Գոյություն ունեն բնական և արհեստական համակարգեր. Այլ համակարգերից բաղկացած համակարգը համարվում է բարդ: Դրանք են, օրինակ, խնձորի կամ տրակտորների գործարանը, մեղվի փեթակը և համակարգչային ծրագիր գրելը։ Համակարգը կարող է լինել գործընթաց, օբյեկտ, երեւույթ: Տեղեկատվությունը համակարգերը նկարագրելու միջոց է։
Ճանաչել անհրաժեշտ տվյալները և գնահատել դրանց հավաստիությունը՝ գիտելիքների և հմտությունների համակարգ: Հասկանալ և գնահատել՝ մասնագետի ինտելեկտի որակը, նրա գիտելիքների և հմտությունների արդյունավետությունը։
Կախված տեսանկյունից և նպատակին հասնելու համար՝ կարելի է ստանալ լուծումների լայն շրջանակ։ Խնձորը և Նյուտոնը հետաքրքիր կարճ պատմություն է, բայց միայն փոխաբերական իմաստով կապված ձգողության օրենքների հետ։ Մոլորակները թռչում են հանգիստ և առանց էներգիայի տեսանելի ծախսերի, բայց մարդը դեռ չի սովորել կառավարել գրավիտացիոն ուժերի համակարգը։ Միակ բանը, որ գիտությունը կարող է անել՝ հաղթահարել (չօգտագործել) ձգողության ուժերը՝ օգտագործելով հսկայական էներգետիկ ռեսուրսներ։
Պարզ ևբարդ համակարգեր
Ամեբան ամենապարզ օրգանիզմն է։ Բայց դժվար է հավատալ դպրոցական դասագրքերին։ Կարելի է ասել՝ «Ճանապարհի սալաքարն ամենևին էլ համակարգ չէ»։ Սակայն մանրադիտակի տակ ամեբան արագ փոխում է նույնիսկ դպրոցականի միտքը։ Ամեոբայի կյանքը իրադարձություններով լի է: Ժայռը կարող է զենք լինել մարտիկի ձեռքում կամ մուրճ՝ ընկույզներ կոտրելու համար:
Ժամանակակից գիտությունը պնդում է, որ հեշտ է հայտնաբերել քիմիական նյութերը, մոլեկուլները, ատոմները, ուղեծրով պտտվող էլեկտրոնները և տարրական մասնիկները ամեոբայում և սալաքարում:
Աստղագետների կարծիքով՝ Երկիրը Տիեզերքի միակ մոլորակը չէ, և նման մոլորակները գոյություն ունեն հսկայական գալակտիկաների համակարգում։
Բոլոր համակարգերը պարզ են մեկ մակարդակի վրա: Բոլոր համակարգերը բարդ են, երբ հետախույզն իջնում է մեկ մակարդակով կամ բարձրանում:
Նրանցից որևէ մեկը տարածության և ժամանակի կետ է: Անկախ նրանից՝ արհեստական է, թե բնական։
Ստատիկ և դինամիկ
Գործարանի շենքը կամ հաստոցային մահճակալը անշարժ է: Լեռը ավելի քիչ շարժուն է, քան օվկիանոսը նրա ստորոտում: Սրանք միշտ բարդ դինամիկ համակարգեր են: Գործարանի շենքը ապահովում է անհրաժեշտ ֆունկցիոնալությունը աշխատուժի, մեքենաների, սարքավորումների, նյութերի և պատրաստի արտադրանքի պահեստավորման համար: Մահճակալը երաշխավորում է մեքենայի մեխանիզմների բնականոն աշխատանքը։ Լեռը մասնակցում է կլիմայի ձևավորմանը, «վերահսկում» է քամու շարժումը, սնունդ և ապաստան է տալիս կենդանի օրգանիզմներին։
Կախված տեսակետից և ցանկացած համակարգում լուծվող խնդրից՝ կարող եք.առանձնացնել ստատիկը դինամիկայից: Սա կարևոր ընթացակարգ է. բարդ համակարգերի մոդելները տվյալների համակարգման գործընթաց են: Համակարգի մասին տեղեկատվության աղբյուրների ճիշտ նույնականացումը, դրանց հուսալիության գնահատումը և իրական իմաստի որոշումը չափազանց կարևոր է մոդելի կառուցման համար, որի հիման վրա կձևավորվի որոշումը։
