвэл системийн загварыг салангид хэсгүүдэд задрах нь байгалийн шинж чанартай байхаар бүтээгдэх болно.

Том, нарийн төвөгтэй системд хэрэглэх үед задрал нь судалгааны хүчирхэг хэрэгсэл болдог.

Нэгтгэх нь задралын эсрэг ойлголт юм. Судалгааны явцад илүү ерөнхий өнцгөөс авч үзэхийн тулд системийн элементүүдийг нэгтгэх хэрэгцээ гарч ирдэг.

Задаргаа ба нэгтгэх нь диалектик нэгдмэл байдлаар хэрэглэгддэг том, нарийн төвөгтэй системийг авч үзэх хоёр эсрэг тэсрэг хандлагыг илэрхийлдэг.

Системийн төлөв байдал нь анхны утгуудаар тодорхойлогддог бөгөөд дараагийн аль ч хугацаанд урьдчилан таамаглах боломжтой системийг детерминист гэж нэрлэдэг.

Стохастик системүүд нь өөрчлөлтүүд нь санамсаргүй байдаг систем юм. Санамсаргүй нөлөөллийн үед системийн төлөв байдлын талаархи мэдээлэл нь дараагийн цаг хугацааны хувьд таамаглал гаргахад хангалтгүй юм.

Зохион байгуулалтын зэрэглэлээр: зохион байгуулалт сайтай, зохион байгуулалт муу (сарнисан).

Шинжилгээнд хамрагдсан объект эсвэл үйл явцыг сайтар зохион байгуулалттай систем хэлбэрээр танилцуулна гэдэг нь системийн элементүүд, тэдгээрийн харилцаа холбоо, илүү том бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд нэгтгэх дүрмийг тодорхойлох гэсэн үг юм. Асуудлын нөхцөл байдлыг математик илэрхийлэл хэлбэрээр дүрсэлж болно. Асуудлын шийдлийг сайн зохион байгуулалттай систем хэлбэрээр танилцуулсан тохиолдолд хэрэгжүүлдэг аналитик аргуудсистемийн албан ёсны төлөөлөл.

Сайн зохион байгуулалттай системийн жишээ: нарны системНарны эргэн тойронд гаригийн хөдөлгөөний хамгийн чухал хэлбэрийг дүрсэлсэн; атомыг цөм ба электроноос бүрдсэн гаригийн систем болгон харуулах; үйл ажиллагааны нөхцлийн онцлогийг (дуу чимээ байгаа эсэх, цахилгаан тэжээлийн тогтворгүй байдал гэх мэт) харгалзан тэгшитгэлийн системийг ашиглан нарийн төвөгтэй электрон төхөөрөмжийн ажиллагааны тодорхойлолт.

Объектыг сайтар зохион байгуулалттай систем хэлбэрээр тайлбарлах нь тодорхой тодорхойлолтыг санал болгож, түүний хэрэглээний хууль ёсны байдал, загвар нь бодит үйл явцад нийцэж байгааг туршилтаар нотлох боломжтой тохиолдолд хэрэглэгддэг. Нарийн зохион байгуулалттай системүүдийн ангиллыг олон бүрэлдэхүүн хэсэгтэй объектууд эсвэл олон шалгууртай асуудлуудыг илэрхийлэх оролдлого нь амжилтанд хүрэхгүй: тэдгээр нь хүлээн зөвшөөрөгдөөгүй их цаг хугацаа шаарддаг, хэрэгжүүлэхэд бараг боломжгүй бөгөөд ашигласан загварт тохиромжгүй байдаг.

Зохион байгуулалт муутай системүүд. Объектыг муу зохион байгуулалттай эсвэл сарнисан систем хэлбэрээр танилцуулахдаа анхааралдаа авсан бүх бүрэлдэхүүн хэсэг, тэдгээрийн шинж чанар, тэдгээрийн хоорондын холбоо, системийн зорилгыг тодорхойлох нь чухал биш юм. Систем нь тухайн объект, үзэгдлийн ангиллыг бүхэлд нь бус, харин тухайн объект, үйл явцыг тодорхойлдог тодорхой дүрмийг ашиглан тодорхойлсон бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн сонголтын үндсэн дээр олж авсан тодорхой макро параметр, хэв маягаар тодорхойлогддог. судалж байна. Ийм түүвэр судалгаанд үндэслэн шинж чанар эсвэл хэв маягийг (статистикийн, эдийн засгийн) олж авч, бүхэл бүтэн системд хуваарилдаг. Энэ тохиолдолд зохих тайлбарыг хийдэг. Жишээлбэл, статистикийн хэв маягийг олж авахдаа тэдгээр нь тодорхой итгэлийн магадлал бүхий бүхэл системийн зан төлөвт шилждэг.

