सिस्टम की मूल अवस्था किसे कहते हैं. बुनियादी परिभाषाएँ. मॉडलिंग के लिए व्यवस्थित दृष्टिकोण

मापदण्ड नाम	अर्थ
लेख का विषय:	सिस्टम की स्थिति
रूब्रिक (विषयगत श्रेणी)	शिक्षा

परिभाषा 1.6 सिस्टम स्थितिमापदंडों के एक सेट को कॉल करें जो समय के प्रत्येक महत्वपूर्ण क्षण में, एक निश्चित दृष्टिकोण से, सिस्टम के व्यवहार और उसके कामकाज के सबसे महत्वपूर्ण पहलुओं को दर्शाता है।

परिभाषा बहुत सामान्य है. यह इस बात पर जोर देता है कि राज्य की विशेषताओं का चुनाव अध्ययन के उद्देश्यों पर निर्भर करता है। सरलतम मामलों में, राज्य का आकलन एक पैरामीटर द्वारा किया जा सकता है जो दो मान (चालू या बंद, 0 या 1) ले सकता है। अधिक जटिल अध्ययनों में, कई मापदंडों को ध्यान में रखना आवश्यक है जो बड़ी संख्या में मान ले सकते हैं।

एक प्रणाली जिसकी स्थिति कुछ कारण-और-प्रभाव संबंधों के प्रभाव में समय के साथ बदलती है, आमतौर पर कहलाती है गतिशीलप्रणाली, एक स्थिर प्रणाली के विपरीत, जिसकी स्थिति समय के साथ नहीं बदलती है।

सिस्टम की वांछित स्थिति उचित नियंत्रण क्रियाओं द्वारा प्राप्त या बनाए रखी जाती है।

नियंत्रण

साइबरनेटिक्स में, नियंत्रण को किसी सिस्टम की स्थिति को उद्देश्यपूर्ण ढंग से बदलने की प्रक्रिया के रूप में माना जाता है। कभी-कभी नियंत्रण कथित जानकारी को संकेतों में संसाधित करने की प्रक्रिया है जो मशीनों और जीवों की गतिविधियों को निर्देशित करती है। और सूचना धारणा, उसके भंडारण, प्रसारण और पुनरुत्पादन की प्रक्रियाएं संचार के क्षेत्र से संबंधित हैं। प्रबंधन की अवधारणा की एक व्यापक व्याख्या भी है, जिसमें प्रबंधन गतिविधि के सभी तत्व शामिल हैं, जो उद्देश्य की एकता और हल किए जाने वाले कार्यों की समानता से एकजुट हैं।

परिभाषा 1.7 प्रबंधइसे वास्तविक दुनिया की वस्तुओं और प्रक्रियाओं पर उद्देश्यपूर्ण प्रभाव तैयार करने और बनाए रखने की सूचना प्रक्रिया कहने की प्रथा है।

यह व्याख्या उन सभी मुद्दों को शामिल करती है जिन्हें शासी निकाय को हल करना है, जिसमें जानकारी एकत्र करना, सिस्टम विश्लेषण, निर्णय लेना, निर्णयों को लागू करने के उपायों की योजना बनाना, नियंत्रण संकेत उत्पन्न करना और उन्हें कार्यकारी निकायों तक संचारित करना शामिल है।

सिस्टम की स्थिति - अवधारणा और प्रकार। "सिस्टम स्टेट" श्रेणी 2017, 2018 का वर्गीकरण और विशेषताएं।

- सिस्टम की स्थिति

बाहरी वातावरण की अवधारणा प्रणाली अन्य भौतिक वस्तुओं के बीच मौजूद है जो इसमें शामिल नहीं हैं। वे "बाहरी पर्यावरण" की अवधारणा से एकजुट हैं - बाहरी वातावरण की वस्तुएं। बाह्य वातावरण अंतरिक्ष और समय में विद्यमान वस्तुओं (प्रणालियों) का एक समूह है, जो... [और पढ़ें]।

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व्याख्यान 2: सिस्टम गुण। सिस्टम वर्गीकरण

सिस्टम के गुण.

तो, एक प्रणाली की स्थिति आवश्यक गुणों का समूह है जो प्रणाली के पास समय के प्रत्येक क्षण में होती है।

किसी गुण को किसी वस्तु के उस पक्ष के रूप में समझा जाता है जो अन्य वस्तुओं से उसका अंतर या उनसे समानता निर्धारित करता है और अन्य वस्तुओं के साथ बातचीत करते समय खुद को प्रकट करता है।

विशेषता वह चीज़ है जो सिस्टम की कुछ संपत्ति को दर्शाती है।

सिस्टम के कौन से गुण ज्ञात हैं.

"सिस्टम" की परिभाषा से यह पता चलता है कि सिस्टम की मुख्य संपत्ति अखंडता, एकता है, जो सिस्टम तत्वों के कुछ संबंधों और इंटरैक्शन के माध्यम से हासिल की जाती है और नए गुणों के उद्भव में प्रकट होती है जो सिस्टम तत्वों के पास नहीं हैं। यह संपत्ति उद्भव(अंग्रेजी से उभरना - उठना, प्रकट होना)।

1. उद्भव वह डिग्री है जिस तक किसी प्रणाली के गुण उन तत्वों के गुणों के लिए अप्रासंगिक होते हैं जिनसे वह बना है।
2. उद्भव सिस्टम की एक संपत्ति है जो नए गुणों और गुणों के उद्भव का कारण बनती है जो सिस्टम को बनाने वाले तत्वों में निहित नहीं हैं।

उद्भव न्यूनीकरणवाद का विपरीत सिद्धांत है, जो बताता है कि किसी संपूर्ण को भागों में विभाजित करके और फिर उनके गुणों का निर्धारण करके, संपूर्ण के गुणों का निर्धारण करके अध्ययन किया जा सकता है।

उद्भव की संपत्ति सिस्टम अखंडता की संपत्ति के करीब है। हालाँकि, उनकी पहचान नहीं की जा सकी है.

अखंडतासिस्टम का अर्थ है कि सिस्टम का प्रत्येक तत्व सिस्टम के लक्ष्य कार्य के कार्यान्वयन में योगदान देता है।

अखंडता और उद्भव प्रणाली के एकीकृत गुण हैं।

एकीकृत गुणों की उपस्थिति प्रणाली की सबसे महत्वपूर्ण विशेषताओं में से एक है। ईमानदारी इस तथ्य में प्रकट होती है कि सिस्टम की कार्यक्षमता का अपना पैटर्न, अपना उद्देश्य है।

संगठन- सिस्टम की एक जटिल संपत्ति, जिसमें संरचना और कार्यप्रणाली (व्यवहार) की उपस्थिति शामिल है। प्रणालियों का एक अपरिहार्य हिस्सा उनके घटक हैं, अर्थात् वे संरचनात्मक संरचनाएँ जो संपूर्ण बनाती हैं और जिनके बिना यह संभव नहीं है।

कार्यक्षमता- बाहरी वातावरण के साथ बातचीत करते समय यह कुछ गुणों (कार्यों) की अभिव्यक्ति है। यहां लक्ष्य (सिस्टम का उद्देश्य) को वांछित अंतिम परिणाम के रूप में परिभाषित किया गया है।

संरचना- यह सिस्टम की क्रमबद्धता, उनके बीच कनेक्शन वाले तत्वों का एक निश्चित सेट और व्यवस्था है। किसी प्रणाली के कार्य और संरचना के बीच, सामग्री और रूप की दार्शनिक श्रेणियों के बीच एक संबंध होता है। सामग्री (कार्यों) में परिवर्तन के साथ रूप (संरचना) में भी परिवर्तन होता है, लेकिन इसका विपरीत भी होता है।

किसी प्रणाली का एक महत्वपूर्ण गुण व्यवहार की उपस्थिति है - क्रियाएँ, परिवर्तन, कार्यशीलता, आदि।

ऐसा माना जाता है कि सिस्टम का यह व्यवहार पर्यावरण (आसपास) से जुड़ा है, यानी। अन्य प्रणालियों के साथ जिनके साथ यह संपर्क में आता है या कुछ संबंधों में प्रवेश करता है।

समय के साथ किसी प्रणाली की स्थिति को जानबूझकर बदलने की प्रक्रिया को कहा जाता है व्यवहार. नियंत्रण के विपरीत, जब सिस्टम की स्थिति में परिवर्तन बाहरी प्रभावों के माध्यम से प्राप्त किया जाता है, तो व्यवहार को सिस्टम द्वारा विशेष रूप से अपने लक्ष्यों के आधार पर लागू किया जाता है।

प्रत्येक प्रणाली के व्यवहार को निचले क्रम की प्रणालियों की संरचना द्वारा समझाया जाता है जो सिस्टम को बनाते हैं और संतुलन (होमियोस्टैसिस) के संकेतों की उपस्थिति। संतुलन के संकेत के अनुसार, सिस्टम में एक निश्चित स्थिति (राज्य) होती है जो इसके लिए बेहतर होती है। इसलिए, पर्यावरणीय परिवर्तनों से बाधित होने पर सिस्टम के व्यवहार को इन स्थितियों की बहाली के संदर्भ में वर्णित किया जाता है।

