Целенаправленные и управляемые системы

Целенаправленные системы (ЦС) — системы, обладающие целенаправленностью (т. е. управлением системы и приведением к определенному поведению или состоянию, компенсируя внешние возмущения). Достижение цели в большинстве случаев имеет вероятностный характер.

Управляющие или кибернетические, системы – системы, с помощью которых исследуются процессы управления в технических, биологических и социальных системах. Центральным понятием здесь является информация – средство воздействия на поведение системы. Управляющие системы позволяет предельно упростить трудно понимаемые процессы управления в целях решения задач исследования проектирования. Важным понятием, связанным с управлением системами является понятие обратной связи (ОС), которая определяется – информационное воздействие выхода на вход системы.

Основные понятия функционирования и развития систем.

С функционированием и развитием систем связывают следующие понятия: цель, достижимость, устойчивость, равновесие, управляемость, состояние, событие, явление, поведение, развитие.

Процессы, происходящие в сложных системах, как правило, сразу не удается представить в виде математических соотношений или хотя бы алгоритмов. Поэтому для того, чтобы хоть как-то охарактеризовать стабильную ситуацию или ее изменения, используются специальные термины, заимствованные теорией систем из теории автоматического регулирования, биологии, философии.

К основным терминам, харктеризующим изменения в сложных системах относят состояние, поведение, равновесие, устойчивость, развитие, управляемость и достижимость.

Состояние. Понятием состояние обычно характеризуют мгновенную фотографию, "срез" системы, остановку в ее развитии. Его определяют либо через входные воздействия и выходные сигналы (результаты), либо через макропараметры, макросвойства системы (давление, скорость, ускорение). Так, говорят о состоянии покоя (стабильные входные воздействия и выходные сигналы), о состоянии равномерного прямолинейного движения (стабильная, скорость) и т. д.

Ситуация - совокупность состояний системы и среды в один и тот же момент времени.

Проблема - несоответствие между существующим и требуемым (целевым) состоянием системы при данном состоянии среды в рассматриваемый момент времени.

Поведение. Если система способна переходить из одного состояния в другое (например, s ₁ ,® s ₂® s ₃ ®...), то говорят, что она обладает поведением. Этим понятием пользуются, когда неизвестны закономерности (правила) перехода из одного состояния в другое. Тогда говорят, что система обладает каким-то поведением и выясняют его характер (алгоритм).

Равновесие. Понятие равновесие определяют как способность системы в отсутствии внешних возмущающих воздействий (или при постоянных воздействиях) сохранять свое состояние сколь угодно долго. Это состояние называют состоянием равновесия.

Устойчивость. Под устойчивостью понимают способность системы возвращаться в состояние равновесия после того, как она была из этого состояния выведена под влиянием внешних (или в системах с активными элементами - внутренних) возмущающих воздействий. Эта способность обычно присуща системам при постоянном у только тогда, когда отклонения не превышают некоторого предела.

Состояние равновесия, в которое система способна возвращаться, называют устойчивым состоянием равновесия. Возврат в это состояние может сопровождаться колебательным процессом. Соответственно в сложных системах возможны неустойчивые состояния равновесия.

Равновесие и устойчивость в экономических системах, несмотря на кажущуюся аналогию с техническими, - гораздо более сложные понятия, и ими можно пользоваться в основном как некоторыми аналогиями для предварительного описания поведения системы.

Развитие. Это понятие помогает объяснить сложные термодинамические и информационные процессы в природе и обществе. Исследование процесса развития, соотношения развития и устойчивости, изучение механизмов, лежащих в их основе, - наиболее сложные задачи теории систем. Целесообразно выделять особый класс развивающихся (самоорганизующихся) систем, обладающих особыми свойствами и требующих использования специальных подходов к их моделированию.

В самоорганизующихся, развивающихся системах говорят о динамическом равновесии, и устойчивость можно условно представить состоянием равновесия как бы "на ступеньке". Внешнее воздействие может либо вывести систему на более высокий уровень, либо "столкнуть" ее на более низкий.

Подробности представлены в [7].