Объектуудыг сарнисан систем хэлбэрээр харуулах аргыг өргөн хэрэглэгддэг: дарааллын системийг тайлбарлах, аж ахуйн нэгж, байгууллагын ажилтнуудын тоог тодорхойлох, удирдлагын систем дэх баримт бичгийн мэдээллийн урсгалыг судлах гэх мэт.

Функцийн шинж чанарын үүднээс тусгай, олон үйлдэлт, бүх нийтийн системийг ялгаж үздэг.

Тусгай систем нь өвөрмөц зорилго, үйлчилгээний ажилтнуудын нарийн мэргэжлийн мэргэшлээр тодорхойлогддог (харьцангуй төвөггүй).

Олон үйлдэлт систем нь нэг бүтэц дээр хэд хэдэн функцийг хэрэгжүүлэх боломжийг олгодог. Жишээ нь: тодорхой хүрээнд төрөл бүрийн бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэх боломжийг олгодог үйлдвэрлэлийн систем.

Бүх нийтийн системүүдийн хувьд: олон үйлдэл нь ижил бүтэц дээр хэрэгждэг боловч функцүүдийн найрлага нь төрөл, тоо хэмжээний хувьд нэг төрлийн (бага тодорхойлогддог) байдаг. Жишээлбэл, комбайн.

Хөгжлийн шинж чанараас хамааран тогтвортой, хөгжиж буй системүүдийн 2 ангилал байдаг.

Тогтвортой системд бүтэц, үйл ажиллагаа нь оршин тогтнох бүх хугацаанд бараг өөрчлөгддөггүй бөгөөд дүрмээр бол тогтвортой системийн үйл ажиллагааны чанар нь тэдгээрийн элементүүд элэгдэх тусам улам дорддог. Сэргээх арга хэмжээ нь ихэвчлэн зөвхөн муудах хурдыг бууруулж чаддаг.

Хөгжиж буй системүүдийн гайхалтай шинж чанар нь цаг хугацааны явцад тэдгээрийн бүтэц, үйл ажиллагаа ихээхэн өөрчлөгддөг. Системийн функцууд нь ихэвчлэн өөрчлөгддөг ч илүү тогтмол байдаг. Зөвхөн тэдний зорилго бараг өөрчлөгдөөгүй хэвээр байна. Хөгжиж буй системүүд илүү нарийн төвөгтэй байдаг.

Зан үйлийн нарийн төвөгтэй байдлыг нэмэгдүүлэхийн тулд: автомат, шийдэмгий, өөрийгөө зохион байгуулах, урьдчилан таамаглах, хувиргах.

Автомат: тэд хязгаарлагдмал гадны нөлөөнд хоёрдмол утгагүй хариу үйлдэл үзүүлдэг, дотоод зохион байгуулалт нь түүнээс гарах үед тэнцвэрт байдалд шилжихэд дасан зохицдог (гомеостаз).

Шийдвэрлэх: гадны нөлөөллийн өргөн ангиллын байнгын хариу үйлдлийг ялгах тогтмол шалгууртай байх. Тогтмол байдал дотоод бүтэцбүтэлгүйтсэн элементүүдийг солих замаар дэмжигддэг.

Өөрийгөө зохион байгуулах: ялгаварлан гадуурхах уян хатан шалгуур, гадны нөлөөнд уян хатан хариу үйлдэл үзүүлэх, янз бүрийн төрлийн нөлөөнд дасан зохицох. Ийм системийн дээд хэлбэрийн дотоод бүтцийн тогтвортой байдал нь байнгын өөрийгөө нөхөн үржих замаар хангагдана.

