Palavras-chave:

• Abordagem de sistemas
• sistema
• estrutura
• efeito do sistema
• entradas e saídas do sistema
• "caixa preta"

Variedade de sistemas

O estado de um objeto complexo e composto é determinado não apenas pelos valores de seus próprios atributos, mas também pelos estados das partes do objeto. Por exemplo, um carro entra em estado de frenagem quando o pedal do freio é pressionado.

Uma abordagem para descrever um objeto complexo, na qual não apenas nomeamos suas partes componentes, mas também consideramos sua interação e influência mútua, é geralmente chamada abordagem sistemática. Neste caso, um objeto complexo é chamado sistema, e suas partes - componentes (elementos) do sistema.

Qualquer objeto real é bastante complexo. Portanto, pode ser considerado um sistema.

Existem sistemas materiais, intangíveis e mistos. Por sua vez, os sistemas materiais são divididos em naturais e técnicos (Fig. 15).

Arroz. 15

Você conhece bem exemplos de sistemas naturais: o sistema solar, uma planta, um organismo vivo, etc.

Os sistemas técnicos são criados por pessoas. Exemplos de sistemas técnicos: automóvel, computador, sistema de ventilação.

Exemplos de sistemas intangíveis: linguagem falada, linguagem matemática, notação musical.

Os sistemas mistos contêm componentes tangíveis e intangíveis. Entre eles estão os chamados sistemas sociais. Os sistemas sociais são formados por pessoas unidas por uma ocupação, interesses, objetivos, local de residência, etc. Exemplos de sistemas sociais: orquestra, clube de futebol, população da cidade.

Composição e estrutura do sistema

Qualquer sistema é determinado não apenas pelo conjunto e pelas características de seus elementos, mas também pelas relações entre os elementos. Os mesmos elementos, dependendo das relações que os unem, podem formar sistemas com propriedades diferentes. Por exemplo, uma criança monta diferentes estruturas a partir de partes do mesmo conjunto de construção.

Do mesmo conjunto de produtos (carne, repolho, batata, cenoura, cebola, tomate), a mãe pode preparar o primeiro (sopa de repolho) ou o segundo (ensopado) prato.

Diamante e grafite são feitos de moléculas da mesma substância química (carbono). Mas o diamante é a substância mais dura da natureza, e o grafite é macio, e dele são feitas grafites de lápis. E tudo porque no diamante as moléculas de carbono formam uma estrutura cristalina, enquanto no grafite formam uma estrutura em camadas.

Estrutura- esta é a ordem de combinação dos elementos que compõem o sistema.

A composição e estrutura de um sistema são descritas por meio de um diagrama de composição. O sistema pode incluir outro sistema. O primeiro é chamado de supersistema, o segundo é chamado de subsistema. O nome do supersistema no diagrama de composição é sempre colocado acima dos nomes de todos os seus subsistemas. Neste caso, falamos de uma estrutura multinível do sistema, na qual o mesmo componente pode ser simultaneamente um supersistema e um subsistema. Por exemplo, o cérebro é um subsistema do sistema nervoso de um pássaro e um supersistema, que inclui o prosencéfalo, o mesencéfalo, etc.

Arroz. 16

Em muitos casos, a ligação entre os objetos é óbvia, mas não é imediatamente claro como parte de qual supersistema eles deveriam ser considerados.

Por exemplo, a superfície da estrada se desgasta porque carros, ônibus, trólebus e outros veículos terrestres circulam pela cidade. Os veículos terrestres e as estradas são partes integrantes do sistema de transporte de uma cidade.

A árvore pode morrer devido a pragas de insetos se o número de pássaros diminuir. Insetos, pássaros, árvores são componentes do sistema “Parque” ou “Floresta” (Fig. 17).

Arroz. 17

A principal propriedade de qualquer sistema é o surgimento efeito do sistema. Está no fato de que quando os elementos são combinados em um sistema, o sistema adquire novas características que nenhum dos elementos possuía separadamente.

