скачать книгу бесплатно
Пример 1.4. Автомобиль
Система – автомобиль.
Подсистемы: колеса, двигатель, бензобак, система управления и т. п.
Подподсистемы двигателя – это поршень и цилиндр, шатун, свеча, клапаны, коленчатый вал, картер и т. д.
Надсистема – дорожное движение, к которой относятся: дороги, автозаправочные станции, автостоянки, система управления движением, гаражи, ремонтные службы, заводы изготовители и т. д.
Наднадсистема – это региональная и мировая сеть дорожного движения.
Внешняясреда – открытое пространство и атмосферные явления.
1.2.4. Искусственные системы
Искусственные системы также называют антропогенные системы.
Антропогенная система[29 - Балашов Е. П. Эволюционный синтез систем. – М.: Радио и связь, 1985, С. 7.] (от греч. anthropos – человек, genesis – происхождение, становление развивающегося явления) – система, созданная в результате сознательно направленной человеческой деятельности.
Пример 1.5. Антропогенные системы
Это широкий класс систем, созданных человеком: язык, понятия, мысли, знания, наука, литература и искусство, социальные группы (племена, сообщества, государства и т. д.), сельскохозяйственные системы, искусственно созданные объекты фауны и флоры (генная инженерия, биотехнологии и т. п.), технические системы и т. д.
Основное внимание будет уделено рассмотрению одного класса антропогенных систем – технических систем.
Техническая система (ТС) – это система, создающаяся с конкретной целью для удовлетворения определенной потребности. Она выполняет функцию, осуществляя процесс, основанный на определенномпринципе действия.
ТС имеет определенную структуру и потоки.
Примечание. Техническая система может включать, как искусственные, так и природные элементы.
В качестве примеров технических систем можно назвать: самолет, автомобиль, кондиционер, телефон, телевизор, компьютер, Интернет и т. д.
Пример 1.6. Самолет
Самолет состоит из крыльев, фюзеляжа, двигателя, шасси и т. д.
Ни один из этих элементов не обладает свойством летать. Соединенные в единую систему – самолет приобрел новое свойство – летать – системный эффект.
Пример 1.7. Телефон
Телефон состоит из микрофона, наушника, клавиатуры, дисплея, памяти и т. п.
Ни один из этих элементов не обладает свойством передавать звук на расстояние. Соединенные в единую систему – телефон приобрел новое свойство – передавать звук на расстояние – системный эффект.
Пример 1.8. Алгоритм
Алгоритм – это определенный порядок выполнения различных операций, приводящий к конкретному результату.
Алгоритм состоит из отдельных операций, выполняемых в определенном порядке.
Каждая из операций и порядок их выполнения в отдельности не приведут к необходимому результату. Соединенные в единую систему – алгоритм приобрел новое свойство – конкретный результат – системный эффект.
1.3. Потребность
Потребность– нужда в чем-либо, необходимом для поддержания жизнедеятельности индивида, социальной группы, общества, внутренний побудитель активности[30 - Потребность. Экономический словарь. URL: http://abc.informbureau.com/html/iiodaaiinou.html (https://ridero.ru/link/mKWJVJ1udnik-q).].
1.4. Принцип действия
Принцип действия – это способ выполнения главной функции системы.
1.5. Функция
1.5.1. Определение
Функция (от лат. functio – совершение, исполнение) – процесс воздействия субъекта на объект, имеющий определенный результат.
Кроме того, функцию определяют и как «внешнее проявление свойств какого-либо объекта в данной системе отношений»[31 - Функция. URL: http://dic.academic.ru/dic.nsf/enc1p/51082 (https://ridero.ru/link/AgMV4hrWAd1ZOF).].
В дальнейшем будем использовать более краткую формулировку функции.
Функция – это действие субъекта на объект, приводящее к определенному результату (рис. 1.1).
Рис. 1.1. Функция
Результатом действия может быть изменение параметра объекта или его сохранение.
Функция записывается в виде глагола.
Пример 1.9. Самолет
Самолет перевозит (перемещает) пассажиров. Самолет – субъект, перевозит – функция, пассажиры – объект. Перевозить – это значит изменять объект.
Пример 1.10. Кофе
Чашка удерживает кофе. Чашка – субъект, удерживает – функция, кофе – объект. Удерживать – это значит сохранять объект.