Өөрийгөө зохион байгуулах системүүд нь сарнисан системийн шинж чанартай байдаг: стохастик зан төлөв, бие даасан параметр, үйл явцын тогтворгүй байдал. Үүн дээр зан авирыг урьдчилан тааварлах боломжгүй зэрэг шинж тэмдгүүд нэмэгдсэн; хүрээлэн буй орчны өөрчлөлтөд дасан зохицох чадвар, систем нь хүрээлэн буй орчинтой харьцах үед бүтцийг өөрчлөх, бүрэн бүтэн байдлын шинж чанарыг хадгалах; зан үйлийн боломжит хувилбаруудыг бүрдүүлэх, тэдгээрээс хамгийн сайныг нь сонгох чадвар гэх мэт. Заримдаа энэ анги нь дасан зохицох эсвэл өөрийгөө тохируулах систем, өөрийгөө эдгээх, өөрийгөө нөхөн сэргээх болон хөгжиж буй системийн янз бүрийн шинж чанарт тохирсон бусад дэд ангиудад хуваагддаг. .

Жишээ нь: биологийн байгууллага, хүмүүсийн хамтын зан байдал, аж ахуйн нэгж, үйлдвэр, муж улсын түвшинд менежментийн зохион байгуулалт, өөрөөр хэлбэл. заавал хүний ​​хүчин зүйл байдаг тэр системүүдэд.

Хэрэв нарийн төвөгтэй байдлын хувьд тогтвортой байдал нь гадаад ертөнцийн нарийн төвөгтэй нөлөөллөөс давж эхэлбэл эдгээр нь урьдчилан таамаглах систем юм: энэ нь цаашдын харилцан үйлчлэлийн явцыг урьдчилан харж чадна.

Трансформаторууд нь дээр суурилсан төсөөллийн цогц систем юм дээд түвшинодоо байгаа хэвлэл мэдээллийн хэрэгслийн байнгын ажиллагаатай холбоогүй хүндрэлүүд. Тэд бие даасан байдлаа хадгалахын зэрэгцээ материаллаг мэдээллийн хэрэгслийг өөрчлөх боломжтой. Ийм системийн жишээг шинжлэх ухаан хараахан мэдэгдээгүй байна.

Системийг бүтцийн бүтэц, бусад хэсгүүдийн гүйцэтгэх үүрэгтэй харьцуулахад бие даасан бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн гүйцэтгэх үүргийн ач холбогдлыг харгалзан төрөл болгон хувааж болно.

Зарим системд хэсгүүдийн аль нэг нь давамгайлах үүрэг гүйцэтгэдэг (түүний ач холбогдол >> ("чухал давуу байдлын" харилцааны бэлэг тэмдэг) бусад хэсгүүдийн ач холбогдол). Ийм бүрэлдэхүүн хэсэг нь бүхэл бүтэн системийн ажиллагааг тодорхойлдог төв хэсэг болно. Ийм системийг төвлөрсөн гэж нэрлэдэг.

Бусад системүүдэд тэдгээрийг бүрдүүлдэг бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь ойролцоогоор ижил ач холбогдолтой байдаг. Бүтцийн хувьд тэдгээр нь зарим нэг төвлөрсөн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн эргэн тойронд байрладаггүй, харин хоорондоо цуваа эсвэл зэрэгцээ холбогдсон бөгөөд системийн үйл ажиллагаанд ойролцоогоор ижил ач холбогдолтой байдаг. Эдгээр нь төвлөрсөн бус систем юм.

Системийг зориулалтын дагуу ангилж болно. Техникийн болон зохион байгуулалтын системүүдийн дунд: үйлдвэрлэх, удирдах, үйлчилгээ үзүүлэх.

Үйлдвэрлэлийн системд тодорхой бүтээгдэхүүн, үйлчилгээг олж авах үйл явцыг хэрэгжүүлдэг. Тэд эргээд материаллаг энергид хуваагддаг бөгөөд тэдгээр нь хувиргалт явагддаг байгалийн орчинматериал, эрчим хүчний шинж чанартай түүхий эдийг эцсийн бүтээгдэхүүн болгох, эсхүл ийм бүтээгдэхүүнийг тээвэрлэх; мэдээлэл - мэдээлэл цуглуулах, дамжуулах, хөрвүүлэх, мэдээллийн үйлчилгээ үзүүлэх.

Хяналтын системийн зорилго нь материаллаг, эрчим хүч, мэдээллийн үйл явцыг зохион байгуулах, удирдахад оршино.

Үйлчилгээний системүүд нь үйлдвэрлэлийн болон хяналтын системийн гүйцэтгэлийн тогтоосон хязгаарыг хадгалах үүрэгтэй.

