Естественные системы. Концепция формирования. Золотая пропорция
Шрифт:
2. Термины и определения
Определимся с используемой ниже терминологией. Это необходимо в связи с тем, что некоторые из приводимых ниже понятий не имеют четкого общепринятого определения.
Поэтому есть необходимость в уточнении содержательности того или иного термина.
2.1. Система
В литературе есть множество определений понятия «система», что свидетельствует о сложности формулирования этого понятия. Поэтому из массива определений понятия «система» выберем то, которое нам наиболее подходит. Можно взять определение Л.Берталанфи («Теория
В самом общем случае система есть объективное единство закономерно связанных друг с другом объектов, явлений, а также знаний о природе и обществе, т. е. понятие системы можно применять как к существующим, материально реализованным объектам, так и к отображению знаний о них или о будущих их реализациях.
Системы могут быть классифицированы по следующим параметрам:
• по происхождению – естественные, искусственные и смешанные. Но поскольку смешанные системы содержат элемент искусственности, то их их следует отнести к искусственным системам. «Концепция…» посвящена естественным системам;
• по отношениям с окружающей средой – системы могут быть открытыми и закрытыми. Открытые системы осуществляют непрерывный энергетический и информационный обмен с окружающей средой. Закрытые – системы с ограниченным обменом с внешней средой. «Концепция…» занимается открытыми системами;
• по отношению ко времени системы делятся на статические и динамические. Статические – системы с фиксированными во времени параметрами в определенном промежутке времени. Динамические – системы с изменяющимися во времени параметрами. В классе динамических систем следует особо выделить самоорганизующиеся системы. Кроме того, целесообразно сузить понятие «изменение» по отношению к системам. Под «изменением системы» следует понимать изменение параметров всех фрагментов (подсистем) системы вследствие влияния общих для всей системы факторов, а не изменения какого-то отдельного параметра одной из подсистем.
В «Концепции…» рассматриваются динамические самоорганизующиеся системы, т. к. процессы их формирования есть процессы самоорганизации и усложнения, протекающие во времени; по степени сложности системы подразделяются на малые и большие. И малые и большие в свою очередь подразделяются на простые и сложные. Малые и большие системы различаются по количеству входящих в них элементов. К сложным системам относятся системы, составные части которых рассматриваются тоже как системы. К простым системам относятся системы, составные части которых не могут рассматриваться как системы в рамках данного для рассматриваемой системы класса объектов.
Могут быть еще и другие градации систем, но для изложения «Концепции…» приведенного выше вполне достаточно.
Таким образом, в «Концепции…» рассматриваются естественные открытые динамические сложные самоорганизующиеся системы.
В разделе 1 естественные системы разделены на два подкласса – живые системы и не живые. Живые системы отличаются от остальных наличием специфических свойств. Можно назвать эти свойства свойствами разумности (СР). К этим свойствам относятся такие явления как ощущение, восприятие, представление, сознание, разумность, интеллект,
Система характеризуется соответственно упорядоченностью, организацией и структурой.
Упорядоченность – фиксация наличия в системе определенного порядка элементов, отношений и связей в строении и функционировании.
Организация – фиксирует не только упорядоченность, но и специфические для каждой системы взаимоотношения между ее частями, подсистемами и уровнями.
Структура – обобщенная характеристика системных свойств, фиксирующих элементы, отношения и связи в наиболее абстрактной форме.
На понятии структура остановимся подробнее.
2.2 Структура
Под понятием структура может пониматься несколько смысловых представлений. Соответственно, одна и та же естественная система может быть представлена различными структурными схемами.
1. Иерархическая структура. При иерархическом представлении системы ее создание предполагается законченным, система стационарна. В этом случае иерархическая структурная схема описывает блочный состав системы и связи между блоками. Это общепринятая схема представления состава системы.
2. Уровневая структура представляет систему в виде схемы взаиморасположения уровней ее формирования. Уровневую структуру можно рассмотреть, как правило, только, после выяснения самого процесса создания системы.
3. Структура процесса создания системы есть представление о процедуре ее формирования, перехода от низшего уровня к высшему, от простого к более сложному.
Уровневые и иерархические структурные схемы – это разные характеристики системы. Иерархические структурные схемы отражают блочный состав уровней и системы, а также связи между блоками и элементами, в то время как уровневые структурные схемы отражают процедуру формирования системы. Варианты структур показаны на рис. 1-3.
Объекты могут быть структурированными и бесструктурными. Объекты, попадающие под выше приведенные определения системы, будем считать структурированными системами. Все остальные объекты являются бесструктурными и к системам не относятся. Это деление объектов, естественно, является чисто условным, так как отсутствие структуры есть тоже структура. Видимо наука еще не знает, как описать бесструктурные системы. Кроме того, в природе есть объекты, о структуре которых наука не может сказать что-то определенное. Это объекты микро– и мега– мира.
В настоящей работе речь идет только о естественных структурированных системах, об уровневых структурах, и о структурах процесса формирования систем. Но при употреблении терминов «структура блоков, уровней, системы» понимается иерархическая структура.
При формировании сложных объектов система может быть подсистемой системы более высокого уровня.
Рис. 1. Иерархическая структура. Служит для отображения иерархических отношений сверху вниз.