Եկեք դիտարկենք մի օրինակ. Ձեռնարկությունների կառավարման համակարգ կառուցելիս շենքը, մեքենաները և սարքավորումները ստատիկ են: Բայց այս ստատիկը պահանջում է դինամիկ սպասարկում: Ըստ տեխնիկական փաստաթղթերի՝ ձեռնարկության կառավարման համակարգը պետք է ունենա սպասարկման ենթահամակարգ։ Դրան զուգահեռ կմշակվի հաշվապահական հաշվառման և վերահսկման համակարգ, պլանավորման և տնտեսական համակարգ։ Անհրաժեշտ կլինի որոշել ձեռնարկության նպատակների և խնդիրների շրջանակը՝ ռազմավարություն, զարգացման հայեցակարգ։
Համակարգի կառուցվածք
Բարդ համակարգերի նպատակը և կառուցվածքը մոդելավորման հիմնական խնդիրն է: Կան բազմաթիվ համակարգերի տեսություններ: Դուք կարող եք տալ տասնյակ սահմանումներ նպատակների, բնութագրերի, վերլուծության մեթոդների, և յուրաքանչյուրը կունենա իր նշանակությունը:
Կան համակարգերի տեսության բավական հեղինակավոր մասնագետներ՝ մոդելավորման խնդիրներն արդյունավետ լուծելու համար, բայց բավարար չեն համակարգերի կոնցեպտուալ ամբողջական տեսություն առաջարկելու համար, դրանց կառուցվածքը և մեթոդները՝ օբյեկտիվ և հուսալի մոդելների որոշման (մշակման) համար:
Որպես կանոն, փորձագետները մանիպուլյացիա են անում իրենց տերմինների իմաստով՝ նպատակ, գործառականություն, կառուցվածք, վիճակի տարածություն, ամբողջականություն, եզակիություն: Գրաֆիկական կամ բլոկային նշումները օգտագործվում են տեսողականորեն մոդելներ կառուցելու համար: Տեքստի նկարագրությունը հիմնականն է։
Կարևոր է հասկանալ, թե ինչ է իրենից ներկայացնում բարդ համակարգը յուրաքանչյուր դեպքում: Հասկանալու գործընթացը մասնագետի (թիմի) մտածողության դինամիկան է։ Դուք չեք կարող ամրագրել համակարգի նպատակը կամ կառուցվածքը որպես անսասան բան: Կատարվող աշխատանքը հասկանալը դինամիկ է: Այն ամենը, ինչ հասկացվում է, սառչում է ստատիկ վիճակում, բայց երբեք չի խանգարում վերանայել ձեռք բերված ըմբռնումը, շտկել միջանկյալ արդյունքները:
Կառուցվածքի բնորոշ բաղադրիչը տվյալների տիրույթն է, դրանց ամբողջականությունը, քանակական և որակական նկարագրությունը, բարդ համակարգերի ներքին և արտաքին մեթոդները, որոնցով նրանք շահարկում են:
- մուտքային տեղեկատվությունը ճանաչելու համար;
- վերլուծություն և սեփական + արտաքին տվյալների ընդհանրացում;
- որոշումներ ձևավորող.
Ծրագրավորումը համակարգի կառուցվածքի լավ օրինակ է: Անցյալ դարի վերջը նշանավորվեց դասական ծրագրավորման հայեցակարգից օբյեկտի վրա հիմնված ծրագրավորման անցումով։
Օբյեկտներ և օբյեկտների համակարգեր
Ծրագրավորումը մտքի գործընթացների բարդ համակարգ է: Ծրագրավորումը հմտությունների բարձր պահանջ է, որը թույլ է տալիս մոդելավորել գիտակցված մակարդակով: Ծրագրավորողը իրական խնդիր է լուծում. Նա ժամանակ չունի վերլուծելու ծրագրի կոդը պրոցեսորի մակարդակով։ Ծրագրավորողն աշխատում է խնդիր լուծելու ալգորիթմով. սա մոդել կառուցելու մակարդակն է։
Դասական ծրագրավորումը ալգորիթմ է, որը հաջորդաբար լուծում է խնդիր: Օբյեկտ-կողմնորոշված ծրագրավորման մեջ կան միայն օբյեկտներ, որոնք ունեն միմյանց հետ փոխազդելու մեթոդներ ևարտաքին աշխարհը։ Յուրաքանչյուր օբյեկտ կարող է ունենալ տվյալների բարդ կառուցվածք, իր շարահյուսությունը և իմաստաբանությունը:
Օբյեկտ-կողմնորոշված ծրագրավորման միջոցով խնդիր լուծելիս ծրագրավորողը մտածում է օբյեկտների առումով, և նրա մտքում բարդ համակարգը հայտնվում է որպես ավելի պարզների հավաքածու: Ցանկացած համակարգ բաղկացած է մեկ կամ մի քանի օբյեկտներից: Յուրաքանչյուր օբյեկտ ունի իր սեփական տվյալներն ու մեթոդները:
«Օբյեկտակենտրոն» ծրագրավորողի աշխատանքի արդյունքը օբյեկտների համակարգ է և առանց հաջորդական ալգորիթմի: Օբյեկտային համակարգը ինքնին գործում է որպես օբյեկտ: Այն կազմող առարկաները կատարում են միայն իրենց նպատակը։ Ոչ մի արտաքին ալգորիթմ չի ասում բարդ համակարգին, թե ինչ անել: Հատկապես այն կազմող առարկաների համար՝ ինչպես վարվել։
Կետային և միավորային համակարգ
Գործնական խնդիրներ լուծելիս մասնագետը մոդելներ է կառուցում։ Փորձառության հետ գալիս է բարդ համակարգերը որպես տարածություն-ժամանակի կետեր տեսնելու ունակությունը: Այս կետերը հագեցած են յուրահատուկ և հատուկ ֆունկցիոնալությամբ: Համակարգերը «ընդունում» են մուտքային տեղեկատվությունը և տալիս են ակնկալվող արդյունքը։
Յուրաքանչյուր կետ ներառում է միավորների համակարգ, որը նույնպես պետք է մեկնաբանվի որպես համակարգեր: Հակառակ ընթացակարգը, երբ լուծվող խնդիրը ներկայացված է ենթաառաջադրանքների համակարգով և, հետևաբար, մասնագետին պարտադրում է առանձնացված գործառույթների համեմատաբար համակարգված շարք, անպայման կհանգեցնի լուծման անհամապատասխանությունների::
Ցանկացած համակարգում կա միայն մեկ սկիզբ, միայն այնկարելի է բաժանել ենթաառաջադրանքների, որոնք պետք է լուծվեն: Համակարգերը վերլուծելիս բոլոր փորձագետներն օգտագործում են տերմինները՝
- եզակիություն;
- համակարգային;
- անկախություն;
- հարաբերություն «ներքին ֆունկցիոնալության»;
- համակարգի ամբողջականություն։
Առաջինն ու վերջինը ամենակարևորն են, որ կարելի է կիրառել մոդելային աշխատանքի ցանկացած փուլում: Ցանկացած բարդ համակարգ իրենից ներկայացնում է ենթահամակարգերի ամբողջական եզակի կազմ: Կարևոր չէ, թե որ ենթահամակարգերն են ներառված համակարգում։ Հիմնական բանը այն է, որ յուրաքանչյուր մակարդակում կա ամբողջականություն և ֆունկցիոնալության եզակիություն: Միայն կենտրոնանալով համակարգի, ինչպես նաև նրա յուրաքանչյուր ենթահամակարգի ամբողջականության և եզակիության վրա՝ հնարավոր է կառուցել առաջադրանքի (համակարգի) օբյեկտիվ մոդելը:
Գիտելիք և հմտություններ
«Ոչ ոք անփոխարինելի չէ» տարածված արտահայտությունը անհույս հնացած է: Նույնիսկ պարզ աշխատանքը կարելի է կատարել խելամտորեն՝ քիչ ջանք գործադրելով՝ խնայելով ժամանակ և գումար:
Մոդելավորումն ու ինտելեկտուալ խնդիրների լուծումը բարձր որակավորման անվերապահ պահանջ է։ Մասնագետից է կախված թե իրական համակարգի մոդելավորումը, թե խնդրի լուծումը։ Տարբեր մասնագետներ իրենց գործը կանեն յուրովի։ Արդյունքները կարող են տարբերվել միայն այն դեպքում, եթե սիմուլյացիան օբյեկտիվ չէ, և խնդրի լուծման գործընթացը ճշգրիտ չի կատարվում:
Լուրջ տեսական ուսուցումը, գործնական փորձը և համակարգված մտածելու կարողությունը որոշում են յուրաքանչյուր խնդրի լուծման արդյունքը։ Օբյեկտիվ մոտեցմամբ դրանցից յուրաքանչյուրը տալիս է ճշգրիտ արդյունք՝ անկախ նրանից, թե որ մասնագետն է կատարել աշխատանքը։