Системийн тухай олон ойлголт байдаг. Түүний үндсэн шинж чанарыг хамгийн бүрэн илчилсэн ойлголтуудыг авч үзье (Зураг 1).

Цагаан будаа. 1. Системийн тухай ойлголт

"Систем бол харилцан үйлчлэлийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн цогц юм."

"Систем гэдэг нь хоорондоо холбогдсон үйлдлийн элементүүдийн багц юм."

"Систем гэдэг нь зөвхөн нэгжүүдийн цуглуулга биш, харин эдгээр нэгжүүдийн хоорондын харилцааны цуглуулга юм."

Системийн тухай ойлголтыг янз бүрээр тодорхойлдог боловч энэ нь ихэвчлэн систем гэдэг нь салшгүй шинж чанар, хэв маяг бүхий тогтвортой нэгдэл, нэгдмэл байдлыг бүрдүүлдэг харилцан уялдаатай элементүүдийн тодорхой багцыг хэлнэ.

Бид системийг бүхэлд нь, хийсвэр эсвэл бодит, харилцан хамааралтай хэсгүүдээс бүрдсэн зүйл гэж тодорхойлж болно.

Систем ямар ч амьд объект байж болно амьгүй байгаль, нийгэм, үйл явц эсвэл үйл явцын багц, шинжлэх ухааны онолгэх мэт, хэрэв тэдгээр нь тэдгээрийн хоорондын уялдаа холбоо, харилцан хамаарал бүхий нэгдмэл байдлыг (бүрэн бүтэн байдал) бүрдүүлдэг элементүүдийг тодорхойлж, эцэст нь тухайн системд өвөрмөц шинж чанаруудын багцыг бий болгож, бусад системээс ялгах шинж чанарыг бий болгодог бол (үүсэх шинж чанар).

Систем(Грек хэлнээс SYSTEMA, "хэсгүүдээс тогтсон бүхэл бүтэн" гэсэн утгатай) нь тодорхой нэгдмэл байдал, нэгдмэл байдал, зорилготой байдлыг бүрдүүлдэг гадаад орчны элементүүд, холбоо, харилцан үйлчлэлийн цогц юм. Бараг бүх объектыг систем гэж үзэж болно.

Систем- зарим төрлийн холболтоор (мэдээллийн, механик гэх мэт) нэгдсэн материаллаг болон биет бус объектуудын (элементүүд, дэд системүүд) багц юм. тодорхой зорилгод хүрэх зорилготой мөн түүнд хүрэх хамгийн сайн аргаар. Систем ангилал гэж тодорхойлогддог, өөрөөр хэлбэл. түүний ил тод байдал нь системд хамаарах үндсэн шинж чанарыг тодорхойлох замаар хийгддэг. Системийг судлахын тулд үндсэн шинж чанарыг хадгалахын зэрэгцээ үүнийг хялбарчлах шаардлагатай, жишээлбэл. системийн загварыг бий болгох.

Систем салшгүй материаллаг объект болж илэрч болно, үйл ажиллагааны харилцан үйлчлэлийн элементүүдийн байгалийн тодорхойлогддог багцыг төлөөлдөг.

Системийг тодорхойлох чухал хэрэгсэл бол түүний шинж чанарууд. Системийн үндсэн шинж чанарууд нь түүний үйл ажиллагаа, бүтэц, холболт, гадаад орчиноор дамжуулан бодис, энерги, мэдээллийн хувирлын үйл явцын бүрэн бүтэн байдал, харилцан үйлчлэл, харилцан хамаарлаар илэрдэг.

Өмч- энэ нь объектын параметрүүдийн чанар, өөрөөр хэлбэл. объектын талаарх мэдлэгийг олж авах аргын гадаад илрэл. Properties нь системийн объектуудыг дүрслэх боломжийг олгодог. Гэсэн хэдий ч тэдгээр нь системийн үйл ажиллагааны үр дүнд өөрчлөгдөж болно. Шинж чанар нь тухайн объектын талаарх мэдлэг олж авах, түүнийг ажиглах үйл явцын гадаад илрэл юм. Шинж чанар нь системийн объектуудыг тодорхой хэмжээсийн нэгжээр илэрхийлэх, тоон хэлбэрээр дүрслэх чадварыг өгдөг.

