Реферат
на тему:
"Исторический анализ искусственной системы в свете основных концепций"
Челябинск 2008
1. Концепция системного подхода
1.1 Аспект организации (АО). Структурный анализ
Анализ взаимодействия элементов системы
| Элементы | Приготовление досок | Разметка досок | Взять гвоздь | Взять молоток | Приставить гвоздь острием стержня в намеченное место | Молотком наносить удары по шляпке гвоздя |
| Приготовление досок | + | + | + | +,- | +,- | |
| Разметка досок | + | + | + | |||
| Взять гвоздь | + | + | + | +,- | +,- | |
| Взять молоток | + | + | +,- | |||
| Приставить гвоздь острием стержня в намеченное место | +,- | + | +,- | + | ||
| Молотком наносить удары по шляпке гвоздя | +,- | +,- | +,- | + |
Анализ взаимодействия элементов системы с элементами надсистемы
| Элементы надсистемы Элементы системы | Человек | Верстак |
| Приготовление досок | +,- | +,- |
| Разметка досок | +,- | +,- |
| Взять гвоздь | +,- | |
| Взять молоток | +,- | |
| Приставить гвоздь острием стержня в намеченное место | +,- | +,- |
| Молотком наносить удары по шляпке гвоздя | +,- | +,- |
1.2 Аспект функционирования (АФ)
Забивание гвоздя – это система типа «процесс», который протекает следующим образом:
| N | Операции | Функции | Название функции |
| 1. | приготовить доски | соединить доску с доской | подготавливающая |
| 2. | наметить место их скрепления | а) соединить карандаш с рукой;б) соединить карандаш с доской;в) прочертить им линии разметки; | подготавливающая |
| 3. | взять гвоздь | соединить гвоздь с рукой | подготавливающая |
| 4. | взять молоток | соединить молоток с рукой | подготавливающая |
| 5. | приставить гвоздь острием стержня в намеченное место | соединить гвоздь с доской | подготавливающая |
| 6. | молотком наносить равномерные удары по шляпке гвоздя до ее полного упора в доску | а) соединять молоток со шляпкой гвоздя;б) передавать молотком гвоздю энергию; | главная |
1.3 Аспект связи (АС)
Объект анализа связан с человеком, верстаком, молотком. Результат деятельности системы в надсистеме нужен для совершения данного действия (благодаря энергетическому и вещественному потокам). По отношению к главной функции это положительные связи. По закону проводимости потоков для функционирования системы необходимо осуществить сквозной переход потоков энергии вещества и информации к рабочему органу, одна энергия рождает другую. Потоки изменяются в объекте так: информационный поток, идущий из головного мозга, превращается в энергетический (энергия руки передается молотку, а от него гвоздю), а тот – в вещественный (гвоздь как вещество входит в доску). Эти потоки необходимы в системе для достижения конечного результата: скрепления досок. При сильном энергетическом потоке гвоздь может выйти за пределы системы и войти в другую систему – стол. Тогда появляется система для ликвидации этих последствий – гвоздодер (или плоскогубцы).
1.4 Аспект координации (АК)
Действие главной функции объекта выполняется на принципе нанесения ударов достаточной силы по шляпке гвоздя. Дополнительные принципы (для выполнения дополнительных функций) – это придерживание досок в нужном положении и гвоздя. Главный принцип системы достаточно развит, но он имеет предел: количество ударов и их сила ограничены, так как большом количестве сильных ударов гвоздь пройдет сквозь доску, а этого не требуется. Данный принцип действия пришел на смену другому – в древности, за отсутствием молотка и гвоздей, доски могли скреплять с помощью веревок, сделанных из жил животных или лиан, потом функцию гвоздя выполнял каменный осколок, а функцию молотка – камень, далее молоток и гвоздь были медными, бронзовыми и, наконец, железными. Сегодня известен другой принцип действия, когда гвоздь входит в доску с помощью электрического прибора, который «выстреливает» гвоздями. Этот принцип вносит новизну, так как действие совершается быстро и с гораздо меньшим усилием, повышается идеальность.
1.5 Взаимосвязь аспектов АК – АО
Принцип ограничивает структуру объекта: удар молотка требуется необходимой силы. Но и структура сдерживает реализацию принципа действия. Так, доски должны быть определенной толщины, длина гвоздя – больше, чем толщина одной из досок. Отсюда возникает противоречие, которое разрешается благодаря ГОСТам.
1.6 Взаимосвязь аспектов АК – АФ
Данная система обладает следующими ресурсами: информационными (восприятие человеком данной ситуации и ее корректировка), вещественными (доски, гвоздь), энергетическими (сила удара молотка). Они действуют благодаря закону согласования – рассогласования: сначала система не согласована – доски не скреплены между собой, затем по мере забивания гвоздя, она согласовывается, но это статичное согласование, так как доски не самоорганизуются, а в этом участвует надсистема – человек.
1.7 Взаимосвязь аспектов АК – АС
Во взаимосвязи потоков, проходящих через АС в систему, существуют ограничения: если ударять молотком не точно по шляпке гвоздя, то он может искривится и не выполнить свою функцию скрепления. Но есть и возможности облегченного прохождения гвоздя в доски: если у досок волокна расположены вдоль стержня гвоздя, если гвоздь имеет очень острый конец и изготовлен из очень твердого материала, если используется электрический молоток. Некоторые процессы надсистемы сдерживают развитие взаимосвязи АК – АС: так, если человек отвлекся, то информационный поток не идет в нужном направлении, отсюда энергетический поток не проходит через цель (шляпка гвоздя), и вещество остается на месте (гвоздь не забит) или портится (гвоздь погнут). Противоречие в том, что объекты окружающей среды одновременно выполняют полезную функцию (служат для подпорки досок) и вредную (отвлекают надсистему от совершения действий в системе). Оно разрешается с помощью изоляции надсистемы и системы от отвлекающих объектов окружающей среды.
1.8 Взаимосвязь аспектов АС – АО
Для осуществления направленного согласования и рассогласования структуры АО и АС существуют механизмы взаимодействия: взаимодействие руки человека и молотка при помощи информационного потока; молотка и шляпки гвоздя с помощью энергетического потока; стержня гвоздя и доски с помощью потока вещества. Потоки ограничивают развитие структуры, если их сила больше, чем требуется. Противоречие в том, что потоки выступают для организации системы, но они могут и дезорганизовать (испортить) ее. Выход из ситуации – согласование силы потоков с требованиями системы.
1.9 Взаимосвязь аспектов АС – АФ
Надсистема может ограничить функциональность объекта через нарушение алгоритмов функционирования системы. Порядок забивания гвоздя таков: берем приготовленные заранее доски, складываем их как нам нужно, делаем разметку, берем гвоздь и молоток, придерживая гвоздь, вставленный острием в нужную точку, наносим удары молотком по шляпке гвоздя. Если нарушить этот алгоритм, то объект может и не выполнить свою функцию. Механизм взаимодействия здесь следующий: от сбалансированности потоков, входящих в систему, зависит выполнение объектом своих функций и конечный результат. Основное противоречие: надсистема служит толчком для системы к выполнению действия и она вредит системе, когда нарушает алгоритмы функционирования системы.
1.10 Взаимосвязь аспектов АО – АФ
Функциональность ограничивает структуру объекта тем, что он не должен иметь лишних элементов. Структура объекта ограничивает функциональность тем, что данные элементы могут выполнять только эту функцию. Несоответствие структуры системы функции сдерживает развитие взаимосвязи АФ – АО.
2. Концепция самоорганизации объекта
2.1 Открытость системы
Здесь действует закон проводимости потоков: потоки должны не только входить в систему, но и выбрасываться отработанными из нее. Так, потоки, входящие в доску через гвоздь, выбрасываются наружу в виде механической энергии: доски начнут подпрыгивать на верстаке, если их не придерживать. Отсюда, понижается энтропийность системы (доски организуются в некую конструкцию) и повышается энтропийность в окружающей среде (поднимается пыль с верстака, летят на пол гвозди и т.д.).
2.2 Симметрия – асимметрия
Точкой термодинамического равновесия в системе является ситуация, когда система не развивается, ее энергия максимально энтропийна. Это происходит если гвоздь вошел в первую доску еще не до конца, а удары прекратились. Старая система (непробитые гвоздем доски) разрушается за счет новой (процесс забивания гвоздя).
2.3 Возникновение и усиление порядка через флуктуации
Флуктуация – случайный выброс энергии, толчек. С его помощью система развивается. В данном случае наша система будет развиваться благодаря толчкам молотка: удары воздействуют на гвоздь, проталкивают его в доску: система упорядочивается, гвоздь начинает выполнять свою главную функцию.
3. Концепция неопределенности (дуализма)
В рамках этой концепции можно показать другие принципы действия главной функции, но тогда изменится функциональность объекта. Например, если гвоздь использовать не как скрепляющий элемент, как декоративный, то его главной функцией станет украшать доску, для этого гвозди нужно будет забивать в виде узора, отсюда: гвоздь может быть сделан из любого достаточно прочного материала, и не обязательно, чтобы он пробивал насквозь доски (можно использовать маленькие гвозди).
4. Концепция ноосферности
Главным моментом здесь является экологичность объекта, разумность его воздействия на биосферу. Так, сам процесс забивания гвоздя является достаточно экологичным, ведь не происходит вредных выбросов в атмосферу;