Істинність і хибність моделей

Наприклад, говорячи про систему ми підкреслюємо дві важливі властивості: цілісність і відокремленість від середовища. Але система не ізольована від середовища, а має множинні зв'язки. Тоді систему можна представити у вигляді моделі - «чорного ящика» (рис. 3.1.)

Мал. 3.1. Схема «чорного ящика»

Сама назва підкреслює повну відсутність відомостей про внутрішній зміст «ящика». Така модель буває корисною при роботі з великими системами, при модульному будові системи і т.д.

Головною причиною множинності входів і виходів у моделі «чорного ящика» є те, що будь-яка реальна система, як і будь-який об'єкт, взаємодіє з об'єктами навколишнього середовища необмеженим числом способів. Будуючи модель системи, ми часто з цього незліченної безлічі зв'язків відбираємо кінцеве їх число для включення в список входів і виходів. Критерієм відбору при цьому є цільове призначення моделі, істотність тієї чи іншої зв'язку по відношенню до цієї мети. Те, що істотно, важливо, включається в модель, то, що несуттєво, неважливо, - не включається. Саме тут можливі помилки. Той факт, що ми не враховуємо в моделі, виключаємо з розгляду інші зв'язку, не позбавляє їх реальності, вони все одно діють незалежно від нас.

Перелік зв'язків між елементами (тобто структура системи) є абстрактною, абстрактної моделлю: встановлені тільки відносини між елементами, але не розглянуті самі елементи. Хоча на практиці безвідносно до елементів говорити про зв'язки можна лише після того, як окремо розглянуті самі елементи (тобто розглянута модель складу), теоретично модель структури можна вивчати окремо.

Нескінченність природи виявляється і в тому, що між реальними об'єктами, залученими в систему, є неймовірне (може бути, незліченна) кількість відносин. Однак коли ми розглядаємо деяку сукупність об'єктів як систему, то з усіх відносин важливими, тобто істотними для досягнення мети, є лише деякі. Точніше, в модель структури (тобто список відносин) ми включаємо тільки кінцеве число зв'язків, які, на нашу думку, істотні по відношенню до даної мети.

Приклад. При розрахунку механізму не враховуються сили взаємного тяжіння його деталей, хоча, відповідно до закону всесвітнього тяжіння, такі сили об'єктивно існують. Зате вага деталей (тобто сила їх тяжіння до Землі) враховується обов'язково.

Системи, в яких відбуваються якісь б то не було зміни з часом, будемо називати динамічними, а моделі, що відображають ці зміни, - динамічними моделями систем. Зауважимо, що термін «динамічний» в російській мові неоднозначний; тут він буде використаний в найширшому сенсі як позначення будь-яких змін в часі.

Для різних об'єктів і систем розроблено велику кількість динамічних моделей, що описують процеси з різним ступенем детальності: від самого загального поняття динаміки, руху взагалі, до формальних математичних моделей конкретних процесів типу рівнянь руху в механіці або хвильових рівнянь в теорії поля.

Уже на етапі «чорного ящика» розрізняють два типи динаміки системи: її функціонування і розвиток. Під функціонуванням на увазі процеси, які відбуваються в системі (і навколишнього її середовищі), стабільно реалізує фіксовану мета (функціонують, наприклад, годинник, міський транспорт, кінотеатр, канцелярія, радіоприймач, верстат, школа і т.д.). Розвитком називають те, що відбувається з системою при зміні її цілей. Характерною рисою розвитку є той факт, що існуюча структура перестає відповідати нової мети, і для забезпечення нової функції доводиться змінювати структуру, а іноді і склад системи, перебудовувати всю систему.

Не слід вважати, що система завжди знаходиться або в фазі розвитку, або в стані функціонування. При реконструкції одного цеху інші функціонують, завод в цілому розвивається. Навіть при докорінній перебудові системи якісь елементи і навіть підсистеми старої структури можуть продовжувати функціонувати в новій і раніше. Можливі й такі системи, для функціонування яких якісь її підсистеми повинні бути постійно в розвитку.

Схожі статті