Системийн объектуудын шинж чанар нь түүний үйлдлийн үр дүнд өөрчлөгдөж болно. Дараахь зүйлсийг ялгаж үздэг. :

· системийн үндсэн шинж чанарууд Систем бол элементүүдийн цуглуулга юм . Atтодорхой нөхцөл

· элементүүдийг систем гэж үзэж болно.. Элементүүдийн хооронд мэдэгдэхүйц холболт байгаа эсэх Доодчухал холболтууд

· системийн интеграцийн шинж чанарыг байгалийн болон зайлшгүй тодорхойлдог хүмүүс гэж ойлгодог., Тодорхой байгууллага байгаа эсэх

· Энэ нь системийг бий болгох боломжийг тодорхойлдог систем үүсгэгч хүчин зүйлсийн энтропитэй харьцуулахад системийн тодорхойгүй байдлын зэрэг буурахад илэрдэг. Эдгээр хүчин зүйлүүд нь системийн элементүүдийн тоо, элемент байж болох чухал холболтуудын тоог агуулдаг. Интеграцийн шинж чанаруудын хүртээмж

· , өөрөөр хэлбэл системд бүхэлд нь хамаарах боловч түүний аль ч элементэд тусад нь тусад нь байдаггүй. Тэдгээрийн оршихуй нь системийн шинж чанарууд хэдийгээр элементүүдийн шинж чанараас хамаардаг боловч тэдгээр нь бүрэн тодорхойлогдоогүй байгааг харуулж байна. Систем нь энгийн элементүүдийн багц болж буурдаггүй; Системийг салангид хэсгүүдэд задлах замаар системийн бүх шинж чанарыг бүхэлд нь ойлгох боломжгүй юм. – Үүсэх

· Шударга байдал бие даасан элементүүдийн шинж чанар, системийн шинж чанарыг бүхэлд нь бууруулах боломжгүй байдал.

· - энэ нь системийн аливаа бүрэлдэхүүн хэсэг дэх өөрчлөлт нь түүний бусад бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд нөлөөлж, системийг бүхэлд нь өөрчлөхөд хүргэдэг системийн шинж чанар юм; эсрэгээр, системийн аливаа өөрчлөлт нь системийн бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд нөлөөлдөг. Хуваагдах чадвар

· – системийн шинжилгээг хялбарчлахын тулд системийг дэд систем болгон задлах боломжтой.. Харилцааны ур чадвар Аливаа систем нь хүрээлэн буй орчинд ажиллаж, хүрээлэн буй орчны нөлөөг мэдэрч, улмаар хүрээлэн буй орчинд нөлөөлдөг.Хүрээлэн буй орчин ба системийн хоорондын хамаарал

системийн үйл ажиллагааны үндсэн шинж чанаруудын нэг, түүний шинж чанарыг ихээхэн тодорхойлдог системийн гадаад шинж чанар гэж үзэж болно. · Систем нь угаасаа байдаг, хөгжүүлэх өмч орон нутгийн зорилго, түүнд хүрэх арга хэрэгсэлтэй шинэ холболт, элементүүдийг бий болгох замаар шинэ нөхцөлд дасан зохицох.Хөгжил – цогц термодинамик болон тайлбарладагмэдээллийн үйл явц

· байгаль ба нийгэмд.ШатлалЭнэ нь үндсэн тогтолцоог хэд хэдэн түвшинд дараалан задалж, үндсэн түвшингүүд нь дээд түвшинд захирагдах харилцааг бий болгодог. Системийн шатлалилүү нэг элемент гэж үзэж болох юм өндөр захиалга, мөн түүний элемент бүр нь эргээд систем юм.

Системийн чухал шинж чанар юм системийн инерци, өгөгдсөн хяналтын параметрүүдийн хувьд системийг нэг төлөвөөс нөгөөд шилжүүлэхэд шаардагдах хугацааг тодорхойлох.

· Олон үйлдэлт байдал - чадвар нарийн төвөгтэй системуян хатан байдал, дасан зохицох, оршин тогтнох чадварын шинж чанараар илэрдэг өгөгдсөн бүтэц дээр тодорхой багц функцийг хэрэгжүүлэх.

· Уян хатан байдал – энэ нь дэд системүүдийн үйл ажиллагааны нөхцөл, төлөв байдлаас шалтгаалан үйл ажиллагааны зорилгыг өөрчлөх системийн өмч юм.