Como exemplo de sistema, considere um avião. Sua principal propriedade é a capacidade de voar. Nenhuma de suas partes constituintes individualmente (asas, fuselagem, motores, etc.) possui esta propriedade, mas quando montadas de forma estritamente definida, proporcionam essa possibilidade. Ao mesmo tempo, se você remover qualquer elemento do sistema da “aeronave” (por exemplo, uma asa), não apenas esta asa, mas toda a aeronave perderá a capacidade de voar.

Sistema e ambiente

Tendo isolado um determinado sistema do ambiente, nós, por assim dizer, traçamos uma fronteira fechada em torno dele, fora da qual permanecem objetos que não estão incluídos no sistema. Esses objetos influenciam o sistema. O próprio sistema também tem impacto no meio ambiente. Portanto, dizem que o sistema e o ambiente interagem entre si. Quarta-feira

Arroz. 18

Se, por exemplo, considerarmos o corpo discente de uma turma como um sistema, então o restante do corpo docente pertencerá ao ambiente desse sistema.

A influência do ambiente no sistema é chamada entradas do sistema, e o impacto do sistema no meio ambiente - saídas do sistema. Na Figura 18, essas conexões são representadas por setas.

Por exemplo, uma árvore pode ser isolada de seu ambiente como um sistema que consiste em raiz, tronco, galhos e folhas. As entradas deste sistema são água, luz solar, dióxido de carbono, minerais, etc. As saídas são oxigênio, sombra da copa, madeira, brotos jovens e muito mais (Fig. 19).

Arroz. 19

Para a maioria dos sistemas reais, a lista de entradas e saídas é interminável.

Sistema como uma “caixa preta”

Muitas vezes uma pessoa não sabe como funciona “dentro” o sistema com o qual está lidando. É muito mais importante para uma pessoa saber a que resultados de saída levarão certas influências na entrada do sistema. Nesses casos, diz-se que o sistema é tratado como uma “caixa preta”.

Apresentar um sistema como uma “caixa preta” significa indicar suas entradas e saídas, bem como as dependências entre elas. Esta descrição permite o uso direcionado deste sistema. Por exemplo, quaisquer instruções para usuários de eletrodomésticos complexos são descrições de uma “caixa preta”. Eles explicam o que é preciso fazer na entrada (ligar, apertar, girar, etc.) para se obter determinado resultado na saída (lavar roupa, pegar suco de fruta, fazer cálculos, etc.). Porém, o que acontece “dentro” não é explicado.

O estado de um objeto complexo e composto é determinado não apenas pelos valores de seus próprios atributos, mas também pelos estados das partes do objeto. Por exemplo, um carro entra em estado de frenagem quando o pedal do freio é pressionado.

Esta abordagem para descrever um objeto complexo, na qual não apenas nomeamos suas partes componentes, mas também consideramos sua interação e influência mútua, é geralmente chamada abordagem sistemática.

Um sistema é um todo composto por partes interligadas. As partes que compõem um sistema são chamadas de seus elementos.

Qualquer objeto real é infinitamente complexo. Portanto, pode ser considerado um sistema.

Distinguir sistemas tangíveis, intangíveis e mistos. Por sua vez, os sistemas materiais são divididos em natural e técnico.

Exemplos de sistemas naturais são bem conhecidos por você: sistema solar, planta, organismo vivo E assim por diante.

Os sistemas técnicos são criados por pessoas. Exemplos de sistemas técnicos: carro, computador, sistema de ventilação.

Exemplos de sistemas intangíveis: linguagem falada, linguagem matemática, notação musical.

Os sistemas mistos contêm componentes tangíveis e intangíveis. Entre eles estão os chamados sistemas sociais. Os sistemas sociais são formados por pessoas unidas por uma ocupação, interesses, objetivos, local de residência, etc. Exemplos de sistemas sociais: orquestra, clube de futebol, população da cidade.

Qualquer sistema é determinado não apenas pelo conjunto e pelas características de seus elementos, mas também pelas relações entre os elementos.

Os mesmos elementos, dependendo das relações que os unem, podem formar sistemas com propriedades diferentes.

Por exemplo, uma criança monta diferentes estruturas a partir de partes do mesmo conjunto de construção.

A partir do mesmo conjunto de produtos (carne, repolho, batata, cenoura, cebola, tomate) pode-se preparar o primeiro (sopa de repolho) ou o segundo (ensopado) prato.

