А. Приклади класифікації систем

Існує декілька варіантів класифікації систем. Перш за все пе­редбачається їх ділення на два види - абстрактні та матеріальні

Матеріальні системи є об'єктами реального часу. Серед всього різноманіття матеріальних систем існують природні та штучні системи.

Природні системи є сукупністю об'єктів природи, а штучні сис­теми — сукупність соціально-економічних або технічних об'єктів.

Природні системи, у свою чергу, підрозділяються на астрокос-мічні та планетарні, фізичні та хімічні.

Штучні системи можуть бути два класи систем: технічні й організаційно-еконо­мічні системи.

У основі функціонування технічних систем лежать процеси, що здійснюються машинами, а в основі функціонування організаційно-економічних систем - процеси, що здійснюються людино-машин-ними комплексами.

Абстрактні системи — це умоглядне представлення образів або моделей матеріальних систем, які підрозділяються на описові (логічні) та символічні (математичні).

Логічні системи є результатом дедуктивного або індуктивного представлення матеріальних систем. їх можна розглядати як системи понять і визначень (сукупність уявлень) про структуру, про основні закономірності станів і про динаміку матеріальних систем.

Символічні системи є формалізацією логічних систем, вони під­розділяються на три класи:

статичні математичні системи або моделі, які можна розгля­дати як опис засобами математичного апарату стану матеріальних систем (рівняння стану);

динамічні математичні системи або моделі, які можна розгля­дати як математичну формалізацію процесів матеріальних (або абст­рактних) систем;

квазістатичні (квазідинамічні) системи, що знаходяться в не­стійкому положенні між статикою і динамікою, які при одних діях поводяться як статичні, а при інших діях - як динамічні.

інші класифікації, зокрема розділяють:

1. Великі системи (ВС) — це системи, що не спостерігаються од­
норазово з позиції одного спостерігача або в часі, або в просторі. У таких випадках система розглядається послідовно по частинах

Складні системи (СС) — це системи, які не можна скомпоновати з деяких підсистем.

Системи можна порівнювати за ступенем складності, використо­вуючи різні аспекти самого цього поняття:

а) шляхом порівняння числа моделей СС;

б) шляхом зіставлення числа мов, використовуваних у СС;

в) шляхом порівняння числа об'єднань і доповнень метамови.

3. Динамічні системи (ДС) - це системи, що постійно змінюються.
Будь-яка зміна, що відбувається в ДС, називається процесом.

Якщо у системи може бути тільки одна поведінка, то її назива­ють детермінованою системою.

Імовірнісна система - система, поведінка якої може бути перед­бачена з певним ступенем вірогідності на основі вивчення її минулої поведінки (протоколу).

Властивість рівноваги - здатність повертатися в первинний стан (до первинної поведінки), компенсуючи збурення з боку се­редовища.

Самоорганізація ДС - здатність відновлювати свою структуру або поведінку для компенсації збурюючих дій або змінювати їх, при­стосовуючись до умов навколишнього середовища.

Інваріант поведінки ДС - те, що залишається незмінним в її по­ведінці в будь-який відрізок часу.

4. Кібернетичні, або керівні системи (КС) — системи, за допомо­
гою яких досліджуються процеси управління в технічних, біологіч­
них і соціальних системах. Центральним поняттям тут є інформація -
засіб дії на поведінку системи. КС дозволяє гранично спростити про­
цес і управління, що важко розуміються в цілях рішення завдань до­
слідження проектування.

Важливим поняттям КС є поняття зворотного зв'язку (33). 33 -інформаційна дія виходу на вхід системи.

5. Цілеспрямовані системи (ЦС) - системи, що володіють цілес­
прямованістю (управлінням системи і приведенням до певної поведі-

нки або стану, компенсуючи зовнішні збурення). Досягнення мети в більшості випадків має імовірнісний характер.

Таксономія

Таксономія — це спосіб "розкласти" об'єкти за класами що характе­ризують більшу або меншу схожість матеріалу, що класифікується.

Таксони - це частини, на які ділиться клас об'єктів, що класи­фікуються. Для цього спочатку необхідно виділити деякий основ­ний клас об'єктів. Цей клас називається "Таксономічним універсу-

мом".

Таксономічний універсум - це клас, а не множина, оскільки не визначено точно, що є елемент універсуму. Наприклад, при класи­фікації документів не ясно, що вважати одним документом - екзем­пляр або ціле видання — весь тираж?

При класифікації часто порівнюють не окремі об'єкти, а утво­рені з них таксони. Зручно виділити мінімальні таксони (види) і замість таксономічного універсуму розглядати сукупність видів, яка, як правило, утворює чітку множину. Ця множина називається класифікаційним полем.

Можна так вибрати мінімальні таксони (види), що вони вже утворюють чітко визначену за об'ємом сукупність добре помітних об'єктів - множину.

Кожен таксон є множина, утворена з деяких мінімальних таксонів. Звідси видна особлива роль мінімальних так­сонів - вони суть сукупності (класи) об'єктів, що класифікуються, а інші таксони суть сукупності (множини) мінімальних таксонів.

Можна розглядати таксон і як об'єднання тих, що входять у нього мінімальних таксонів і тим самим як сукупність об'єктів, що класи­фікуються; проте при цьому змінюється прийнятий статус таксона.