· Дасан зохицох чадвар - тогтолцооны шинэ зорилгод нийцүүлэн, хүрээлэн буй орчны хүчин зүйлийн нөлөөн дор түүний бүтцийг өөрчлөх, зан үйлийн хувилбаруудыг сонгох чадвар. Дасан зохицох систем гэдэг нь суралцах, өөрийгөө зохион байгуулах тасралтгүй үйл явц байдаг тогтолцоо юм.

· Найдвартай байдал – Энэ нь тогтоосон чанарын үзүүлэлтээр тодорхой хугацаанд тодорхой функцийг хэрэгжүүлэх системийн өмч юм.

· Аюулгүй байдал – системийн техникийн объект, ажилтнуудад хүлээн зөвшөөрөгдөөгүй нөлөө үзүүлэхгүй байх чадвар; орчинүйл ажиллагааны явцад.

· Эмзэг байдал - гадаад ба (эсвэл) дотоод хүчин зүйлүүдэд өртөх үед гэмтэх чадвар.

· Бүтцийн байдал - системийн зан төлөв нь түүний элементүүдийн зан байдал, бүтцийн шинж чанараар тодорхойлогддог.

· Динамик цаг хугацааны явцад ажиллах чадвар юм.

· Санал хүсэлтийн хүртээмж.

Аливаа систем нь зорилго, хязгаарлалттай байдаг.Системийн зорилгыг U1 = F (x, y, t, ...) зорилтот функцээр тодорхойлж болно, энд U1 нь системийн үйл ажиллагааны чанарын үзүүлэлтүүдийн аль нэгний туйлын утга юм.

Системийн зан байдалсистемийн оролт гаралтын өөрчлөлтийг тусгасан Y = F(x) хуулиар тодорхойлж болно. Энэ нь системийн төлөв байдлыг тодорхойлдог.

Системийн төлөвнь агшин зуур авах гэрэл зураг, эсвэл системийн агшин зуурын зураг, түүний хөгжлийн зогсолт юм. Энэ нь оролтын харилцан үйлчлэл, гаралтын дохио (үр дүн) эсвэл системийн макропараметр, макро шинж чанараар тодорхойлогддог. Энэ нь түүний n элементийн төлөв байдал ба тэдгээрийн хоорондын холболтын багц юм. Тодорхой системийн тодорхойлолт нь түүний үүссэн үеэс эхлэн нас барах эсвэл өөр системд шилжих хүртэл түүний төлөв байдлын тодорхойлолтоос хамаардаг. Бодит систем ямар ч төлөвт байж болохгүй. Түүний нөхцөл байдал хязгаарлалттай байдаг - зарим дотоод болон гадаад хүчин зүйлүүд (жишээлбэл, хүн 1000 жил амьдрах боломжгүй). Бодит системийн боломжит төлөвүүд нь системийн төлөвүүдийн орон зайд тодорхой дэд домайн Z SD (дэд орон зай) - системийн зөвшөөрөгдөх төлөвүүдийн багцыг бүрдүүлдэг.

Тэнцвэр- гадны нөлөөлөл байхгүй эсвэл байнгын нөлөөллийн дор системийн төлөв байдлыг тодорхойгүй хугацаагаар хадгалах чадвар.

Тогтвортой байдалгэдэг нь гадны болон дотоод эвдрэлийн нөлөөгөөр системийг энэ байдлаас гаргасны дараа тэнцвэрт байдалд орох чадварыг хэлнэ. Энэ чадвар нь хазайлт нь тодорхой тогтоосон хязгаараас хэтрэхгүй үед системд байдаг.

3. Системийн бүтцийн тухай ойлголт.

Системийн бүтэц– системийн элементүүдийн багц ба тэдгээрийн хоорондын холболтын багц хэлбэрээр. Системийн бүтэцЭнэ нь бүтэц, зохион байгуулалт, дэг журам гэсэн үг бөгөөд тодорхой харилцаа холбоо, системийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн харилцан байр суурийг илэрхийлдэг. түүний бүтэц бөгөөд түүний элементүүдийн олон шинж чанарыг (төлөв) харгалздаггүй.

