Закрытые и открытые системы кратко

Обновлено: 05.07.2024

Открытые и закрытые системы. Основные черты открытых систем – способность обмениваться со средой массой, энергией, информацией. В отличие от них закрытые системы полностью лишены этой способности, т.е. изолированы от внешней среды. Для закрытых систем сформулировано второе начало термодинамики, согласно которому в системе накапливается энтропия, появляется тенденция к неупорядоченности, разрушению.

В отличие от закрытых, в открытых системах возможны ввод извне энтропии и снижение собственной энтропии. В таких системах проявляется приспособление к сложившимся ситуациям (адаптация) и, как следствие этого, упорядоченность, организация.

Целенаправленные и целеустремленные системы. В этом классе можно выделить системы, в которых цели задаются извне (обычно это имеет место в закрытых системах), и системы, в которых цели формируются внутри системы (что характерно для открытых, самоорганизующихся систем).

Большие и сложные системы. По сложности различают большие и сложные системы. Будем понимать под большой такую систему, которая содержит большое количество составных элементов, подсистем, компонентов. В свою очередь, сложными будем называть системы по сложности связей, алгоритмов поведения.

По степени организации системы разделяют на классы хорошо организованных, плохо организованных (диффузионных) систем и на самоорганизующиеся системы. Хорошо организованной будем считать такую систему, в которой удается определить все элементы системы и их взаимосвязи, а также формализовать цели системы в виде аналитических (графических) зависимостей. В таких системах проблемная ситуация описывается в виде целевой функции, связывающей цель со средствами системы. Плохо организованная система не поддается формализации аналитическими методами. В этих системах проводятся выборочные исследования на уровне макропараметров, получают их статистические закономерности или аналитические интервальные оценки и распространяют эти закономерности или оценки на поведение системы в целом.

Класс самоорганизующихся систем характеризуется тем, что в системе автоматически формируется новая конфигурация (или несколько конфигураций) под каждую новую или одновременно несколько новых задач, которые должна система выполнять по заявкам, поступающим от внешней среды. При этом каждая конфигурация – это подсистема, содержащая минимально необходимое количество элементов и связей между ними, достаточных для эффективного решения задачи. Отметим, что во многих случаях время существования подобной подсистемы ограничено или мало. После выполнения задачи элементы подсистем могут включаться в другие конфигурации системы.

По возможностям развития системы делятся на пассивные и активные. Пассивные – это закрытые системы, хорошо организованные жесткими связями между элементами. Активные – открытые системы с гибкими связями между элементами и возможностями самоорганизации. Активные системы строятся по модульному принципу, что означает возможность замены любого составного модуля (подсистемы, компоненты или элемента) без изменений структур и поведения других модулей. Модульный принцип является основанием для построения развивающихся систем. Для этого должны быть соблюдены условия открытости и гибких связей в системе.

При этом следует иметь в виду важное отличие развивающихся систем от пассивных систем: начиная с некоторого уровня сложности систему легче изготовить и

ввести в действие, преобразовать и изменить, чем отобразить формальной моделью. В этом заключается принципиальная ограниченность формализованного описания развивающихся, самоорганизующихся систем.

По характеру поведения системы делятся на простейшие, программные, рефлексные, адаптивные, эвристические, инвентивные, прогрессивные, высокоорганизованные, а также по степени динамичности и непрерывности.

Простейшее поведение состоит в монотонном выполнении одинаковых операций. Программное поведение имеет место, когда выполняется определенная совокупность операций в строго заданной и неизменной последовательности. Рефлексивное поведение характеризуется тем, что действия представляют собой реакции на внешнее возмущение.

Существенным признаком высокоорганизованных систем является свойство накопления, переработки и генерации информации.

Степень динамичности системы обусловливается сосредоточенностью и перемещаемостью частей и элементов системы. Деление систем по непрерывности (гладкости, дифференцируемости) относится к функциям, описывающих их поведение.

Динамические системы характеризуются тем, что их выходные сигналы в данный момент времени определяются характером входных воздействий в прошлом и настоящем (зависит от предыстории). В противном случае системы называют статическими.

Примерами динамических систем являются биологические, экономические, социальные системы; такие искусственные системы, как завод, предприятие, поточная линия и т.д.

Детерминированной называют систему, если ее поведение можно абсолютно точно предвидеть. Система, состояние которой зависит не только от контролируемых, но и от неконтролируемых воздействий или если в ней самой находится источник случайности, носит название стохастической. Приведем примеры стохастических систем, это – заводы, аэропорты, сети и системы ЭВМ, магазины, предприятия бытового обслуживания и т.д.

Различают системы линейные и нелинейные. Для линейных систем реакция на сумму двух или более различных воздействий эквивалентна сумме реакций на каждое возмущение в отдельности, для нелинейных – это не выполняется.

