Жүйенің функциясы, жүйенің мақсаты туралы түсінік.

Жүйенің құрылымы туралы түсінік.

Жалпы жүйелер теориясының негізін қалаушылардың бірі Берталанфи берген анықтамасы бойынша :

Жүйе — бұл өзара іс-қимыл элементтер комплексі.

Жүйе түсінігінде «элемент» сөзінің мағынасы шешуші рөл атқарады. Мұнсыз анықтау кез келген елеулі эвристикалық мәні жоқ болуы мүмкін.

Элементтің критерилік құрамы — жүйені құруда оның қажетті бөлігі: онсыз, сондай-ақ бір элементсіз жүйе болмайды. Элемент бұл әдіс қарастыруда жүйенің құрамдас бөлігі болып табылады.

Құрылым туралы түсінік латынның structure, құрылым, орналасқан жері, тәртібі деген мағынаны білдіреді, ал ең дәл анықтамасы болып келесідегідей болады:

Құрылымы астында компоненттері мен олардың арасындағы қарым-қатынастардың жиынтығы жатады. «Байланыс» ұғым құрылымы бір мезетте жүйенің құрылымы және жұмыс істеуі деген екі сипатта болады.

Структура (құрылым)- элементтер арасында тұрақты қатынастар және жұртшылықпен байланыс жиынтығы. Мұнда элементтерді жалпы ұйымдастыру, олардың кеңістікте орналасуы, даму кезеңдері арасындағы өзара байланыстар және т.б.қамтиды.

Элементтердің байланыс жүйесі үшін маңыздылық тұрғысынан (тіпті төзімді) бірдей емес :кейбірі маңызды, басқалары табиғи, заңдылықты болып табылады. Құрылым бұл элементтердің заңды байланысы. Тұрақты байланыстардың арасындағы маңыздысы ықпалдастыру (немесе құрылымды біріктіру) байланыс. Олар объектінің тұтастығын анықтайды. Өнеркәсіптік қарым-қатынас жүйесінде алмасу қызметі мен таратуға және меншік нысандарына қатысты байланыстың үш түрі бар. Олардың барлығы маңызды және табиғи болып табылады. Бірақ осы қарым-қатынастарда мүліктік қатынастар ажырамас рөл (әр түрлі меншік) ойнайды. Біріктіруші құрылым жүйенің негізгі жетекшісі болып табылады.

Функцияны іске асыру үшін қажетті мақсаттарға қатысты елеулі бөліктері арасындағы қарым-қатынастардың реттелген жиыны, жүйенің құрылымын қалыптастырады.

Қарым-қатынастардың типтері.

Жүйенің элементтері арасындағы қарым-қатынас алуан түрлі болуы мүмкін. Қарым-қатынастың түрлері:

· классификациялық («род – вид»);

· қарым-қатынас типі «часть- целое»;

· кеңістік қарым-қатынастар;

· уақытша қарым-қатынастар;

· материалдық (материалдық, энергетикалық, ақпараттық) байланыс;

· анықтауыш қарым-қатынас (анықтауыш қарым-қатынас соның ішінде элементтердің қасиеттері арасындағы математикалық, логикалық қарым-қатынас);

· эмпирикалық қарым-қатынас.

Соңғы типке нақты жүйедегі «руководить», «владеть», «нравиться» т.б. сияқты қарым-қатынастар жатады.

Жүйелердің элементтері арасындағы қатынастар мен байланыстар

Жүйе элементтері арасындағы байланыс пен қарым-қатынастың болуымен сипатталады. Отбасы жүйесін қарастырайық

Ата-аналар мен балалар, аға-інілер мен әпкелер арасындағы «отбасы» жүйесі әртүрлі қарым-қатынаста болады:

• кеңістіктік (бір үйде тұрады);
• қоғамдық (ата-аналар мен балалар арасында қарым-қатынас);
• уақытша (жұмыс, демалыс және оқу режимі) т.б.

Отбасылық қарым-қатынас әртүрлі сипатталады:

• генетикалық (балалардың келбеті мен мінезі ата-анасына ұқсас келеді);
• материалдық (ата-аналар балаларын тамақтандырады, киіндіреді, оларға қамқор болады);
• қоғамдық (отбасында үлкендер мен балалардың өз міндеттері бар).

Формальды және материалды құрылым туралы түсінік.

Жүйелік талдау жүргізу кезінде құрылымның екі анықтайтын ұғымы болады: материалдық құрылым және формальдық құрылым.

Формальды құрылым деп жүйенің қойылған мақсаттарды жетуі керек функционалды элементтер мен олардың қарым-қатынастардың жиынтығы деп түсінеміз. Формальды құрылым бір типке тиесілі.

Материалды құрылым жүйенің элементтері мен олардың қарым-қатынастарының нақты типтері мен көрсеткіштердің иесі болып табылады.

Формальды құрылымдар бойынша қорытындылар:

· Тиянақталған мақсатқа бір және тек қана бір формальды құрылым тиесілі;

· Бір формальды құрылымға көп материалды құрылымдар сәйкес болуы мүмкін.

Жүйелі анализін өткізу кезінде формальды мен материалды құрылымдарды зерттеген деңгейінде аналитиктер келесі тапсырмаларды орындайды:

· Осы деңгейдегі құрылымның жүйенің жаңа мақсаттар мен функцияларына сәйкестігін анықтау;

· Құрылымның қайта құруын немесе жаңа құрылымды жобалауының қажеттілігін анықтау;

· Жүйенің жаңа мен ескі функцияларының үлестіруінің түрін анықтау құрылымның элементтері бойынша болады.