Системийг элементүүдийн энгийн жагсаалтаар төлөөлж болох боловч ихэнхдээ объектыг судлахдаа ийм дүрслэл хангалтгүй байдаг, учир нь объект гэж юу болох, түүний зорилгыг биелүүлэхэд юу нөлөөлж байгааг олж мэдэх шаардлагатай.

Цагаан будаа. 2. Системийн бүтэц

Системийн элементийн тухай ойлголт.Тодорхойлолтоор элемент- Энэ бүрэлдэхүүн хэсэгцогц бүхэлдээ. Бидний үзэл баримтлалд нийлмэл бүхэл гэдэг нь хоорондоо уялдаа холбоотой элементүүдийн нэгдмэл цогцыг төлөөлдөг систем юм.

Элемент- бүхэл бүтэн системээс хамааралгүй бие даасан, хэсгүүдийг салгах энэ аргаар хуваагдашгүй системийн хэсэг. Элементийн хуваагдашгүй байдлыг тухайн системийн загварт түүний дотоод бүтцийг харгалзан үзэх нь зохисгүй гэж үздэг.

Элемент нь өөрөө бусад элементүүд болон гадаад орчинтой холбоо, харилцааны хэлбэрээр зөвхөн гадаад илрэлээрээ тодорхойлогддог.

Харилцааны тухай ойлголт. Холболт- системийн бусад элементүүдийн шинж чанараас нэг элементийн шинж чанараас хамаарах хамаарлын багц. Хоёр элементийн хооронд холбоо тогтоох нь тэдгээрийн шинж чанарт хамаарал байгаа эсэхийг тодорхойлох явдал юм. Элементүүдийн шинж чанаруудын хамаарал нь нэг талт эсвэл хоёр талт байж болно.

Харилцаа- системийн бусад элементүүдийн шинж чанараас нэг элементийн шинж чанаруудын хоёр талын хамаарлын багц.

Харилцаа холбоо- бие биетэйгээ харилцан үйлчлэх шинж чанарыг олж авах үед элементүүдийн шинж чанаруудын хоорондын харилцан хамаарал, харилцааны багц.

Гадаад орчны тухай ойлголт.Систем нь системд ороогүй бусад материаллаг болон биет бус объектуудын дунд оршдог бөгөөд "гадаад орчин" гэсэн ойлголтоор нэгддэг - гадаад орчны объект. Оролт нь системд үзүүлэх гадаад орчны нөлөөг, гаралт нь системийн гадаад орчинд үзүүлэх нөлөөг тодорхойлдог.

Үндсэндээ системийг тодорхойлох буюу тодорхойлох нь материаллаг ертөнцийн тодорхой хэсгийг хоёр хэсэгт хуваах явдал бөгөөд тэдгээрийн нэг нь систем - дүн шинжилгээ хийх (синтез) объект, нөгөөг нь гадаад орчин гэж үздэг. .

Гадаад орчин- системд нөлөөлсөн гэж үздэг орон зай, цаг хугацаанд орших объектуудын (системийн) багц.

Гадаад орчинЭнэ систем нь функциональ дэд систем биш байгалийн ба хиймэл системийн багц юм.

Бүтцийн төрлүүд

Зохион байгуулалт, эдийн засаг, үйлдвэрлэл, техникийн объектуудыг тодорхойлоход ашигладаг хэд хэдэн ердийн системийн бүтцийг авч үзье.

Ихэвчлэн "бүтэц" гэсэн ойлголттой холбоотой байдаг график дэлгэцэлементүүд ба тэдгээрийн холболтууд. Гэсэн хэдий ч бүтцийг топологи, алгебр болон бусад системийн загварчлалын хэрэгслийг ашиглан матриц хэлбэрээр, олонлогийн онолын тайлбар хэлбэрээр дүрсэлж болно.

Шугаман (дараалсан)бүтэц (зураг 8) нь орой бүр нь хоёр хөрштэй холбогдсоноор тодорхойлогддог бөгөөд дор хаяж нэг элемент (холболт) бүтэлгүйтсэн тохиолдолд бүтэц эвдэрч сүйрдэг. Ийм бүтцийн жишээ бол конвейер юм.

Бөгжбүтэц (зураг 9) хаалттай аль ч хоёр элемент нь холболтын хоёр чиглэлтэй; Энэ нь харилцааны хурдыг нэмэгдүүлж, бүтцийг илүү бат бөх болгодог.