दूसरी संपत्ति वृद्धि (विकास) की संपत्ति है। विकास को व्यवहार के एक अभिन्न अंग (और सबसे महत्वपूर्ण) के रूप में देखा जा सकता है।

सिस्टम दृष्टिकोण की प्राथमिक और, इसलिए, मूलभूत विशेषताओं में से एक इसके बाहर किसी वस्तु पर विचार करने की अस्वीकार्यता है। विकास, जिसे पदार्थ और चेतना में एक अपरिवर्तनीय, निर्देशित, प्राकृतिक परिवर्तन के रूप में समझा जाता है। परिणामस्वरूप, वस्तु की एक नई गुणवत्ता या स्थिति उत्पन्न होती है। "विकास" और "आंदोलन" शब्दों की पहचान (शायद पूरी तरह से सख्त नहीं) हमें इसे इस तरह से व्यक्त करने की अनुमति देती है कि विकास के बिना पदार्थ का अस्तित्व, इस मामले में एक प्रणाली, अकल्पनीय है। अनायास होने वाले विकास की कल्पना करना मूर्खतापूर्ण है। विभिन्न प्रकार की प्रक्रियाओं में, जो पहली नज़र में ब्राउनियन (यादृच्छिक, अराजक) आंदोलन की तरह लगती हैं, बारीकी से ध्यान और अध्ययन के साथ, प्रवृत्तियों की रूपरेखा पहले दिखाई देती है, और फिर काफी स्थिर पैटर्न। ये कानून, अपनी प्रकृति से, निष्पक्ष रूप से कार्य करते हैं, अर्थात। इस पर निर्भर न रहें कि हम उनकी अभिव्यक्ति की इच्छा रखते हैं या नहीं। विकास के नियमों और प्रतिमानों से अनभिज्ञ होकर अँधेरे में भटक रहा है।

जो यह नहीं जानता कि वह किस बंदरगाह की ओर जा रहा है, उसके लिए अनुकूल हवा नहीं है।

सिस्टम का व्यवहार बाहरी प्रभावों पर प्रतिक्रिया की प्रकृति से निर्धारित होता है।

सिस्टम की मौलिक संपत्ति है वहनीयता, अर्थात। बाहरी गड़बड़ी को झेलने की प्रणाली की क्षमता। सिस्टम का जीवनकाल इस पर निर्भर करता है।

सरल प्रणालियों में स्थिरता के निष्क्रिय रूप होते हैं: शक्ति, संतुलन, समायोजनशीलता, होमोस्टैसिस। और जटिल लोगों के लिए, सक्रिय रूप निर्णायक होते हैं: विश्वसनीयता, उत्तरजीविता और अनुकूलनशीलता।

यदि सरल प्रणालियों की स्थिरता के सूचीबद्ध रूप (ताकत को छोड़कर) उनके व्यवहार से संबंधित हैं, तो जटिल प्रणालियों की स्थिरता का निर्धारण रूप मुख्य रूप से प्रकृति में संरचनात्मक है।

विश्वसनीयता- प्रतिस्थापन या दोहराव के माध्यम से इसके व्यक्तिगत तत्वों की मृत्यु के बावजूद, सिस्टम की संरचना को संरक्षित करने की संपत्ति, और बचे रहने- हानिकारक गुणों के सक्रिय दमन के रूप में। इस प्रकार, उत्तरजीविता की तुलना में विश्वसनीयता अधिक निष्क्रिय रूप है।

अनुकूलन क्षमता- बदलते बाहरी वातावरण की स्थितियों में नए गुणों को संरक्षित करने, सुधारने या प्राप्त करने के लिए व्यवहार या संरचना को बदलने की क्षमता। अनुकूलन की संभावना के लिए एक शर्त फीडबैक कनेक्शन की उपस्थिति है।

प्रत्येक वास्तविक प्रणाली एक वातावरण में मौजूद होती है। उनके बीच का संबंध इतना घनिष्ठ हो सकता है कि उनके बीच की सीमा निर्धारित करना मुश्किल हो जाता है। इसलिए, किसी प्रणाली का उसके पर्यावरण से अलगाव किसी न किसी हद तक आदर्शीकरण से जुड़ा होता है।

अंतःक्रिया के दो पहलुओं को प्रतिष्ठित किया जा सकता है:

• कई मामलों में यह सिस्टम और पर्यावरण (पदार्थ, ऊर्जा, सूचना) के बीच आदान-प्रदान का चरित्र धारण कर लेता है;
• पर्यावरण आमतौर पर प्रणालियों के लिए अनिश्चितता का एक स्रोत है।

पर्यावरण का प्रभाव निष्क्रिय या सक्रिय (विरोधी, जानबूझकर व्यवस्था का विरोध) हो सकता है।

इसलिए, सामान्य मामले में, अध्ययन के तहत प्रणाली के संबंध में पर्यावरण को न केवल उदासीन, बल्कि विरोधी भी माना जाना चाहिए।

चावल। — सिस्टम वर्गीकरण

वर्गीकरण का आधार (मानदंड)।	सिस्टम कक्षाएं
बाहरी वातावरण के साथ अंतःक्रिया द्वारा	खुला बंद किया हुआ संयुक्त
संरचना द्वारा	सरल जटिल बड़ा
कार्यों की प्रकृति से	विशेष बहुकार्यात्मक (सार्वभौमिक)
विकास की प्रकृति से	स्थिर विकसित होना
संगठन की डिग्री के अनुसार	सुव्यवस्थित ख़राब ढंग से व्यवस्थित (फैला हुआ)
व्यवहार की जटिलता के अनुसार	स्वचालित निर्णयक स्व आयोजन दूरदर्शी बदलने
तत्वों के बीच संबंध की प्रकृति से	नियतिवादी स्टोकेस्टिक
प्रबंधन संरचना की प्रकृति से	केंद्रीकृत विकेन्द्रीकृत
उद्देश्य से	उत्पादन प्रबंधकों परिचारक

वर्गीकरणसबसे आवश्यक विशेषताओं के अनुसार वर्गों में विभाजन कहा जाता है। एक वर्ग को उन वस्तुओं के संग्रह के रूप में समझा जाता है जिनमें समानता की कुछ विशेषताएं होती हैं। एक विशेषता (या विशेषताओं का समूह) वर्गीकरण का आधार (मानदंड) है।

एक प्रणाली को एक या अधिक विशेषताओं द्वारा चित्रित किया जा सकता है और, तदनुसार, विभिन्न वर्गीकरणों में एक स्थान पाया जा सकता है, जिनमें से प्रत्येक एक शोध पद्धति चुनते समय उपयोगी हो सकता है। आमतौर पर, वर्गीकरण का उद्देश्य प्रदर्शित प्रणालियों के लिए दृष्टिकोण की पसंद को सीमित करना और संबंधित वर्ग के लिए उपयुक्त विवरण भाषा विकसित करना है।

वास्तविक प्रणालियों को प्राकृतिक (प्राकृतिक प्रणाली) और कृत्रिम (मानवजनित) प्रणालियों में विभाजित किया गया है।

प्राकृतिक प्रणालियाँ: निर्जीव (भौतिक, रासायनिक) और सजीव (जैविक) प्रकृति की प्रणालियाँ।

कृत्रिम प्रणालियाँ: मानवता द्वारा अपनी आवश्यकताओं के लिए बनाई गई या जानबूझकर किए गए प्रयासों के परिणामस्वरूप बनाई गई।

कृत्रिम लोगों को तकनीकी (तकनीकी और आर्थिक) और सामाजिक (सार्वजनिक) में विभाजित किया गया है।

एक तकनीकी प्रणाली एक व्यक्ति द्वारा एक विशिष्ट उद्देश्य के लिए डिज़ाइन और निर्मित की जाती है।

सामाजिक व्यवस्थाओं में मानव समाज की विभिन्न प्रणालियाँ शामिल हैं।

अकेले तकनीकी उपकरणों से युक्त प्रणालियों की पहचान लगभग हमेशा सशर्त होती है, क्योंकि वे अपना राज्य उत्पन्न करने में सक्षम नहीं होते हैं। ये सिस्टम बड़े संगठनात्मक और तकनीकी सिस्टम के हिस्से के रूप में कार्य करते हैं जिनमें लोग शामिल होते हैं।

एक संगठनात्मक प्रणाली, जिसके प्रभावी कामकाज के लिए एक महत्वपूर्ण कारक तकनीकी उपप्रणाली के साथ लोगों की बातचीत को व्यवस्थित करने का तरीका है, मानव-मशीन प्रणाली कहलाती है।

मानव-मशीन प्रणालियों के उदाहरण: कार - चालक; हवाई जहाज पायलट; कंप्यूटर - उपयोगकर्ता, आदि.

