Понятие БСУ

Некоторые общие свойства и отличительные особенности БСУ:

Наличие большого числа взаимосвязанных и взаимодействующих элементов, причем изменения в характере функционирования какого-либо из элементов отражается на характере функционирования других и всей системы в целом.

Система, а также входящие в нее разнообразные элементы в подавляющем большинстве являются многофункциональными.

Взаимодействие элементов в системе может происходить по каналам обмена информацией, энергией, материалами и др.

Наличие у всей системы общей цели, общего назначения, определяющего единство сложности и организованности.

Переменность структуры (связей и состава системы), обеспечивающей многорежимный характер функционирования.

Взаимодействие элементов в системе и с внешней средой в большинстве случаев носит стохастический характер.

Система является эргономической.

Управление систем носит иерархический характер, предусматривающий сочетание централизованного управления или контроля с автономностью ее частей.

Для включения в класс БСУ необязательно наличие полного перечня признаков, перечисленных выше.

Рассмотренные выше особенности БСУ, несмотря на отсутствие единого их определения, привели к необходимости разработки новых подходов к изучению подобных систем, объединенных общим названием - системный подход.

Системный подход

Введем определения и понятия, принятые в общей теории систем:

Система есть прежде всего совокупность элементов, которые в свою очередь при определенных условиях могут рассматриваться как системы, а сама исследуемая система - как один из элементов более широкой системы.

Для любых систем характерно наличие интегративных качеств (свойств).

Интегративными называются качества, присущие системе в целом, но не свойственные ни одному из ее элементов в отдельности.

Система не сводится к простой совокупности элементов, и, расчленяя систему на отдельные части, изучая любые из них в отдельности, нельзя познать все свойства системы в целом.

Для любых систем характерно наличие существенных связей между элементами, превосходящих по мощности (силе) связи этих элементов с элементами, не входящими в данную систему.

Можно выделить систему в виде целостного объекта из окружающей среды.

Изучение любой системы предполагает создание модели системы, позволяющей предсказывать ее поведение в определенном диапазоне условий.

Модель - описание системы, отображающее определенную группу ее свойств; углубление описания - детализация модели.

Описание системы можно рассматривать с 3 точек зрения:

функциональной

морфологической

информационной

Функциональное описание

Функциональное описание необходимо для того, чтобы осознать важность системы, определить ее место, оценить отношение к другим системам и к внешней среде.

Для построения общего функционального описания системы вводятся следующие понятия.

Состояние - множество существенных свойств, которыми система обладает в данный момент времени.

Внешняя среда - множество элементов, которые не входят в систему, но изменение их состояния вызывает изменение состояния системы.

Модель функционирования (поведения) системы - модель, предсказывающая изменение состояния системы во времени.

Морфологическое описание

Морфологическое описание должно дать представление о строении системы.

Оно не может быть исчерпывающим. Изучение морфологии начинается с элементного состава. В результате возникает понятие структуры.

Структура - совокупность элементов и связей между ними.

Информационное описание

Информационное описание системы должно давать представление об организации системы.

Оно определяет зависимость морфологических и функциональных свойств системы от качества и количества внутренней (о себе самом и среде) и внешней (поступающей из среды) информации.

Необходимость конструирования современных БСУ привела к активному использованию системного подхода в технике, в результате чего появилась дисциплина «системотехника», охватывающая вопросы проектирования сложных систем.