Үүрэнбүтэц (Зураг 10) нь нөөц холболтууд байгаагаар тодорхойлогддог бөгөөд энэ нь бүтцийн үйл ажиллагааны найдвартай байдлыг (амьдрах чадварыг) нэмэгдүүлдэг боловч түүний өртөг нэмэгдэхэд хүргэдэг.

Үржүүлэн холбонобүтэц (зураг 11) нь бүрэн график бүтэцтэй байна. Ашиглалтын найдвартай байдал хамгийн их, хамгийн богино зам байгаа тул үйл ажиллагааны үр ашиг өндөр, өртөг нь хамгийн их байдаг.

Одбүтэц (Зураг 12) нь төвийн үүрэг гүйцэтгэдэг төв зангилаатай, системийн бусад бүх элементүүд нь захирагддаг;

Графоваябүтэц (Зураг 13) нь ихэвчлэн үйлдвэрлэл, технологийн системийг тайлбарлахдаа ашиглагддаг.

Сүлжээбүтэц (цэвэр)- цаг хугацааны хувьд системийн задралыг илэрхийлдэг график бүтцийн төрөл.

Жишээлбэл, сүлжээний бүтэц нь техникийн системийн үйл ажиллагааны дарааллыг тусгаж болно (утасны сүлжээ, цахилгаан сүлжээгэх мэт), хүний ​​үйл ажиллагааны үе шатууд (үйлдвэрлэлд - сүлжээний диаграмм, дизайнд - сүлжээний загвар, төлөвлөлтөд - сүлжээний загвар, сүлжээний төлөвлөгөө гэх мэт).

Шаталсанбүтэц нь шатлалын түвшин өндөр байх тусам түүний элементүүдийн холболт бага байх тусам хяналтын системийг зохион бүтээхэд өргөн хэрэглэгддэг. Дээд ба доод түвшнээс бусад бүх элементүүд нь тушаалын болон дэд удирдлагын функцтэй байдаг.

Шаталсан бүтэц нь орон зай дахь системийн задралыг илэрхийлдэг. Эдгээр бүтцэд бүх орой (зангилаа) ба холболтууд (нуман, ирмэг) нэгэн зэрэг оршдог (цаг хугацааны хувьд тусгаарлагдаагүй).

Доод түвшний элемент бүр нь дээд түвшний нэг зангилаа (нэг орой) -д захирагддаг шаталсан бүтцийг (энэ нь шатлалын бүх түвшний хувьд үнэн) гэж нэрлэдэг. мод шигбүтэц (бүтэц "мод" төрөл;модны дарааллын харилцааг явуулдаг бүтэц, шаталсан бүтэц хүчтэй холболтууд) (Зураг 14, a).

Доод түвшний элемент нь дээд түвшний хоёр ба түүнээс дээш зангилаа (орой) -д захирагдах боломжтой бүтцийг шаталсан бүтэц гэж нэрлэдэг. сул холболтууд (Зураг 14, b).

Шаталсан бүтцийн хэлбэрээр, нарийн төвөгтэй техникийн бүтээгдэхүүн, цогцолборын загвар, ангилагч, толь бичгийн бүтэц, зорилго, чиг үүргийн бүтэц, үйлдвэрлэлийн бүтэц, зохион байгуулалтын бүтэцаж ахуйн нэгжүүд.

Ерөнхийдөө нэр томъёошатлалилүү өргөнөөр хэлбэл, доод албан тушаал, зэрэглэлийн хүмүүсийг дээд албан тушаалд захирагдах дараалал гэсэн утгатай бөгөөд энэ нь шашин дахь "ажил албан тушаалын шат" гэсэн нэрээр үүссэн, засгийн газрын аппарат, арми, харилцаа холбоог тодорхойлоход өргөн хэрэглэгддэг. гэх мэт, дараа нь шатлалын тухай ойлголтыг захирагдах байдлын дагуу объектуудын ямар ч зохицуулалттай дарааллаар өргөжүүлсэн.

Иймд шаталсан бүтцэд зөвхөн захирагдах түвшнийг тодруулах нь чухал бөгөөд түвшин доторх түвшин ба бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хооронд ямар ч хамаарал байж болно. Үүний дагуу шаталсан зарчмыг ашигладаг бүтэц байдаг боловч тодорхой онцлог шинж чанартай байдаг бөгөөд тэдгээрийг тусад нь тодруулах нь зүйтэй юм.