इस प्रकार, तकनीकी प्रणालियों को परस्पर जुड़े और परस्पर क्रिया करने वाली वस्तुओं के एक एकल रचनात्मक सेट के रूप में समझा जाता है, जिसका उद्देश्य कामकाज की प्रक्रिया में दिए गए परिणाम को प्राप्त करने के कार्य के साथ उद्देश्यपूर्ण कार्रवाई करना है।

वस्तुओं के एक मनमाने सेट की तुलना में या व्यक्तिगत तत्वों की तुलना में तकनीकी प्रणालियों की विशिष्ट विशेषताएं रचनात्मकता (तत्वों के बीच संबंधों की व्यावहारिक व्यवहार्यता), घटक तत्वों की अभिविन्यास और अंतर्संबंध और उद्देश्यपूर्णता हैं।

किसी प्रणाली को बाहरी प्रभावों के प्रति प्रतिरोधी बनाने के लिए, उसकी एक स्थिर संरचना होनी चाहिए। संरचना का चुनाव व्यावहारिक रूप से संपूर्ण सिस्टम और उसके उपप्रणाली और तत्वों दोनों की तकनीकी उपस्थिति को निर्धारित करता है। किसी विशेष संरचना के उपयोग की उपयुक्तता का प्रश्न सिस्टम के विशिष्ट उद्देश्य के आधार पर तय किया जाना चाहिए। संरचना व्यक्तिगत तत्वों के पूर्ण या आंशिक बर्बादी की स्थिति में कार्यों को पुनर्वितरित करने की प्रणाली की क्षमता को भी निर्धारित करती है, और इसके परिणामस्वरूप, इसके तत्वों की दी गई विशेषताओं के लिए सिस्टम की विश्वसनीयता और उत्तरजीविता भी निर्धारित करती है।

अमूर्त प्रणालियाँ मानव मस्तिष्क में वास्तविकता (वास्तविक प्रणालियाँ) के प्रतिबिंब का परिणाम हैं।

बाहरी दुनिया के साथ प्रभावी मानवीय संपर्क सुनिश्चित करने के लिए उनका मूड एक आवश्यक कदम है। अमूर्त (आदर्श) प्रणालियाँ अपने मूल स्रोत में वस्तुनिष्ठ होती हैं, क्योंकि उनका प्राथमिक स्रोत वस्तुनिष्ठ रूप से विद्यमान वास्तविकता है।

सार प्रणालियों को प्रत्यक्ष मैपिंग सिस्टम (वास्तविक सिस्टम के कुछ पहलुओं को दर्शाते हुए) और सामान्यीकरण (सामान्यीकरण) मैपिंग सिस्टम में विभाजित किया गया है। पूर्व में गणितीय और अनुमानी मॉडल शामिल हैं, और बाद में वैचारिक प्रणाली (पद्धतिगत निर्माण के सिद्धांत) और भाषाएं शामिल हैं।

बाहरी वातावरण की अवधारणा के आधार पर, सिस्टम को विभाजित किया गया है: खुला, बंद (बंद, पृथक) और संयुक्त। सिस्टम का खुले और बंद में विभाजन उनकी विशिष्ट विशेषताओं से जुड़ा है: बाहरी प्रभावों की उपस्थिति में गुणों को संरक्षित करने की क्षमता। यदि कोई सिस्टम बाहरी प्रभावों के प्रति असंवेदनशील है, तो उसे बंद माना जा सकता है। अन्यथा - खुला.

एक खुली प्रणाली एक ऐसी प्रणाली है जो अपने पर्यावरण के साथ अंतःक्रिया करती है। सभी वास्तविक प्रणालियाँ खुली हैं। एक खुली प्रणाली एक अधिक सामान्य प्रणाली या कई प्रणालियों का हिस्सा होती है। यदि हम विचाराधीन प्रणाली को इस गठन से अलग कर दें, तो शेष भाग इसका पर्यावरण है।

एक खुला सिस्टम कुछ संचारों द्वारा पर्यावरण से जुड़ा होता है, यानी सिस्टम के बाहरी कनेक्शन का एक नेटवर्क। बाहरी कनेक्शन की पहचान और "सिस्टम-पर्यावरण" इंटरैक्शन के तंत्र का वर्णन ओपन सिस्टम के सिद्धांत का केंद्रीय कार्य है। खुली प्रणालियों पर विचार करने से हमें सिस्टम संरचना की अवधारणा का विस्तार करने की अनुमति मिलती है। खुली प्रणालियों के लिए, इसमें न केवल तत्वों के बीच आंतरिक कनेक्शन, बल्कि पर्यावरण के साथ बाहरी कनेक्शन भी शामिल हैं। संरचना का वर्णन करते समय, वे बाहरी संचार चैनलों को इनपुट (जिसके माध्यम से पर्यावरण सिस्टम को प्रभावित करता है) और आउटपुट (इसके विपरीत) में विभाजित करने का प्रयास करते हैं। इन चैनलों के अपने सिस्टम से संबंधित तत्वों के सेट को सिस्टम के इनपुट और आउटपुट ध्रुव कहा जाता है। खुली प्रणालियों में, कम से कम एक तत्व का बाहरी वातावरण से संबंध होता है, कम से कम एक इनपुट ध्रुव और एक आउटपुट ध्रुव होता है, जिसके द्वारा यह बाहरी वातावरण से जुड़ा होता है।

प्रत्येक प्रणाली के लिए, उसके अधीनस्थ सभी उपप्रणालियों के साथ और बाद वाले के बीच संचार आंतरिक होता है, और अन्य सभी बाहरी होते हैं। सिस्टम और बाहरी वातावरण के साथ-साथ सिस्टम के तत्वों के बीच संबंध, एक नियम के रूप में, प्रकृति में दिशात्मक होते हैं।

इस बात पर ज़ोर देना ज़रूरी है कि किसी भी वास्तविक प्रणाली में, घटना के सार्वभौमिक संबंध पर द्वंद्वात्मकता के नियमों के कारण, सभी अंतर्संबंधों की संख्या बहुत बड़ी है, इसलिए सभी कनेक्शनों को ध्यान में रखना और उनका अध्ययन करना असंभव है, इसलिए उनकी संख्या है कृत्रिम रूप से सीमित. साथ ही, सभी संभावित कनेक्शनों को ध्यान में रखना अव्यावहारिक है, क्योंकि उनमें से कई महत्वहीन हैं जो व्यावहारिक रूप से सिस्टम के कामकाज और प्राप्त समाधानों की संख्या को प्रभावित नहीं करते हैं (समस्याओं के दृष्टिकोण से) हल किया)। यदि किसी कनेक्शन की विशेषताओं में परिवर्तन, उसके बहिष्करण (पूर्ण विराम) से सिस्टम के संचालन में महत्वपूर्ण गिरावट आती है, दक्षता में कमी आती है, तो ऐसा कनेक्शन महत्वपूर्ण है। शोधकर्ता के सबसे महत्वपूर्ण कार्यों में से एक उन प्रणालियों की पहचान करना है जो संचार समस्या के समाधान की स्थितियों में विचार के लिए आवश्यक हैं और उन्हें महत्वहीन से अलग करना है। इस तथ्य के कारण कि सिस्टम के इनपुट और आउटपुट ध्रुवों को हमेशा स्पष्ट रूप से पहचाना नहीं जा सकता है, कार्यों के एक निश्चित आदर्शीकरण का सहारा लेना आवश्यक है। एक बंद प्रणाली पर विचार करते समय सबसे बड़ा आदर्शीकरण होता है।

एक बंद प्रणाली एक ऐसी प्रणाली है जो पर्यावरण के साथ बातचीत नहीं करती है या सख्ती से परिभाषित तरीके से पर्यावरण के साथ बातचीत नहीं करती है। पहले मामले में, यह माना जाता है कि सिस्टम में इनपुट ध्रुव नहीं हैं, और दूसरे में, इनपुट ध्रुव हैं, लेकिन पर्यावरण का प्रभाव स्थिर और पूरी तरह से (पहले से) ज्ञात है। जाहिर है, अंतिम धारणा के तहत, संकेतित प्रभावों को सिस्टम के लिए ही जिम्मेदार ठहराया जा सकता है, और इसे बंद माना जा सकता है। एक बंद प्रणाली के लिए, इसके किसी भी तत्व का संबंध केवल सिस्टम के तत्वों से ही होता है।

निःसंदेह, बंद प्रणालियाँ वास्तविक स्थिति के कुछ अमूर्तन का प्रतिनिधित्व करती हैं, क्योंकि, सख्ती से कहें तो, पृथक प्रणालियाँ मौजूद नहीं हैं। हालाँकि, यह स्पष्ट है कि सिस्टम के विवरण को सरल बनाने से, जिसमें बाहरी कनेक्शन को छोड़ना शामिल है, उपयोगी परिणाम मिल सकते हैं और सिस्टम का अध्ययन सरल हो सकता है। सभी वास्तविक प्रणालियाँ बाहरी वातावरण से निकटता से या कमजोर रूप से जुड़ी हुई हैं - खुली। यदि विशेषता बाहरी कनेक्शन में अस्थायी ब्रेक या परिवर्तन पूर्व निर्धारित सीमा से परे सिस्टम के कामकाज में विचलन का कारण नहीं बनता है, तो सिस्टम बाहरी वातावरण से कमजोर रूप से जुड़ा हुआ है। अन्यथा यह तंग है।