Если параметры систем изменяются во времени, то она называется нестационарной, противоположным понятием является понятие стационарной системы.

Примеры нестационарных систем – это системы, где процессы, например, старения являются на данном интервале времени существенными.

Если вход и выход системы измеряется или изменяется во времени дискретно, через шаг ê t, то система называется дискретной. Противоположным понятием является понятие непрерывной системы. Например: ЭВМ, электронные часы, электросчетчик – дискретные системы; песочные часы, солнечные часы, нагревательные приборы и т.д. – непрерывные системы.

Срочно?
Закажи у профессионала, через форму заявки
8 (800) 100-77-13 с 7.00 до 22.00

Открытая, закрытая и изолированная система - Энциклопедия

Содержание:

Это называетсятермодинамическая система или система к любому набору объектов, который удобно рассматривать как единое целое и который может обмениваться энергией с окружающей средой.

Таким образом, изучение явлений, происходящих в термодинамической системе, может быть сведено к анализу ряда более или менее простых переменных.

В зависимости от степени изолированности этих систем от окружающей среды можно выделить три различных типа:

В физике система считается замкнутой, если в неё не поступают и из неё не выделяются ни вещество, ни энергия, ни информация (рис. 5.12а), а открытые системы постоянно обмениваются веществом, энергией или информацией со средой (рис. 5.12б).

Рис. 5.12. Некоторые различия в классических описаниях систем

Что касается теории управления и информатики, то в ней чаще всего соседствуют следующие определения:

– Замкнутой принято называть систему, в которой СУ осуществляет управление (ПС) тем же самым ОУ, от которого СУ получает информацию (ОС). Иначе говоря, замкнутая система – это система с обратной связью [53, 357], т. е. объект (ОУ), находящийся в среде, и субъект управления (СУ) связанны друг с другом цепями ПС и/или ОС (рис. 5.12б). Таким образом, в отличие от определения физиков, в теории управления замкнутая система, во-первых, может находиться во взаимодействии с внешней средой и, во-вторых, содержит хотя бы одну учитываемую связь (U-поток) между ОУ и СУ.

– Открытая система в теории управления может подразумевать отсутствие некоторых связей между ОУ и СУ, но в этой системе обязательно наличествует хотя бы один контур обмена информацией с внешним миром (рис. 5.12в), т. е. это система, взаимодействующая с внешней средой [53, 361].

– Закрытой принято называть систему, не удовлетворяющую стандартам открытых систем [53, 357].

По сравнению с традиционным описанием универсумная типология систем, интегрантов и суперсистем выглядит проще, поскольку свойство транспарентности U-потоков, проходящих через ОУ (рис. 5.13а), позволяет определить понятия замкнутой и открытой системы более просто (рис. 5.13б):

Здесь в акценте на воздействиях внешней среды нет необходимости, хотя её опосредованное влияние на реорганизацию универсумных структур присутствует всегда, просто чаще всего оно носит отсроченный характер. Так, например, накопление студентом знаний (S, ОС) в определённой области далеко не всегда вызывает срочную, оперативную реакцию (ПС, R), а выступает как последействие уже тогда, когда он сдаёт экзамен. Только при обдумывании, систематизации (и даже при забывании) ранее полученной информации человек ведёт себя как закрытая система, в остальных случаях он является открытой системой.

Рис. 5.13. Понятия открытости и закрытости супер/систем а) свойство транспарентности; б) типология U-потоков

Примеры закрытой замкнутой системы (рис. 5.14а) – кровеносная система, включающая сосуды и все типы клеток, циркулирующих в них; автономная денежная система государства со своим центральным банком; локальная компьютерная сеть без выхода в Интернет.

Примеры закрытой незамкнутой системы (рис. 5.14б) – кровеносная система, содержащая тромб(ы); автономная денежная система государства со своим центральным банком, не избавившаяся от фальшивомонетчиков; локальная компьютерная сеть без выхода в Интернет с частичным ограничением на доступ к своим данным.

Рис. 5.14. Сочетания закрытых, открытых, замкнутых и незамкнутых систем

Пример открытой замкнутой системы (рис. 5.14в) – кровеносная система, включающая сосуды и все типы клеток, циркулирующих в них, учитывающая контуры обмена веществами (кислород – углекислый газ, обмен химическими соединениями) с другими системами живого организма; денежная система государства со своим центральным банком, допустившим в денежный оборот своего государства валюты других государств и самостоятельно регулирующая обменный курс; локальная компьютерная сеть с выходом в Интернет без ограничений доступа.

Пример открытой незамкнутой системы (рис. 5.14 г) – кровеносная система, имеющая физические повреждения (разрывы) сосудов; денежная система страны, подчиняющаяся внешнему центральному банку, запустившему в денежный оборот этого государства валюты других государств и регулирующему их обменный курс; локальная компьютерная сеть с выходом в Интернет с частичным ограничением на доступ к данным каких-либо сайтов.