Існують найважливіші відносини між таксонами.

Перше - відношення включення таксонів.

Друге — це відношення перетину: можна говорити про те, що таксони перетинаються або не перетинаються.

Ці відносини утво­рюють на безлічі таксонів деяку структуру. Проста таксономічна структура - це деревна (ієрархічна) структура, де коренем дерева є максимальний таксон.

Таксони першого ярусу розбиваються на таксони другого яру­су. Фрагмент деревної структури таксонів показаний на рис. 1.6.

Прикладом класифікації ієрархічного типу є Універсальна деся­ткова класифікація (УДК), що використовується для індексування книг і документів.

Таксономічна структура може і не бути ієрархічною

Прикла­дом такої структури є фасетна або комбінативна таксономія.

Процедура виділення мінімальних таксонів не завжди перетворює клас на множину. Звідси виникає проблема іс­нування методів достатньо чіткого розбиття таксономічного уні-версуму на підставі істотних (природних) властивостей об'єктів, що класифікуються. Ця проблема не вирішується в рамках таксо­номії, вимагає залучення іншого аспекту теорії класифікації — ме-рономії.

Аерономія

Таксономічна структура дозволяє встановлювати схожість еле­ментів класифікаційного поля (видів).

У разі.природної системи мова йде про струк­туру таксонів, суть об'єктів, що класифікуються. її можна з'ясувати, звернувшись до вивчення внутрішньої структури об'єктів, що класи­фікуються. Вичленення частин, що створюють структуру об'єкта, є предмет ме-рономії. Звідси виникає новий аспект класифікації — мерономія.

Коли суб'єкт, що проводить класифікацію, займається розчле­новуванням об'єктів на частини - мерони, він тим самим описує мерономію об'єктів, що вивчаються. Структура розчленовування на мерони утворює архетип об'єкта.

Таксони формуються з об'єктів (внутрішніх систем), що мають схожі уявлення. У цьому формулюванні вже виявляється важлива подвійність між таксономією та мерономією. Вона полягає в тому, що в рамках природної системи кожному так­сону повинна відповідати деяка спільна всім представникам цього таксона суть, представлена своїм узагальненим архетипом

Архетип - це як би ідея або план будови всіх об'єктів таксона.

Таксон характеризує об'єм відповідного поняття, а архетип — його зміст.

Архетип - це деяка безліч харак­терних частин. Для позначення частин архетипу використовується термін "мерон" (від грецького "мерос" - частина). Таким чином, архетип - це деяка структура, що складається з меронів. Причому, мерон - це не елемент архетипу, а частина, тобто архетип - це не агрегат із меронів, а цілісна структура.

При побудові узагальненого архетипу використовується структу­ра таксонів. Архетипи визначаються через таксономію, а таксони через архетипи, тобто через мерономію. Таким чином, таксономія та мерономія знаходяться в нерозривному зв'язку.

7. Основні поняття та методи кодування

Переклад інформації на формальну мову здійснюється за допо­могою кодування.

Під кодом розуміється знак або сукупність знаків, прийнятих для позначення класифікаційного угрупування й (або) об'єкта класифікації.

Кодування - це створення та привласнення коду класифікаційному угрупуванню й (або) об'єкту класифікації. Су­купність методів і правил кодування класифікаційних угрупувань та об'єктів класифікації заданої множини називається системою кодування.

Система знаків, прийнятих для утворення кодів, є алфавітом коду.

Число знаків в алфавіті коду називається основою коду. Ал­фавіт коду, знаками якого є цифри, називаються цифровим, а знаками якого є букви алфавіту — буквеним. Буквено-цифровий алфавіт - це алфавіт коду, знаками якого є букви алфавітів при­родних мов і цифри.

Розрізняють такі основні види кодів: порядкові, серійні, позицій­ні (десяткові) та змішані.

Порядковий код є таким позначенням позицій номенклатури, яке відповідає їх порядковим номерам після розташування в якій-небудь послідовності.

Серійний код припускає розділення всієї номенклатури на групи, для кожної з яких відводяться з урахуванням резерву серії порядкових номерів.

Позиційний код припускає проведення попередньої класифікації об'єктів з метою виділення певних ознак, яким відводиться відповід­на кількість розрядів у кодовому позначенні.

Змішані (комбіновані) коди сполучають у собі елементи різних видів кодів. Наприклад, у кодовому позначенні для одних ознак ви­користовується позиційний код, для інших - серійний.

Залежно від того, проводиться або не проводиться попередня класифікація початкової безлічі об'єктів, розрізняють два види мето­дів кодування: ідентифікаційне та класифікаційне.

Класифікаційне кодування використовується для кодування ба-гатоознакових номенклатур

Залежно від системи класифікації розрізняють паралельне та по­слідовне кодування.

Паралельне кодування припускає попередню фасетну класифіка­цію. Для позначення окремої властивості або ознаки виділяється роз­ряд або група розрядів кодової комбінації.

Паралельний метод кодування добре пристосований для машин­ної обробки інформації.

Послідовне кодування передбачає попереднє проведення класи­фікації за ієрархічною системою. Кожному класифікаційному групу­ванню привласнюється порядковий код у межах кожного рівня ієрар­хії. Повне кодове позначення складається з кодових позначень складових певної гілки ієрархії.

Закономірності систем.