संयुक्त प्रणालियों में खुले और बंद उपप्रणालियाँ होती हैं। संयुक्त प्रणालियों की उपस्थिति खुले और बंद उपप्रणालियों के एक जटिल संयोजन को इंगित करती है।

संरचना और स्थानिक गुणों के आधार पर, प्रणालियों को सरल, जटिल और बड़े में विभाजित किया जाता है।

सरल - ऐसी प्रणालियाँ जिनमें शाखित संरचनाएँ नहीं होती हैं, जिनमें कम संख्या में रिश्ते और कम संख्या में तत्व होते हैं। ऐसे तत्व सरलतम कार्य करने का काम करते हैं; उनमें पदानुक्रमित स्तरों को प्रतिष्ठित नहीं किया जा सकता है। सरल प्रणालियों की एक विशिष्ट विशेषता नामकरण, तत्वों की संख्या और सिस्टम के भीतर और पर्यावरण दोनों के साथ कनेक्शन की नियतिवाद (स्पष्ट परिभाषा) है।

जटिल - बड़ी संख्या में तत्वों और आंतरिक कनेक्शन, उनकी विविधता और विभिन्न गुणवत्ता, संरचनात्मक विविधता द्वारा विशेषता, और एक जटिल कार्य या कई कार्य करते हैं। जटिल प्रणालियों के घटकों को उप-प्रणालियों के रूप में माना जा सकता है, जिनमें से प्रत्येक को और भी सरल उप-प्रणालियों आदि द्वारा विस्तृत किया जा सकता है। जब तक तत्व प्राप्त नहीं हो जाता।

परिभाषा एन1: एक प्रणाली को जटिल कहा जाता है (ज्ञानमीमांसीय दृष्टिकोण से) यदि इसके संज्ञान के लिए सिद्धांतों के कई मॉडलों की संयुक्त भागीदारी की आवश्यकता होती है, और कुछ मामलों में कई वैज्ञानिक विषयों के साथ-साथ संभाव्य और गैर-संभाव्य की अनिश्चितता को ध्यान में रखना पड़ता है। प्रकृति। इस परिभाषा की सबसे विशिष्ट अभिव्यक्ति मल्टी-मॉडल है।

नमूना- एक निश्चित प्रणाली, जिसका अध्ययन किसी अन्य प्रणाली के बारे में जानकारी प्राप्त करने के साधन के रूप में कार्य करता है। यह सिस्टम (गणितीय, मौखिक, आदि) का विवरण है जो इसके गुणों के एक निश्चित समूह को दर्शाता है।

परिभाषा एन2: एक प्रणाली को जटिल कहा जाता है यदि वास्तव में इसकी जटिलता के संकेत स्पष्ट रूप से (महत्वपूर्ण रूप से) दिखाई देते हैं। अर्थात्:

1. संरचनात्मक जटिलता - सिस्टम के तत्वों की संख्या, उनके बीच कनेक्शन के प्रकारों की संख्या और विविधता, पदानुक्रमित स्तरों की संख्या और सिस्टम के उपप्रणालियों की कुल संख्या द्वारा निर्धारित की जाती है। निम्नलिखित प्रकार के कनेक्शनों को मुख्य प्रकार माना जाता है: संरचनात्मक (पदानुक्रमित सहित), कार्यात्मक, कारण (कारण-और-प्रभाव), सूचनात्मक, स्थानिक-अस्थायी;
2. कामकाज की जटिलता (व्यवहार) - राज्यों के एक समूह की विशेषताओं, एक राज्य से दूसरे राज्य में संक्रमण के नियम, पर्यावरण पर सिस्टम का प्रभाव और सिस्टम पर पर्यावरण का प्रभाव, सूचीबद्ध विशेषताओं की अनिश्चितता की डिग्री और द्वारा निर्धारित किया जाता है। नियम;
3. व्यवहार चुनने की जटिलता - बहु-वैकल्पिक स्थितियों में, जब व्यवहार की पसंद प्रणाली के उद्देश्य से निर्धारित होती है, पहले से अज्ञात पर्यावरणीय प्रभावों के प्रति प्रतिक्रियाओं का लचीलापन;
4. विकास की जटिलता - विकासवादी या असंतत प्रक्रियाओं की विशेषताओं द्वारा निर्धारित होती है।

स्वाभाविक रूप से, सभी संकेतों को परस्पर संबंध में माना जाता है। पदानुक्रमित निर्माण जटिल प्रणालियों की एक विशिष्ट विशेषता है, और पदानुक्रम के स्तर सजातीय और विषम दोनों हो सकते हैं। जटिल प्रणालियों की विशेषता ऐसे कारकों से होती है जैसे उनके व्यवहार की भविष्यवाणी करने की असंभवता, यानी खराब पूर्वानुमान, उनकी गोपनीयता और विभिन्न अवस्थाएँ।

जटिल प्रणालियों को निम्नलिखित कारक उपप्रणालियों में विभाजित किया जा सकता है:

1. निर्णायक, जो बाहरी वातावरण के साथ बातचीत में वैश्विक निर्णय लेता है और अन्य सभी उपप्रणालियों के बीच स्थानीय कार्यों को वितरित करता है;
2. सूचना, जो वैश्विक निर्णय लेने और स्थानीय कार्यों को करने के लिए आवश्यक जानकारी का संग्रह, प्रसंस्करण और प्रसारण सुनिश्चित करती है;
3. वैश्विक निर्णयों के कार्यान्वयन के लिए प्रबंधक;
4. होमियोस्टैसिस, प्रणालियों के भीतर गतिशील संतुलन बनाए रखना और उपप्रणालियों में ऊर्जा और पदार्थ के प्रवाह को विनियमित करना;
5. सिस्टम की संरचना और कार्यों को बेहतर बनाने के लिए सीखने की प्रक्रिया में अनुकूली, संचित अनुभव।

एक बड़ी प्रणाली एक ऐसी प्रणाली है जो समय या स्थान में एक पर्यवेक्षक की स्थिति से एक साथ देखने योग्य नहीं होती है, जिसके लिए स्थानिक कारक महत्वपूर्ण होता है, जिसकी उप-प्रणालियों की संख्या बहुत बड़ी होती है, और संरचना विषम होती है।

प्रणाली बड़ी और जटिल हो सकती है. जटिल प्रणालियाँ प्रणालियों के एक बड़े समूह को एकजुट करती हैं, यानी बड़ी प्रणालियाँ - जटिल प्रणालियों का एक उपवर्ग।

बड़े और जटिल प्रणालियों के विश्लेषण और संश्लेषण के लिए मौलिक विघटन और एकत्रीकरण की प्रक्रियाएं हैं।

अपघटन सिस्टम को भागों में विभाजित करना है, जिसके बाद व्यक्तिगत भागों पर स्वतंत्र विचार किया जाता है।

यह स्पष्ट है कि अपघटन एक मॉडल से जुड़ी अवधारणा है, क्योंकि सिस्टम को गुणों का उल्लंघन किए बिना विखंडित नहीं किया जा सकता है। मॉडलिंग स्तर पर, असमान कनेक्शनों को समकक्षों द्वारा प्रतिस्थापित किया जाएगा, या सिस्टम मॉडल इस तरह से बनाया जाएगा कि अलग-अलग हिस्सों में इसका विघटन स्वाभाविक हो जाए।

जब बड़ी और जटिल प्रणालियों पर लागू किया जाता है, तो अपघटन एक शक्तिशाली अनुसंधान उपकरण है।

एकत्रीकरण, अपघटन की विपरीत अवधारणा है। अनुसंधान की प्रक्रिया में, अधिक सामान्य दृष्टिकोण से विचार करने के लिए सिस्टम के तत्वों को संयोजित करने की आवश्यकता उत्पन्न होती है।

अपघटन और एकत्रीकरण, द्वंद्वात्मक एकता में लागू, बड़ी और जटिल प्रणालियों पर विचार करने के लिए दो विरोधी दृष्टिकोणों का प्रतिनिधित्व करते हैं।

वे प्रणालियाँ जिनके लिए सिस्टम की स्थिति प्रारंभिक मूल्यों द्वारा विशिष्ट रूप से निर्धारित की जाती है और किसी भी बाद के समय बिंदु के लिए भविष्यवाणी की जा सकती है, नियतात्मक कहलाती है।

स्टोकेस्टिक प्रणालियाँ वे प्रणालियाँ हैं जिनमें परिवर्तन यादृच्छिक होते हैं। यादृच्छिक प्रभावों के साथ, सिस्टम की स्थिति पर डेटा अगले समय बिंदु पर भविष्यवाणी करने के लिए पर्याप्त नहीं है।