Мысал.

Сағаттардың формальды құрылымын қарастырайық. Неше түрлі сағаттардың (электронды, механикалық, құмды және т.б.) жеке қасиеттеріне қарамастан сағаттардың құрылымына екі негізгі элемент кіреді: уақыт тетігі мен индикаторы. Тағы бір элемент – уақыт эталоны – сағаттардың құрылымына кіруі немесе олардың сырт келбеті болуы мүмкін.

1 сурет Сағаттардың формальды құрылымы

Құрылымның негізгі функционалды элементтір:

Уақыт тетігі – уақыттын жүруіне сәйкес процесс (электрикалық ток, серіппенің бірыңғай айналуы, Жердің өз айналасында айналауы).

Уақыт индикаторы – қолданушыға уақыт сигналында тетіктің күйін көрсететін құрылғы.

Уақыт эталоны сағаттарды синхронизациялауға арналады, өйткені уақыт өте келе сағат көрсеткіштері эталоннан бір шама басқаша болады. (мысалы, радио бойынша нақты уақыт сигналдары).

Сағаттардың құрылымна функционалды элементтер арасында негізгі қарым-қатынастар кіреді:

1 – Уақыттық процесс пен индикаторда белгіленудін сәйкестігі;

2 – Уақытша процестің эталонға сәйкестігі;

3 – Көрсеткіштер мен эталонды салыстыру мен айырмашылықтарды жою;

4 – Энергияның келуі;

5 – индикаторды реттеу;

6 – сағат көрсеткіші.

Типтік құрылымдар, олардың ерекшеліктері.

Әкімшілік, өңдірістік-технологиялық және есеп жүйелерді құру кезінде типтік құрылымдар болып:ұзындық, орамды, кәрез(сотовая), көпбайланысты, иерархиялық, жұлдызды, кестелік табылады.

Сызықтық (линейная) құрылым	Әр шың екі көршілеске байланысты. Саптан бір элемент шыққан кезде құрылым бұзылады.
Орамды (кольцевая) құрылым	Тұйықтықпен ерекшеленеді, кез келген екі элемент байланыстың екі бағытына ие. Сөйлесу жылдамдығын күшейтеді.
Сотовая құрылым	Қор (резерв) байланастырмен сипатталады, құрылымның жұмыс істеуінің сенімділігін арта түседі, бірақ оның бағасының көтерілуінің көтеруіне алып келеді.
Көпбайланысты құрылым	Толық граф құрылымына ие. Жұмыс істеуінің сенімділігі, нәтижелігі максималды,бағасы – максималды. Мсыалы болып «дөңгелек» болып табылады.
Иерархиялық құрылым	Басқару жүйелерін жобалауда басқаларына қарағанда ең көп тараған құрылым. Иерархия деңгейі көп бола, оның элементтері аз байланыс санына ие. Барлық элементтер, үстінгісі мен астынғысына басқа, командалық та бағынушылық басқару функцияларына ие. Әр деңгей иерархия деңгейімен сипатталады.
Жұлдызды құрылым	Центр ролін атқаратын ортақ түйіні бар, қалғандары бағынышты.
Кестелік құрылым	Иерархиялыққа қарағанда инвариантты болып табылады және өндірістік-технологиялық жүйелерді сипаттаған кезде қолданылады.
Қалыптамалық құрылым	Жүйені басқарудың қалыптамалық құрылымын сипаттауға қолданылады

Тиімділік көрсеткіштері

Құрылым мақсатты әрекеттің мәселелі жағдайды жойдыру бойынша материалды иесі болып келеді және оның тиімділігінен бұл саланың шешуші нәтижесі байланысты. Құрылымның нұсқасын таңдау кезінде кейбір тиімділік көрсеткіштерін қолданған дұрыс. Осындай көрсеткіштердің екі түрі бар:

· Жүейнің статикалық параметрлерін анықтайтын көрсеткіштер;

· Оның динамикалық қасиеттерін анықтайтын көрсеткіштер.

Бірінші топқа иерархия деңгейінің саны, элементтер арасында қарым-қатынас мінезі, басқарудың орталықтандыру деңгейі.

Екінші топ жүейнің функциялануының тиімділігін сипаттайды: жылдамдық, орталықтандыру, периферейлік, сақталғышы.

Жылдамдық	Сыртқы орта ықпалына жүйе реакциясының уақытымен бағаланады немесе өзеруінің жылдамдығымен және элементтер біріктурінің жалпы схемасы мен олардың орналасуына байланысты.
Орталықтандыру	Басқарушы функциялардың элементтер жүйесін орындалу мүмкіндігін анықтайды. Орталықтандыру санды түрде басқарушы элементер мен басқалар байланысының орта санымен анықталады.
Периферейлік	Құрылымның кеңістік қасиеттерін сипаттайды. Периферийлік санды түрде құрылымның ауырлық ортасымен анықталады.
Сақталғыш	Ол жүйенің көрсеткіштерін құндылықтарын сақтауға жүйенің қабілетін анықтайды. Бұл көрсеткіш элементтерін (немесе байланыстарды) салыстырмалы саны, өзге де параметрлерін рұқсат етілген шекте болып табылатын жою арқылы сипаттауға болады.

Жүйесінің барынша тиімді алу мақсатында құрылымын оңтайландыру міндеті өзекті болып табылады және оның шешім қабылдау үшін белгілі бір математикалық аппаратты қажет етеді. Мұндай аппарат ретінде графтар теориясы мен бүтін бағдарламалау пайдаланылады.