Diamante e grafite são feitos da mesma molécula química (carbono). Mas o diamante é a substância mais dura da natureza, e o grafite é macio, e dele são feitas grafites de lápis. E tudo porque no diamante as moléculas de carbono formam uma estrutura cristalina, enquanto no grafite formam uma estrutura em camadas.

Estrutura é a ordem em que os elementos que compõem um sistema são combinados.

Prestar atenção!

A composição e estrutura de um sistema são descritas por meio de um diagrama de composição. O sistema pode incluir outro sistema. O primeiro é chamado de supersistema, o segundo é chamado de subsistema.

O nome do supersistema no diagrama de composição é sempre colocado acima dos nomes de todos os seus subsistemas. Neste caso, falamos de uma estrutura multinível do sistema, na qual o mesmo componente pode ser simultaneamente um supersistema e um subsistema. Por exemplo, o cérebro é um subsistema do sistema nervoso de um pássaro e um supersistema, que inclui o prosencéfalo, o mesencéfalo, etc.

Em muitos casos, a ligação entre os objetos é óbvia, mas não é imediatamente claro como parte de qual supersistema eles deveriam ser considerados.

Por exemplo, é claro que a superfície da estrada se desgasta devido ao fato de carros, ônibus, trólebus e outros veículos terrestres circularem pela cidade. Os veículos terrestres e as estradas são partes integrantes do sistema de transporte de uma cidade.

59. Combine.

60. Preencha a tabela, destacando os subsistemas dos sistemas a seguir.

61. Complete a tabela identificando supersistemas para os seguintes sistemas.

62. Crie um sistema que tenha a seguinte estrutura:

63. Considere cada um dos seguintes objetos como um sistema interagindo com seu ambiente. Descreva as entradas e saídas deste sistema.

64. Alguns processos internos ocorrem em todos os sistemas, que podem ou não ser conhecidos pelos humanos. Uma pessoa pode não saber como o sistema está estruturado “por dentro”, mas entender a quais resultados de saída levarão certas influências na entrada. Nesses casos, diz-se que o sistema é tratado como uma “caixa preta”.
Para cada situação, identifique o sistema em questão. Observe situações em que os sistemas podem ser percebidos como uma caixa preta.

65. Um dispositivo automático possui uma entrada. Você pode alimentá-lo com números naturais ou sequências de símbolos e observar o resultado na saída. Usando a tabela de observação, determine o tipo de dados de entrada e a regra pela qual eles são convertidos.

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66. Um dispositivo automático tem duas entradas: você pode alimentá-los com números naturais e observar o resultado na saída. Usando a tabela de observação, determine a regra pela qual o dispositivo automático converte informações.

67. Resolva as palavras cruzadas “Sistemas de objetos”.

68. Há cinco pessoas numa família: marido, esposa, filho, irmã do marido e pai da esposa. Suas profissões são engenheiro, advogado, mecânico, professor e economista. Sabe-se que o advogado e a professora não são parentes consanguíneos. O mecânico é mais jovem que o economista e ambos jogam futebol pela seleção de sua fábrica. O engenheiro é mais novo que o professor, mas mais velho que a esposa do irmão. Nomeie a profissão de cada pessoa.
Apenas um membro da família tem irmão – a irmã do marido. Portanto, a irmã do meu marido é engenheira. Em relação à esposa, podemos dizer desde já que ela não é mecânica nem economista. Assim, ela tem a opção de escolher entre duas profissões: ser professora ou advogada. Sabemos que o advogado e a professora não são parentes consanguíneos. E como a esposa certamente faz parte desse casal, seus parentes consanguíneos - pai e filho - não podem ser o segundo membro desse casal. Segue-se que um advogado e um professor são marido e mulher. É verdade que ainda não podemos dizer quem tem qual profissão. Uma análise do fato ajudará a eliminar esta incerteza: “O engenheiro é mais velho que a esposa do irmão, mas mais novo que o professor”. Tendo isso em mente, podemos concluir que a esposa não é professora. Portanto, ela é advogada e o marido é professor. Resta saber a relação familiar entre o mecânico e o economista. Como um deles é avô do outro, o economista é o pai da esposa e o mecânico é o filho.