संगठन की डिग्री के अनुसार: सुव्यवस्थित, ख़राब संगठित (फैला हुआ)।

विश्लेषित वस्तु या प्रक्रिया को एक सुव्यवस्थित प्रणाली के रूप में प्रस्तुत करने का अर्थ है प्रणाली के तत्वों, उनके संबंधों और बड़े घटकों में संयोजन के नियमों को निर्धारित करना। समस्या की स्थिति को गणितीय अभिव्यक्ति के रूप में वर्णित किया जा सकता है। किसी समस्या का समाधान, जब एक सुव्यवस्थित प्रणाली के रूप में प्रस्तुत किया जाता है, तो प्रणाली के औपचारिक प्रतिनिधित्व के विश्लेषणात्मक तरीकों द्वारा किया जाता है।

सुव्यवस्थित प्रणालियों के उदाहरण: सौर मंडल, जो सूर्य के चारों ओर ग्रहों की गति के सबसे महत्वपूर्ण पैटर्न का वर्णन करता है; एक नाभिक और इलेक्ट्रॉनों से युक्त एक ग्रह प्रणाली के रूप में परमाणु का प्रदर्शन; समीकरणों की एक प्रणाली का उपयोग करके एक जटिल इलेक्ट्रॉनिक उपकरण के संचालन का विवरण जो इसकी परिचालन स्थितियों (शोर की उपस्थिति, बिजली आपूर्ति की अस्थिरता, आदि) की ख़ासियत को ध्यान में रखता है।

एक सुव्यवस्थित प्रणाली के रूप में किसी वस्तु का विवरण उन मामलों में उपयोग किया जाता है जहां एक नियतात्मक विवरण प्रस्तुत करना और प्रयोगात्मक रूप से इसके अनुप्रयोग की वैधता और वास्तविक प्रक्रिया के लिए मॉडल की पर्याप्तता को साबित करना संभव है। जटिल बहु-घटक वस्तुओं या बहु-मानदंड समस्याओं का प्रतिनिधित्व करने के लिए सुव्यवस्थित प्रणालियों के वर्ग को लागू करने के प्रयास सफल नहीं हैं: उन्हें अस्वीकार्य रूप से बड़ी मात्रा में समय की आवश्यकता होती है, उन्हें लागू करना व्यावहारिक रूप से असंभव है और उपयोग किए गए मॉडल के लिए अपर्याप्त हैं।

ख़राब ढंग से व्यवस्थित प्रणालियाँ. किसी वस्तु को एक खराब संगठित या फैली हुई प्रणाली के रूप में प्रस्तुत करते समय, कार्य ध्यान में रखे गए सभी घटकों, उनके गुणों और उनके और सिस्टम के लक्ष्यों के बीच संबंध को निर्धारित करना नहीं है। सिस्टम को मैक्रो-पैरामीटर और पैटर्न के एक निश्चित सेट की विशेषता है जो संपूर्ण वस्तु या घटना के वर्ग के अध्ययन के आधार पर नहीं पाए जाते हैं, बल्कि ऑब्जेक्ट की विशेषता बताने वाले कुछ नियमों का उपयोग करके निर्धारित घटकों के चयन के आधार पर पाए जाते हैं। या अध्ययनाधीन प्रक्रिया। ऐसे नमूना अध्ययन के आधार पर, विशेषताएँ या पैटर्न (सांख्यिकीय, आर्थिक) प्राप्त किए जाते हैं और संपूर्ण सिस्टम में वितरित किए जाते हैं। इस मामले में, उचित आरक्षण किया जाता है। उदाहरण के लिए, जब सांख्यिकीय नियमितताएं प्राप्त की जाती हैं, तो उन्हें एक निश्चित आत्मविश्वास संभावना के साथ पूरे सिस्टम के व्यवहार तक बढ़ाया जाता है।

विसरित प्रणालियों के रूप में वस्तुओं को प्रदर्शित करने के दृष्टिकोण का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है: कतारबद्ध प्रणालियों का वर्णन करना, उद्यमों और संस्थानों में कर्मचारियों की संख्या का निर्धारण करना, प्रबंधन प्रणालियों में दस्तावेजी सूचना प्रवाह का अध्ययन करना आदि।

कार्यों की प्रकृति के दृष्टिकोण से, विशेष, बहुक्रियाशील और सार्वभौमिक प्रणालियों को प्रतिष्ठित किया जाता है।

विशेष प्रणालियों को एक अद्वितीय उद्देश्य और सेवा कर्मियों की संकीर्ण पेशेवर विशेषज्ञता (अपेक्षाकृत सरल) की विशेषता होती है।

मल्टीफंक्शनल सिस्टम आपको एक ही संरचना पर कई कार्यों को लागू करने की अनुमति देते हैं। उदाहरण: एक उत्पादन प्रणाली जो एक निश्चित सीमा के भीतर विभिन्न उत्पादों का उत्पादन प्रदान करती है।

सार्वभौमिक प्रणालियों के लिए: कई क्रियाएं एक ही संरचना पर कार्यान्वित की जाती हैं, लेकिन कार्यों की संरचना प्रकार और मात्रा में कम सजातीय (कम परिभाषित) होती है। उदाहरण के लिए, एक कंबाइन।

विकास की प्रकृति के अनुसार, प्रणालियों के 2 वर्ग हैं: स्थिर और विकासशील।

एक स्थिर प्रणाली में, संरचना और कार्य व्यावहारिक रूप से उसके अस्तित्व की पूरी अवधि के दौरान नहीं बदलते हैं और, एक नियम के रूप में, स्थिर प्रणालियों के कामकाज की गुणवत्ता केवल खराब हो जाती है क्योंकि उनके तत्व खराब हो जाते हैं। उपचारात्मक उपाय आमतौर पर केवल गिरावट की दर को कम कर सकते हैं।

विकसित प्रणालियों की एक उत्कृष्ट विशेषता यह है कि समय के साथ, उनकी संरचना और कार्यों में महत्वपूर्ण परिवर्तन होते हैं। सिस्टम के कार्य अधिक स्थिर होते हैं, हालाँकि उन्हें अक्सर संशोधित किया जाता है। केवल उनका उद्देश्य वस्तुतः अपरिवर्तित रहता है। विकसित होती प्रणालियों में अधिक जटिलता होती है।

व्यवहार की बढ़ती जटिलता के क्रम में: स्वचालित, निर्णायक, स्व-संगठित, प्रत्याशित, परिवर्तनकारी।

स्वचालित: वे स्पष्ट रूप से बाहरी प्रभावों के एक सीमित सेट पर प्रतिक्रिया करते हैं, उनका आंतरिक संगठन (होमियोस्टैसिस) से हटने पर एक संतुलन स्थिति में संक्रमण के लिए अनुकूलित होता है।

निर्णायक: बाहरी प्रभावों के व्यापक वर्गों के प्रति उनकी निरंतर प्रतिक्रिया को अलग करने के लिए निरंतर मानदंड रखें। विफल तत्वों को प्रतिस्थापित करके आंतरिक संरचना की स्थिरता बनाए रखी जाती है।

स्व-संगठन: लचीले भेदभाव मानदंड और बाहरी प्रभावों के प्रति लचीली प्रतिक्रियाएँ, विभिन्न प्रकार के प्रभावों के अनुकूल होना। ऐसी प्रणालियों के उच्च रूपों की आंतरिक संरचना की स्थिरता निरंतर आत्म-प्रजनन द्वारा सुनिश्चित की जाती है।

स्व-संगठित प्रणालियों में विसरित प्रणालियों की विशेषताएं होती हैं: स्टोकेस्टिक व्यवहार, व्यक्तिगत मापदंडों और प्रक्रियाओं की गैर-स्थिरता। इसमें व्यवहार की अप्रत्याशितता जैसे संकेत भी जोड़े गए हैं; बदलती पर्यावरणीय परिस्थितियों के अनुकूल होने की क्षमता, अखंडता के गुणों को बनाए रखते हुए, जब सिस्टम पर्यावरण के साथ बातचीत करता है तो संरचना को बदलता है; संभावित व्यवहार विकल्प बनाने और उनमें से सर्वश्रेष्ठ को चुनने की क्षमता, आदि। कभी-कभी इस वर्ग को उपवर्गों में विभाजित किया जाता है, जो अनुकूली या स्व-समायोजन प्रणालियों, स्व-उपचार, स्व-प्रजनन और विकासशील प्रणालियों के विभिन्न गुणों के अनुरूप अन्य उपवर्गों पर प्रकाश डालते हैं। .