Следует отметить, что в универсумном описании прямая связь ПС является качественно нисходящим (её правильно было бы называть нисходящей прямой связью), а обратная связь ОС – качественно восходящим U-потоком (восходящей обратной связью)[144].

Для U-потоков, протекающих во внутренних U-контурах, представлены соответствующие контурные КПС и КОС, U-потоки которых носят преимущественно количественный характер. Согласно этому описанию любой универсум также можно рассматривать как:

– систему управления закрытого типа – в случае рассмотрения только U-потоков реорганизации внутренних структур;

– систему управления открытого типа – в случае непосредственного учёта в системе действия внешних U-потоков S и R типов.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Продолжение на ЛитРес

5.6.2. Системы управления и самоуправления

5.6.3. Вложенные системы управления

5.6.3. Вложенные системы управления В реальном мире различные системы управления самым тесным образом взаимодействуют и зачастую оказывают друг на друга значительное влияние, которое невозможно не учитывать.Примерами вложенных подсистем в теле живых существ являются

5.6.4. Иерархические системы управления

5.6.4. Иерархические системы управления Понятие иерархических систем при универсумном подходе является вариантом описания вложенных систем, в которых внимание акцентируется не столько на межэлементных связях, сколько на уровнях и конструктах, определяющих алгоритмику

5.6.6. Точечные системы управления

8.1. Элементы системы управления маркетингом[40]

8.1. Элементы системы управления маркетингом[40] Управление маркетингом – это целенаправленная координация маркетинговой деятельности образовательного учреждения исходя из требований рынка с целью предоставления качественных услуг целевым потребителям

6.5.4. Системы управления резюме

6.5.4. Системы управления резюме Множеством объединений, групп и компаний было разработано несколько электронных баз данных резюме. Они сильно отличаются по размеру, содержанию, доступности и стоимости, но все они позволяют проводить тем или иным образом компьютерный

55. ВИДЫ СИСТЕМ. ОТКРЫТЫЕ И ЗАКРЫТЫЕ СИСТЕМЫ

55. ВИДЫ СИСТЕМ. ОТКРЫТЫЕ И ЗАКРЫТЫЕ СИСТЕМЫ 1. Разновидности неживых систем: а) системы с периодически изменяющейся структурой во времени и имеющие несколько функций; б) системы со стабильной структурой, не подверженные функциональным воздействиям в течение длительного

Системы управления резюме

Системы управления резюме Множеством объединений, групп и компаний было разработано несколько электронных баз резюме. Они сильно различаются по размеру, содержанию, доступности и стоимости, но все позволяют тем или иным образом осуществлять компьютерный поиск. Системы

12. Цели системы управления персоналом, этапы организационного проектирования системы управления персоналом

12. Цели системы управления персоналом, этапы организационного проектирования системы управления персоналом Субъектами управления персоналом выступают лица и подразделения аппарата управления организации, осуществляющие функции управления работниками. Ими являются

Системы управления знаниями

Системы управления знаниями Системы управления знаниями комбинируются из технологий хранения и анализа данных, моделирования и коммуникаций для облегчения процесса управления знаниями. Основная цель большинства систем такого рода — организовать знания таким

Система — это некоторая целостность, состоящая из взаимозависимых частей, каждая из которых вносит свой вклад в характеристики целого.

Машины, компьютеры, телевизоры — все это примеры систем. Они состоят из множества частей, каждая из которых работает во взаимодействии с другими для создания целого, имеющего свои конкретные свойства. Эти части взаимозависимы.

Все организации — это системы. Поскольку люди являются в общем смысле компонентами организаций (социальные компоненты), наряду с техникой, и вместе используются для выполнения работы, они называются социотехнически-ми системами. Существуют два основных типа систем: закрытые и открытые.

Закрытая система имеет жесткие фиксированные границы, ее действия относительно независимы от среды, окружающей систему (часы — знакомый пример закрытой системы).

Открытая система характеризуется взаимодействием с внешней средой. Энергия, информация, материалы — это объекты обмена с внешней средой через проницаемые границы системы. Такая система не является самообеспечивающейся, она зависит от энергии, информации и материалов, поступающих извне. Все организации являются открытыми системами, поэтому руководители в основном занимаются системами открытыми. Выживание любой организации зависит от внешнего мира. Предпринимательская организация — открытая система.

Системы, такие, как отделы, управления и различные уровни управления (каждый из этих элементов), играют важную роль в организации в целом.

Социальные и технические составляющие организации считаются подсистемами. Понимание того, что организации представляют собой сложные открытые системы, состоящие из нескольких взаимосвязанных подсистем, помогает объяснить, почему каждая из школ в управлении оказалась практически приемлемой лишь в ограниченных пределах.

Читайте также: