الكلمات الدالة:

• نهج النظم
• نظام
• بناء
• تأثير النظام
• مدخلات ومخرجات النظام
• "صندوق اسود"

مجموعة متنوعة من الأنظمة

يتم تحديد حالة الكائن المركب المعقد ليس فقط من خلال قيم سماته الخاصة، ولكن أيضًا من خلال حالات أجزاء الكائن. على سبيل المثال، تدخل السيارة في حالة الكبح عند الضغط على دواسة الفرامل.

عادةً ما يُطلق على أسلوب وصف كائن معقد، والذي لا يقوم فيه الشخص بتسمية الأجزاء المكونة له فحسب، بل يأخذ أيضًا في الاعتبار تفاعلها وتأثيرها المتبادل، اسم اسلوب منهجي. في هذه الحالة، يتم استدعاء كائن معقد نظاموأجزائه - مكونات (عناصر) النظام.

أي كائن حقيقي معقد للغاية. ولذلك يمكن اعتباره نظاما.

هناك أنظمة مادية وغير ملموسة ومختلطة. بدورها، تنقسم أنظمة المواد إلى طبيعية وتقنية (الشكل 15).

أرز. 15

أمثلة على الأنظمة الطبيعية معروفة لك جيدًا: النظام الشمسي، النبات، الكائن الحي، إلخ.

يتم إنشاء الأنظمة التقنية من قبل الناس. أمثلة على الأنظمة التقنية: السيارة، الكمبيوتر، نظام التهوية.

أمثلة على الأنظمة غير الملموسة: اللغة المنطوقة، اللغة الرياضية، التدوين الموسيقي.

تحتوي الأنظمة المختلطة على مكونات ملموسة وغير ملموسة. ومن بينها ما يسمى بالنظم الاجتماعية. تتكون الأنظمة الاجتماعية من أشخاص متحدين بمهنة واحدة واهتمامات وأهداف ومكان إقامة وما إلى ذلك. أمثلة على الأنظمة الاجتماعية: الأوركسترا ونادي كرة القدم وسكان المدينة.

تكوين وهيكل النظام

يتم تحديد أي نظام ليس فقط من خلال مجموعة عناصره وخصائصها، ولكن أيضًا من خلال العلاقات بين العناصر. يمكن للعناصر نفسها، اعتمادًا على العلاقات التي توحدها، أن تشكل أنظمة ذات خصائص مختلفة. على سبيل المثال، يقوم الطفل بتجميع هياكل مختلفة من أجزاء من نفس مجموعة البناء.

من نفس مجموعة المنتجات (اللحوم، الملفوف، البطاطس، الجزر، البصل، الطماطم)، يمكن للأم تحضير الطبق الأول (حساء الملفوف) أو الطبق الثاني (الحساء).

يتكون الماس والجرافيت من جزيئات من نفس المادة الكيميائية (الكربون). لكن الماس هو أصلب مادة في الطبيعة، والجرافيت مادة ناعمة، وتصنع منه أقلام الرصاص. وكل ذلك لأن جزيئات الكربون تشكل في الماس بنية بلورية، بينما تشكل في الجرافيت بنية متعددة الطبقات.

بناء- هذا هو ترتيب دمج العناصر التي يتكون منها النظام.

يتم وصف تكوين وهيكل النظام باستخدام مخطط التكوين. وقد يشتمل النظام على نظام آخر. الأول يسمى النظام الفائق، والثاني - النظام الفرعي. يتم دائمًا وضع اسم النظام الفائق في مخطط التركيب فوق أسماء جميع أنظمته الفرعية. في هذه الحالة، نتحدث عن هيكل متعدد المستويات للنظام، حيث يمكن أن يكون نفس المكون نظامًا فائقًا ونظامًا فرعيًا في نفس الوقت. على سبيل المثال، الدماغ هو نظام فرعي للجهاز العصبي للطيور والنظام الفائق، والذي يتضمن الدماغ الأمامي، الدماغ المتوسط، وما إلى ذلك (الشكل 16).

أرز. 16

في كثير من الحالات، يكون الارتباط بين الكائنات واضحًا، ولكن ليس من الواضح على الفور كجزء من النظام الفائق الذي ينبغي اعتبارها.

على سبيل المثال، يتآكل سطح الطريق بسبب تحرك السيارات والحافلات وحافلات ترولي باص وغيرها من المركبات الأرضية حول المدينة. تعد المركبات الأرضية والطرق جزءًا لا يتجزأ من نظام النقل في المدينة.

قد تموت الشجرة من الآفات الحشرية إذا انخفض عدد الطيور. تعد الحشرات والطيور والأشجار من مكونات نظام "المنتزه" أو "الغابة" (الشكل 17).

أرز. 17

الخاصية الرئيسية لأي نظام هي الظهور تأثير النظام. وتكمن في حقيقة أنه عندما يتم دمج العناصر في نظام ما، يكتسب النظام خصائص جديدة لا يمتلكها أي من العناصر بشكل منفصل.

كمثال على النظام، فكر في الطائرة. الخاصية الرئيسية لها هي القدرة على الطيران. لا يمتلك أي من الأجزاء المكونة له بشكل فردي (الأجنحة، وجسم الطائرة، والمحركات، وما إلى ذلك) هذه الخاصية، ولكن عندما يتم تجميعها معًا بطريقة محددة بدقة، فإنها توفر هذه الإمكانية. في الوقت نفسه، إذا قمت بإزالة أي عنصر من نظام "الطائرة" (على سبيل المثال، الجناح)، فلن يفقد هذا الجناح فقط، ولكن الطائرة بأكملها، القدرة على الطيران.

النظام والبيئة

من خلال عزل نظام معين عن البيئة، فإننا نرسم حوله حدودًا مغلقة، تبقى خارجها الكائنات غير المدرجة في النظام. هذه الكائنات تؤثر على النظام. النظام نفسه له أيضًا تأثير على البيئة. ولذلك يقولون أن النظام والبيئة يتفاعلان مع بعضهما البعض. الأربعاء

أرز. 18

فإذا اعتبرنا، على سبيل المثال، الجسم الطلابي لفصل ما بمثابة نظام، فإن بقية العاملين في المدرسة سوف ينتمون إلى بيئة هذا النظام.

يسمى تأثير البيئة على النظام مدخلات النظاموتأثير النظام على البيئة - مخرجات النظام. في الشكل 18، تم تصوير هذه الروابط بواسطة الأسهم.

على سبيل المثال، يمكن عزل الشجرة عن بيئتها كنظام يتكون من الجذر والجذع والفروع والأوراق. مدخلات هذا النظام هي الماء وضوء الشمس وثاني أكسيد الكربون والمعادن وما إلى ذلك. والمخرجات هي الأكسجين والظل من التاج والخشب والبراعم الصغيرة وأكثر من ذلك بكثير (الشكل 19).

أرز. 19

بالنسبة لمعظم الأنظمة الحقيقية، فإن قائمة المدخلات والمخرجات لا نهاية لها.

النظام بمثابة "الصندوق الأسود"

في كثير من الأحيان لا يعرف الشخص كيف يعمل النظام الذي يتعامل معه "في الداخل". من المهم جدًا أن يعرف الشخص نتائج المخرجات التي ستؤدي إليها بعض التأثيرات عند مدخلات النظام. في مثل هذه الحالات، يُقال إن النظام يُعامل على أنه "صندوق أسود".

إن تقديم النظام على أنه "صندوق أسود" يعني الإشارة إلى مدخلاته ومخرجاته، بالإضافة إلى التبعيات بينهما. يسمح هذا الوصف بالاستخدام المستهدف لهذا النظام. على سبيل المثال، أي تعليمات لمستخدمي الأجهزة المنزلية المعقدة هي أوصاف "الصندوق الأسود". يشرحون ما يجب القيام به عند الإدخال (التشغيل، الضغط، الدوران، وما إلى ذلك) من أجل تحقيق نتيجة معينة عند الإخراج (غسل الملابس، والحصول على عصير الفاكهة، وإجراء العمليات الحسابية، وما إلى ذلك). ومع ذلك، فإن ما يحدث "في الداخل" لم يتم شرحه.

يتم تحديد حالة الكائن المركب المعقد ليس فقط من خلال قيم سماته الخاصة، ولكن أيضًا من خلال حالات أجزاء الكائن. على سبيل المثال، تدخل السيارة في حالة الكبح عند الضغط على دواسة الفرامل.

عادة ما يُطلق على هذا النهج في وصف كائن معقد، والذي لا يقوم فيه الشخص بتسمية الأجزاء المكونة له فحسب، بل يأخذ أيضًا في الاعتبار تفاعلها وتأثيرها المتبادل، اسم اسلوب منهجي.

النظام عبارة عن مجموعة كاملة تتكون من أجزاء مترابطة. تسمى الأجزاء التي يتكون منها النظام عناصره.

أي كائن حقيقي معقد بلا حدود. ولذلك يمكن اعتباره نظاما.

يميز الأنظمة الملموسة وغير الملموسة والمختلطة. وبدورها تنقسم أنظمة المواد إلى الطبيعية والتقنية.

أمثلة على النظم الطبيعية معروفة لك: النظام الشمسي، النبات، الكائن الحيوما إلى ذلك وهلم جرا.

يتم إنشاء الأنظمة التقنية من قبل الناس. أمثلة على الأنظمة التقنية: السيارة، الكمبيوتر، نظام التهوية.

أمثلة على الأنظمة غير الملموسة: اللغة المنطوقة، اللغة الرياضية، التدوين الموسيقي.

تحتوي الأنظمة المختلطة على مكونات ملموسة وغير ملموسة. ومن بينها ما يسمى بالنظم الاجتماعية. تتكون الأنظمة الاجتماعية من أشخاص متحدين بمهنة واحدة واهتمامات وأهداف ومكان إقامة وما إلى ذلك. أمثلة على الأنظمة الاجتماعية: الأوركسترا، نادي كرة القدم، سكان المدينة.

يتم تحديد أي نظام ليس فقط من خلال مجموعة عناصره وخصائصها، ولكن أيضًا من خلال العلاقات بين العناصر.

يمكن للعناصر نفسها، اعتمادًا على العلاقات التي توحدها، أن تشكل أنظمة ذات خصائص مختلفة.

على سبيل المثال، يقوم الطفل بتجميع هياكل مختلفة من أجزاء من نفس مجموعة البناء.

من نفس مجموعة المنتجات (اللحوم والملفوف والبطاطس والجزر والبصل والطماطم) يمكنك تحضير الطبق الأول (حساء الملفوف) أو الطبق الثاني (الحساء).

يتكون الماس والجرافيت من نفس الجزيء الكيميائي (الكربون). لكن الماس هو أصلب مادة في الطبيعة، والجرافيت مادة ناعمة، وتصنع منه أقلام الرصاص. وكل ذلك لأن جزيئات الكربون تشكل في الماس بنية بلورية، بينما تشكل في الجرافيت بنية متعددة الطبقات.

الهيكل هو الترتيب الذي يتم به دمج العناصر التي تشكل النظام.

انتبه!

يتم وصف تكوين وهيكل النظام باستخدام مخطط التكوين. وقد يشتمل النظام على نظام آخر. الأول يسمى النظام الفائق، والثاني - النظام الفرعي.

يتم دائمًا وضع اسم النظام الفائق في مخطط التركيب فوق أسماء جميع أنظمته الفرعية. في هذه الحالة، نتحدث عن هيكل متعدد المستويات للنظام، حيث يمكن أن يكون نفس المكون نظامًا فائقًا ونظامًا فرعيًا في نفس الوقت. على سبيل المثال، الدماغ هو نظام فرعي من الجهاز العصبي للطائر ونظام فائق، والذي يتضمن الدماغ الأمامي، الدماغ المتوسط، وما إلى ذلك.

في كثير من الحالات، يكون الارتباط بين الكائنات واضحًا، ولكن ليس من الواضح على الفور كجزء من النظام الفائق الذي ينبغي اعتبارها.

على سبيل المثال، من الواضح أن سطح الطريق يتآكل بسبب حقيقة أن السيارات والحافلات وحافلات الترولي وغيرها من المركبات الأرضية تتجول في جميع أنحاء المدينة. تعد المركبات الأرضية والطرق جزءًا لا يتجزأ من نظام النقل في المدينة.

59. مباراة.

60. املأ الجدول مع توضيح الأنظمة الفرعية في الأنظمة التالية.

61. أكمل الجدول بتحديد الأنظمة الفائقة للأنظمة التالية.

62. توصل إلى نظام يحتوي على البنية التالية:

63. اعتبر كلاً من الكائنات التالية بمثابة نظام يتفاعل مع بيئته. وصف مدخلات ومخرجات هذا النظام.

64. تحدث بعض العمليات الداخلية في كل نظام، والتي قد تكون أو لا تكون معروفة للإنسان. قد لا يعرف الشخص كيف يتم تنظيم النظام "من الداخل"، لكنه يفهم نتائج المخرجات التي ستؤدي إليها بعض التأثيرات عند المدخلات. في مثل هذه الحالات، يُقال إن النظام يُعامل على أنه "صندوق أسود".
في كل موقف، حدد النظام الذي يدور حوله. لاحظ المواقف التي قد يُنظر فيها إلى الأنظمة على أنها صندوق أسود.

65. الجهاز الآلي له مدخل واحد. يمكنك تغذية الأرقام الطبيعية أو تسلسلات الرموز إليها وملاحظة النتيجة عند الإخراج. باستخدام جدول الملاحظة، حدد نوع البيانات المدخلة والقاعدة التي يتم من خلالها تحويلها.

67. حل لغز الكلمات المتقاطعة “أنظمة الكائنات”.

68. هناك خمسة أشخاص في الأسرة: الزوج والزوجة وابنهما وأخت الزوج ووالد الزوجة. ومهنهم مهندس ومحامي وميكانيكي ومعلم واقتصادي. ومن المعروف أن المحامي والمعلم ليسا من أقرباء الدم. الميكانيكي أصغر سنًا من الاقتصادي، وكلاهما يلعبان كرة القدم للفريق الوطني في مصنعهما. المهندس أصغر من المعلم ولكنه أكبر من زوجة أخيه. قم بتسمية مهنة كل شخص.
أحد أفراد الأسرة فقط لديه أخ – أخت زوجها. ولذلك فإن أخت زوجي مهندسة. أما بالنسبة للزوجة فيمكننا أن نقول على الفور إنها ليست ميكانيكية أو اقتصادية. وهكذا، لم يبق أمامها سوى الاختيار بين مهنتين: إما أن تكون معلمة أو محامية. نحن نعلم أن المحامي والمعلم ليسا أقارب بالدم. وبما أن الزوجة هي بالتأكيد جزء من هذين الزوجين، فإن أقاربها بالدم - الأب والابن - لا يمكن أن يكونوا العضو الثاني في هذا الزوجين. ويترتب على ذلك أن المحامي والمعلم زوج وزوجة. صحيح أننا ما زلنا لا نستطيع تحديد من لديه أي مهنة. إن تحليل الحقيقة سيساعد في القضاء على عدم اليقين هذا: "المهندس أكبر من زوجة أخيه، ولكنه أصغر من المعلم". ومن هذا المنطلق نستنتج أن الزوجة ليست معلمة. لذلك فهي محامية وزوجها مدرس. يبقى معرفة العلاقة الأسرية بين الميكانيكي والاقتصادي. وبما أن أحدهما هو جد الآخر، فإن الاقتصادي هو والد الزوجة، والميكانيكي هو الابن.