उदाहरण: जैविक संगठन, लोगों का सामूहिक व्यवहार, एक उद्यम, उद्योग, समग्र रूप से राज्य के स्तर पर प्रबंधन का संगठन, यानी। उन प्रणालियों में जहां मानवीय कारक अनिवार्य रूप से मौजूद है।

यदि इसकी जटिलता में स्थिरता बाहरी दुनिया के जटिल प्रभावों से अधिक होने लगती है, तो ये प्रत्याशित प्रणालियां हैं: यह बातचीत के आगे के पाठ्यक्रम की भविष्यवाणी कर सकती हैं।

ट्रांसफ़ॉर्मेबल्स जटिलता के उच्चतम स्तर पर काल्पनिक जटिल प्रणालियाँ हैं, जो मौजूदा मीडिया की स्थिरता से बंधी नहीं हैं। वे अपने व्यक्तित्व को बनाए रखते हुए भौतिक मीडिया को बदल सकते हैं। ऐसी प्रणालियों के उदाहरण अभी तक विज्ञान को ज्ञात नहीं हैं।

एक प्रणाली को उनके निर्माण की संरचना और अन्य भागों की भूमिकाओं की तुलना में व्यक्तिगत घटकों द्वारा निभाई जाने वाली भूमिका के महत्व के आधार पर प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है।

कुछ प्रणालियों में, भागों में से एक प्रमुख भूमिका निभा सकता है (इसका महत्व >> ("महत्वपूर्ण श्रेष्ठता" के संबंध का प्रतीक) अन्य भागों का महत्व)। ऐसा घटक एक केंद्रीय घटक के रूप में कार्य करेगा, जो पूरे सिस्टम की कार्यप्रणाली को निर्धारित करेगा। ऐसी प्रणालियों को केंद्रीकृत कहा जाता है।

अन्य प्रणालियों में, उन्हें बनाने वाले सभी घटक लगभग समान रूप से महत्वपूर्ण हैं। संरचनात्मक रूप से, वे किसी केंद्रीकृत घटक के आसपास स्थित नहीं होते हैं, बल्कि श्रृंखला में या समानांतर में परस्पर जुड़े होते हैं और सिस्टम के कामकाज के लिए लगभग समान महत्व रखते हैं। ये विकेन्द्रीकृत प्रणालियाँ हैं।

सिस्टम को उद्देश्य के आधार पर वर्गीकृत किया जा सकता है। तकनीकी और संगठनात्मक प्रणालियों में ये हैं: उत्पादन, प्रबंधन, सर्विसिंग।

उत्पादन प्रणालियों में, कुछ उत्पादों या सेवाओं को प्राप्त करने की प्रक्रियाएँ लागू की जाती हैं। वे, बदले में, सामग्री-ऊर्जा वाले में विभाजित होते हैं, जिसमें प्राकृतिक पर्यावरण या कच्चे माल को सामग्री या ऊर्जा प्रकृति के अंतिम उत्पाद में परिवर्तित किया जाता है, या ऐसे उत्पादों का परिवहन किया जाता है; और सूचना - सूचना एकत्र करने, प्रसारित करने और परिवर्तित करने और सूचना सेवाएँ प्रदान करने के लिए।

नियंत्रण प्रणालियों का उद्देश्य सामग्री, ऊर्जा और सूचना प्रक्रियाओं को व्यवस्थित और प्रबंधित करना है।

सर्विसिंग प्रणालियाँ उत्पादन और नियंत्रण प्रणालियों के प्रदर्शन की निर्दिष्ट सीमाओं को बनाए रखने में लगी हुई हैं।

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सिस्टम की स्थिति स्तरों द्वारा निर्धारित होती है।

एक स्तर एक चर (ब्लॉक) में या एक निश्चित समय में संपूर्ण सिस्टम में निहित द्रव्यमान, ऊर्जा, जानकारी की मात्रा है।

स्तर स्थिर नहीं रहते, उनमें कुछ परिवर्तन होते रहते हैं। जिस गति से ये परिवर्तन होते हैं उसे गति कहते हैं।

दरें परिवर्तन, संचय, संचरण आदि की प्रक्रियाओं की गतिविधि, तीव्रता और गति निर्धारित करती हैं। सिस्टम के भीतर प्रवाहित होने वाले पदार्थ, ऊर्जा, सूचना।

गति और स्तर आपस में जुड़े हुए हैं, लेकिन उनका संबंध स्पष्ट नहीं है। एक ओर, दरें नए स्तर उत्पन्न करती हैं, जो बदले में दरों को प्रभावित करती हैं, अर्थात। उन्हें विनियमित करें.

उदाहरण के लिए, पदार्थ प्रसार की प्रक्रिया सिस्टम के स्तर x 1 से स्तर x 2 (द्रव्यमान स्थानांतरण प्रक्रिया की प्रेरक शक्ति) तक संक्रमण को निर्धारित करती है। साथ ही, इस प्रक्रिया की गति (सामूहिक स्थानांतरण की दर) अभिव्यक्ति के अनुसार संकेतित स्तरों के द्रव्यमान पर निर्भर करती है:

जहाँ: a द्रव्यमान स्थानांतरण गुणांक है।

सिस्टम स्थिति की सबसे महत्वपूर्ण विशेषताओं में से एक फीडबैक है।

फीडबैक एक सिस्टम (ब्लॉक) की संपत्ति है जो इनपुट प्रभाव के कारण एक या अधिक चर में परिवर्तन का जवाब देता है, इस तरह से, सिस्टम के भीतर प्रक्रियाओं के परिणामस्वरूप, यह परिवर्तन फिर से उसी या उसी को प्रभावित करता है चर।

प्रतिक्रिया, प्रभाव की विधि के आधार पर, प्रत्यक्ष हो सकती है (जब चर (ब्लॉक) - मध्यस्थों की भागीदारी के बिना विपरीत प्रभाव होता है) या समोच्च (जब चर (ब्लॉक) - मध्यस्थों की भागीदारी के साथ विपरीत प्रभाव होता है) (चित्र) .3).

चावल। 3. फीडबैक सिद्धांत

ए - प्रत्यक्ष प्रतिक्रिया; बी - लूप फीडबैक।

सिस्टम में चरों में प्राथमिक परिवर्तनों पर प्रभाव के आधार पर, दो प्रकार की प्रतिक्रियाएँ प्रतिष्ठित हैं:

§ नकारात्मक प्रतिक्रिया, यानी. जब बाहर से प्राप्त एक आवेग एक बंद सर्किट बनाता है और प्रारंभिक प्रभाव के क्षीणन (स्थिरीकरण) का कारण बनता है;

§ सकारात्मक प्रतिक्रिया, यानी. जब बाहर से प्राप्त एक आवेग एक बंद सर्किट बनाता है और प्रारंभिक प्रभाव में वृद्धि का कारण बनता है।

नकारात्मक फीडबैक स्व-नियमन का एक रूप है जो सिस्टम में गतिशील संतुलन सुनिश्चित करता है। प्राकृतिक प्रणालियों में सकारात्मक प्रतिक्रिया आमतौर पर आत्म-विनाशकारी गतिविधि के अपेक्षाकृत अल्पकालिक विस्फोट के रूप में प्रकट होती है।

फीडबैक की मुख्य रूप से नकारात्मक प्रकृति इंगित करती है कि पर्यावरणीय परिस्थितियों में कोई भी बदलाव सिस्टम के चर में बदलाव की ओर ले जाता है और सिस्टम को मूल संतुलन से अलग एक नई संतुलन स्थिति में परिवर्तित करने का कारण बनता है। स्व-नियमन की इस प्रक्रिया को आमतौर पर होमियोस्टैसिस कहा जाता है।

संतुलन बहाल करने की प्रणाली की क्षमता इसकी स्थिति की दो और विशेषताओं से निर्धारित होती है:

§ सिस्टम स्थिरता, यानी. एक विशेषता जो दर्शाती है कि बाहरी प्रभाव (प्रभाव आवेग) में परिवर्तन का परिमाण सिस्टम चर में अनुमेय परिवर्तन से मेल खाता है, जिस पर संतुलन बहाल किया जा सकता है;

§ सिस्टम स्थिरता, यानी. एक विशेषता जो सिस्टम चर में अधिकतम अनुमेय परिवर्तन निर्धारित करती है जिस पर संतुलन बहाल किया जा सकता है।

सिस्टम में विनियमन का लक्ष्य एक चरम सिद्धांत (अधिकतम संभावित ऊर्जा का नियम) के रूप में तैयार किया गया है: सिस्टम का विकास सिस्टम के माध्यम से कुल ऊर्जा प्रवाह को बढ़ाने की दिशा में होता है, और स्थिर अवस्था में इसका अधिकतम संभावित मूल्य प्राप्त किया जाता है (अधिकतम संभावित ऊर्जा)।

समय के किसी भी क्षण में किसी भी वास्तविक प्रणाली की स्थिति को एक निश्चित सेट का उपयोग करके वर्णित किया जा सकता है जो मात्राओं की प्रणाली की विशेषता बताता है - पैरामीटर.