Пример 1.11. Компьютер
Компьютер обрабатывает информацию. Компьютер – субъект, обрабатывает – функция, информация – объект. Обрабатывать – это значит изменять объект (информацию).
Пример 1.12. Компьютерная память
Память запоминает информацию. Память – субъект, запоминает – функция, информация – объект. Запоминать – это значит сохранять объект (информацию).
1.5.2. Классификация функций
Функции можно классифицировать по:
– полезности,
– степени их выполнения:
Опишем классификацию функций по:
1. Полезности:
– полезные;
– бесполезные;
– вредные.
2. Степени выполнения полезных функций:
– достаточные;
– избыточные;
– недостаточные.
Полезная функция – функция, обеспечивающая работоспособность системы.
Бесполезная функция – функция, не создающая работоспособность системы. Иногда такие функции называют лишними.
Вредная функция – функция, создающая нежелательный эффект.
Достаточная функция – функция, создающая необходимое (достаточное) действие.
Избыточная функция – функция, создающая избыточное действие.
Недостаточная функция – функция, создающая недостаточное действие.
Пример 1.13. Холодильник
Функция холодильника – охлаждать продукт, например, мясо.
Бесполезнаяфункция для потребителя – нагрев задней части холодильника, но она необходима для принципа действия холодильника. Потребителю этот нагрев не нужен.
Вреднаяфункция холодильника – шум компрессора.
Достаточнаяфункция холодильника – нормальное охлаждение до заданной температуры.
Избыточнаяфункция холодильника – это избыточное охлаждение (переохлаждение) – ниже требуемой температуры.
Недостаточнаяфункция холодильника – недостаточное охлаждение – выше требуемой температуры.
Пример 1.14. Газовая плита
Функция газовой плиты – греть объект, например, воду или мясо.
Бесполезнаяфункция газовой плиты – нагрев окружающей среды (лишний расход тепла).
Вреднаяфункция газовой плиты – утечка газа.
Достаточнаяфункция газовой плиты – нормальный нагрев объекта до заданной температуры.
Избыточнаяфункция газовой плиты – избыточный нагрев объекта, например, вода выкипела, мясо сгорело.
Недостаточнаяфункция газовой плиты – слабый огонь, например, недостаточный для закипания воды.
Пример 1.15. Компьютер
Функция компьютера – обрабатывать информацию.
Бесполезнаяфункция – затраты энергии, когда на компьютере не работают, а он включен. Компьютер должен работать только тогда, когда вводится, обрабатывается и выводится информация. Во все остальное время компьютер впустую расходует энергию.
Вредныефункции компьютера – электромагнитное излучение от компьютера и Wi-Fi, шум от вентилятора.
Достаточнаяфункция компьютера – его нормальная работа.
Недостаточнаяфункция компьютера – когда происходит долгая обработка информации, например, при скачивании информации из Интернета.
Пример 1.16. Телефон
Функция телефона – передавать звуковой сигнал, например, речь.
Бесполезнаяфункция. Если телефон включен, а по нему не говорят – бесполезная функция. Телефон должен работать только тогда, когда передается сигнал. Во все остальное время телефон впустую расходует энергию. В любые перерывы сигнала телефон должен отключаться и включаться с появлением сигнала.
Вреднаяфункция. Электромагнитное излучение, возникающее при разговоре по мобильному телефону, вредно воздействует на окружающую аппаратуру, поэтому в самолетах и в больницах не разрешается разговаривать по мобильному телефону. Антенны ретрансляторов мобильной связи вредно воздействуют на окружающих.
Достаточнаяфункция телефона – когда телефон работает нормально.
Избыточнаяфункция телефона – когда звук передается слишком сильно, и он искажается.
Недостаточнаяфункция телефона – когда сигнал плохо слышен.
Пример 1.17. Автомобиль
Функция автомобиля – перемещать людей.
Бесполезнаяфункция автомобиля – затраты энергии, когда автомобиль стоит, а двигатель работает, например, на светофоре.
Вредныефункции автомобиля – выбрасывание в атмосферу выхлопных газов, загрязняя окружающую среду.
Достаточнаяфункция – нормальная работа автомобиля.
Избыточнаяфункция. Автомобиль рассчитан на скорость движения, значительно превышающую допустимую скорость.