अपेक्षाकृत सरल प्रणाली के लिए भी मापदंडों की संख्या बहुत बड़ी हो सकती है, और इसलिए, व्यवहार में, वस्तुओं के अध्ययन के विशिष्ट उद्देश्यों के अनुरूप केवल सबसे महत्वपूर्ण, विशिष्ट मापदंडों का उपयोग सिस्टम का वर्णन करने के लिए किया जाता है। इसलिए, किसी व्यक्ति को काम से मुक्त करने की आवश्यकता के दृष्टिकोण से उसकी स्वास्थ्य स्थिति का अध्ययन करने के लिए, सबसे पहले तापमान और रक्तचाप जैसे मापदंडों के मूल्यों को ध्यान में रखा जाता है।

एक निश्चित आर्थिक प्रणाली की स्थिति को उत्पादों की मात्रा और गुणवत्ता, श्रम उत्पादकता, रिटर्न फंड इत्यादि जैसे मापदंडों द्वारा दर्शाया जाता है।

किसी प्रणाली की स्थिति और गति का वर्णन करने के लिए, मौखिक विवरण, सारणीबद्ध या मैट्रिक्स विवरण, गणितीय अभिव्यक्ति और ग्राफिकल छवियों जैसी विधियों का उपयोग किया जा सकता है।

मौखिक वर्णनयह सिस्टम मापदंडों की क्रमिक सूची और विशेषताओं, उनके परिवर्तनों के रुझान और सिस्टम की स्थिति में परिवर्तनों के अनुक्रम पर निर्भर करता है। मौखिक विवरण बहुत अनुमानित है और सिस्टम के बारे में केवल सामान्य विचार देता है, इसके अलावा, यह काफी हद तक व्यक्तिपरक है, क्योंकि यह न केवल सिस्टम की वास्तविक विशेषताओं को दर्शाता है, बल्कि उनका वर्णन करने वाले व्यक्ति के उनके प्रति दृष्टिकोण को भी दर्शाता है।

टेबल्स और मैट्रिसकिसी सिस्टम की मात्रात्मक विशेषताओं के लिए सबसे व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, जो किसी निश्चित समय बिंदु पर उनके मापदंडों के मूल्यों द्वारा व्यक्त किया जाता है। किसी तालिका या तालिकाओं के सेट के डेटा के आधार पर, समय के विभिन्न क्षणों के अनुरूप आरेख और ग्राफ़ का निर्माण किया जा सकता है, जो सिस्टम की गतिशीलता का एक दृश्य प्रतिनिधित्व देता है।

किसी प्रणाली की गति और उसके तत्वों में परिवर्तन का वर्णन करने के लिए इनका उपयोग किया जाता है गणितीय अभिव्यक्तियाँ, जो बदले में सिस्टम में कुछ प्रक्रियाओं के पाठ्यक्रम को दर्शाने वाले ग्राफ़ द्वारा व्याख्या की जाती है।

हालाँकि, सबसे गहरा और पर्याप्त है औपचारिक ज्यामितीय व्याख्यातथाकथित राज्य स्थान या चरण स्थान में सिस्टम की अवस्थाएँ और गतिविधियाँ।

सिस्टम स्थिति स्थान

सिस्टम स्थिति स्थानएक ऐसा स्थान है जिसमें प्रत्येक बिंदु विशिष्ट रूप से विचाराधीन गतिशील प्रणाली की एक निश्चित स्थिति से मेल खाता है, और सिस्टम की स्थिति को बदलने की प्रत्येक प्रक्रिया अंतरिक्ष में प्रतिनिधित्व बिंदु के आंदोलन के एक निश्चित प्रक्षेपवक्र से मेल खाती है।

गतिशील प्रणालियों के आंदोलनों का वर्णन करने के लिए, तथाकथित पर आधारित एक विधि चरण स्थान(एन-आयामी यूक्लिडियन स्पेस), जिसके अक्षों के साथ विचाराधीन गतिशील प्रणाली के सभी एन सामान्यीकृत निर्देशांक के मान प्लॉट किए जाते हैं। इस मामले में, विचाराधीन गतिशील प्रणाली के सामान्यीकृत निर्देशांक की संख्या के बराबर कई आयामों को चुनकर सिस्टम की स्थिति और चरण स्थान के बिंदुओं के बीच एक अद्वितीय पत्राचार प्राप्त किया जाता है।

आइए हम प्रतीकों z1, z2…zn द्वारा एक निश्चित प्रणाली के मापदंडों को निरूपित करें, जिसे आयामी स्थान के वेक्टर z, n के निर्देशांक के रूप में माना जा सकता है। ऐसा वेक्टर वास्तविक संख्याओं z=(z1,z2..zn) का संग्रह है। पैरामीटर z1, z2…zn को सिस्टम के चरण निर्देशांक कहा जाएगा, और राज्यों (सिस्टम के चरण) को चरण स्थान में बिंदु z द्वारा दर्शाया जाएगा। इस स्थान का आयाम चरण निर्देशांक की संख्या से निर्धारित होता है, अर्थात, सिस्टम का वर्णन करने के लिए हमारे द्वारा चुने गए इसके आवश्यक मापदंडों की संख्या।

ऐसे मामले में जब सिस्टम की स्थितियों को केवल एक पैरामीटर z1 (उदाहरण के लिए, किसी दिए गए मार्ग पर चलने वाली ट्रेन के प्रस्थान बिंदु से दूरी) द्वारा दर्शाया जा सकता है, तो चरण स्थान होगा एक आयामीऔर z-अक्ष के एक भाग के रूप में प्रदर्शित होता है।

यदि सिस्टम की स्थिति को दो मापदंडों z1 और z2 द्वारा दर्शाया जाता है (उदाहरण के लिए, एक कार की गति, किसी दिए गए दिशा और उसके आंदोलन की गति के सापेक्ष कोण द्वारा व्यक्त की जाती है), तो चरण स्थान होगा दो आयामी.

ऐसे मामलों में जहां सिस्टम की स्थिति को 3 मापदंडों (उदाहरण के लिए, गति और त्वरण नियंत्रण) द्वारा वर्णित किया गया है, इसे एक बिंदु द्वारा दर्शाया जाएगा त्रि-आयामी स्थान, और सिस्टम का प्रक्षेपवक्र इस स्थान में एक स्थानिक वक्र होगा।

सामान्य स्थिति में, जब सिस्टम को चिह्नित करने वाले मापदंडों की संख्या मनमानी होती है और, अधिकांश जटिल आर्थिक प्रणालियों की तरह, 3 से काफी अधिक होती है, तो ज्यामितीय व्याख्या अपनी स्पष्टता खो देती है। हालाँकि, इन मामलों में ज्यामितीय शब्दावली तथाकथित एन-आयामी या बहुआयामी चरण स्थान (हाइपरस्पेस) में सिस्टम की स्थिति और गति का वर्णन करने के लिए सुविधाजनक बनी हुई है।

सिस्टम के स्वतंत्र मापदंडों की संख्या कहलाती है स्वतंत्रता की डिग्री की संख्याया सिस्टम विविधताएँ।

वास्तविक परिचालन स्थितियों में, सिस्टम और उसके पैरामीटर (चरण निर्देशांक), एक नियम के रूप में, केवल कुछ सीमित सीमाओं के भीतर ही बदल सकते हैं। इस प्रकार, कार की गति 0 से 200 किमी प्रति घंटा तक सीमित है, व्यक्ति का तापमान 35 डिग्री से 42 तक सीमित है, आदि।

चरण स्थान का वह क्षेत्र जिसके आगे प्रतिनिधित्व बिंदु नहीं जा सकता, कहलाता है अनुमेय प्रणाली राज्यों का क्षेत्र. सिस्टम पर शोध और डिज़ाइन करते समय, यह हमेशा माना जाता है कि सिस्टम अपनी अनुमेय स्थितियों की सीमा के भीतर है।

यदि प्रतिनिधित्व बिंदु इस क्षेत्र से आगे चला जाता है, तो इससे सिस्टम की अखंडता के नष्ट होने, तत्वों में इसके विघटन की संभावना, मौजूदा कनेक्शनों में व्यवधान, यानी किसी दिए गए सिस्टम के रूप में इसके कामकाज की पूर्ण समाप्ति का खतरा होता है।

अनुमेय राज्यों का क्षेत्र, जिसे सिस्टम का क्षेत्र कहा जा सकता है, में सभी प्रकार के चरण प्रक्षेपवक्र, यानी सिस्टम के व्यवहार की रेखाएं शामिल हैं। चरण प्रक्षेपपथों के समुच्चय को कहा जाता है चरण चित्रगतिशील प्रणाली विचाराधीन। सभी मामलों में जब सिस्टम के पैरामीटर एक निश्चित अंतराल में किसी भी मान को ले सकते हैं, अर्थात, प्रतिनिधित्व बिंदु सुचारू रूप से बदलता है, जो अनुमेय राज्यों के क्षेत्र के भीतर किसी भी बिंदु पर स्थित हो सकता है, और हम इससे निपट रहे हैं तथाकथित सतत राज्य स्थान। हालाँकि, बड़ी संख्या में तकनीकी, जैविक और आर्थिक प्रणालियाँ हैं जिनमें कई पैरामीटर - निर्देशांक - केवल अलग-अलग मान ले सकते हैं।

किसी कार्यशाला में मशीनों की संख्या, किसी जीवित जीव में कुछ अंगों और कोशिकाओं की संख्या आदि को केवल विवेकपूर्वक ही मापा जा सकता है।

ऐसी प्रणालियों के राज्य स्थान को अलग माना जाना चाहिए, इसलिए ऐसी प्रणाली की स्थिति का प्रतिनिधित्व करने वाला उनका बिंदु अनुमेय राज्यों के क्षेत्र में कहीं भी स्थित नहीं हो सकता है, लेकिन केवल इस क्षेत्र के कुछ निश्चित बिंदुओं पर स्थित है। ऐसी प्रणालियों की स्थिति में बदलाव, यानी उनकी गति, की व्याख्या प्रतिनिधित्व बिंदु के एक राज्य से दूसरे राज्य, तीसरे स्थान पर छलांग आदि द्वारा की जाएगी। तदनुसार, प्रतिनिधित्व बिंदु के आंदोलन के प्रक्षेपवक्र में एक अलग, रुक-रुक कर चरित्र होगा।

राज्य।राज्य की अवधारणा आम तौर पर एक त्वरित तस्वीर, सिस्टम का एक "टुकड़ा", इसके विकास में एक पड़ाव की विशेषता बताती है। यह या तो इनपुट प्रभावों और आउटपुट सिग्नल (परिणाम), या गुणों, सिस्टम के मापदंडों (उदाहरण के लिए, दबाव, गति, त्वरण - भौतिक प्रणालियों के लिए; उत्पादकता, उत्पादन की लागत, लाभ - आर्थिक प्रणालियों के लिए) के माध्यम से निर्धारित किया जाता है।

इस प्रकार, एक राज्य आवश्यक गुणों का एक समूह है जो एक प्रणाली के पास एक निश्चित समय पर होता है।

किसी वास्तविक प्रणाली की संभावित अवस्थाएँ स्वीकार्य प्रणाली अवस्थाओं का समूह बनाती हैं।

राज्यों की संख्या (राज्यों के समूह की शक्ति) सीमित, गणनीय हो सकती है (राज्यों की संख्या अलग-अलग मापी जाती है, लेकिन उनकी संख्या अनंत है); शक्ति सातत्य (राज्य लगातार बदलते रहते हैं और उनकी संख्या अनंत और बेशुमार होती है)।

राज्यों का वर्णन इसके माध्यम से किया जा सकता है चर बताएं. यदि चर अलग-अलग हैं, तो राज्यों की संख्या या तो सीमित या गणनीय हो सकती है। यदि चर अनुरूप (निरंतर) हैं, तो शक्ति सातत्य है।

चरों की वह न्यूनतम संख्या जिसके माध्यम से किसी राज्य को निर्दिष्ट किया जा सकता है, कहलाती है चरण स्थान. सिस्टम की स्थिति में परिवर्तन चरण स्थान में प्रदर्शित होते हैं चरण प्रक्षेपवक्र.

व्यवहार।यदि कोई सिस्टम एक राज्य से दूसरे राज्य में संक्रमण करने में सक्षम है (उदाहरण के लिए, एस 1 →एस 2 →एस 3 → ...), तो कहते हैं इसका व्यवहार है. इस अवधारणा का उपयोग तब किया जाता है जब एक राज्य से दूसरे राज्य में संक्रमण के पैटर्न (नियम) अज्ञात होते हैं। फिर वे कहते हैं कि व्यवस्था का कुछ व्यवहार होता है और उसकी प्रकृति का पता लगाओ।

संतुलन।बाहरी परेशान करने वाले प्रभावों (या निरंतर प्रभावों के साथ) की अनुपस्थिति में अनिश्चित काल तक अपनी स्थिति बनाए रखने की एक प्रणाली की क्षमता। इस अवस्था को संतुलन की अवस्था कहा जाता है।

वहनीयता।बाहरी (और सक्रिय तत्वों वाले सिस्टम में - आंतरिक) परेशान करने वाले प्रभावों के तहत इस राज्य से हटाए जाने के बाद एक प्रणाली की संतुलन की स्थिति में लौटने की क्षमता।

संतुलन की वह स्थिति जिसमें सिस्टम वापस लौटने में सक्षम होता है, संतुलन की स्थिर स्थिति कहलाती है।

विकास।विकास को आमतौर पर किसी प्रणाली की जटिलता में वृद्धि, बाहरी परिस्थितियों के अनुकूल अनुकूलन क्षमता में सुधार के रूप में समझा जाता है। परिणामस्वरूप, वस्तु की एक नई गुणवत्ता या स्थिति उत्पन्न होती है।

विकासशील (स्व-संगठित) प्रणालियों के एक विशेष वर्ग को अलग करने की सलाह दी जाती है जिनमें विशेष गुण होते हैं और उनके मॉडलिंग के लिए विशेष दृष्टिकोण के उपयोग की आवश्यकता होती है।

सिस्टम इनपुटएक्स मैं- ये सिस्टम पर बाहरी वातावरण के प्रभाव के विभिन्न बिंदु हैं (चित्र 1.3)।

सिस्टम के इनपुट सूचना, पदार्थ, ऊर्जा आदि हो सकते हैं, जो परिवर्तन के अधीन हैं।

सामान्यीकृत इनपुट ( एक्स) सभी में से किसी एक राज्य का नाम बताएं आरसिस्टम इनपुट, जिसे एक वेक्टर के रूप में दर्शाया जा सकता है

एक्स = (एक्स 1 , एक्स 2 , एक्स 3 , …, एक्स क, …, एक्स आर).

सिस्टम आउटपुटयी- ये बाहरी वातावरण पर सिस्टम के प्रभाव के विभिन्न बिंदु हैं (चित्र 1.3)।

सिस्टम का आउटपुट सूचना, पदार्थ और ऊर्जा के परिवर्तन का परिणाम है।

तंत्र का संचलनअपनी स्थिति में निरंतर परिवर्तन की एक प्रक्रिया है।

आइए सिस्टम इनपुट, उसके राज्यों (संक्रमण) और आउटपुट के कार्यों (राज्यों) पर सिस्टम राज्यों की निर्भरता पर विचार करें।

सिस्टम की स्थिति जेड(टी) किसी भी समय टीइनपुट के कार्य पर निर्भर करता है एक्स(टी), साथ ही क्षणों में इसकी पिछली अवस्थाओं से भी (टी– 1), (टी– 2), ..., यानी इसके राज्यों के कार्यों से (संक्रमण)

Z(t) = F c , (1)

कहाँ एफ सी- सिस्टम की स्थिति (संक्रमण) का कार्य।

इनपुट फ़ंक्शन के बीच संबंध एक्स(टी) और निकास फ़ंक्शन वाई(टी) सिस्टम, पिछले राज्यों को ध्यान में रखे बिना, फॉर्म में दर्शाया जा सकता है

Y(t) = Fв [एक्स(टी)],

कहाँ एफ इन- सिस्टम आउटपुट का कार्य।

ऐसे आउटपुट फ़ंक्शन वाले सिस्टम को कहा जाता है स्थिर.

यदि सिस्टम आउटपुट न केवल इनपुट के कार्यों पर निर्भर करता है एक्स(टी), लेकिन राज्यों के कार्यों पर भी (संक्रमण) Z( टी – 1), जेड(टी– 2), ..., फिर

ऐसे आउटपुट फ़ंक्शन वाले सिस्टम कहलाते हैं गतिशील(या व्यवहार के साथ सिस्टम)।

सिस्टम के इनपुट और आउटपुट के कार्यों के गणितीय गुणों के आधार पर, असतत और निरंतर सिस्टम को प्रतिष्ठित किया जाता है।

सतत प्रणालियों के लिए, अभिव्यक्ति (1) और (2) इस तरह दिखती हैं:

(4)

समीकरण (3) प्रणाली की स्थिति को निर्धारित करता है और इसे प्रणाली की स्थिति का समीकरण कहा जाता है।

समीकरण (4) सिस्टम के प्रेक्षित आउटपुट को निर्धारित करता है और इसे अवलोकन समीकरण कहा जाता है।

कार्य एफ सी(सिस्टम राज्यों का कार्य) और एफ इन(आउटपुट फ़ंक्शन) न केवल वर्तमान स्थिति को ध्यान में रखता है जेड(टी), लेकिन पिछले राज्य भी जेड(टी – 1), जेड(टी – 2), …, जेड(टी – वी) सिस्टम।

पिछली स्थितियाँ सिस्टम की "मेमोरी" का एक पैरामीटर हैं। इसलिए, मूल्य वीसिस्टम मेमोरी की मात्रा (गहराई) को दर्शाता है।

सिस्टम प्रक्रियाएंकिसी लक्ष्य को प्राप्त करने के लिए सिस्टम की स्थिति में क्रमिक परिवर्तनों का एक सेट है। सिस्टम प्रक्रियाओं में शामिल हैं:

- इनपुट प्रक्रिया;

- आउटपुट प्रक्रिया;