Складна́ систе́ма — система, поняття, що широко використовується в сучасній науковій літературі і вказує на специфічні особливості об'єктів дослідження практично в усіх розділах природничих та гуманітарних наук. Саме ця всеохопність терміну пояснює відсутність єдиного загально визначення складної системи.
Складна система | |
Досліджується в | d і теорія систем |
---|---|
Складна система у Вікісховищі |
Загальна характеристика
Серед численних ознак складної системи основними є наступне:
- відкритість системи;
- здатність до самоорганізації
- ієрархічність та поліструктурність субрівнів організації системогенезу об'єкт-систем;
- відтворюваність системи за умов запуску ієрархічної системогенезу.
При аналізі складних систем розрізняють структурну, функціональну та динамічну складності. По відношенню до задач обчислювальної математики важливе значення має введене А. М. Колмогоровим поняття алгоритмічної складності. Зараз в світі англійською мовою видається 12 наукових журналів, в назві (а отже, і в тематиці) яких вживано термін «Complexity» (Складність).
В програмній інженерії складною системою вважають систему з багатьма рівнями абстрації.
Як правило, в складних системах вдається виділити певні складові елементи (підсистеми). Особливості взаємодії між підсистемами та специфіка реакції системи на зовнішні впливи виключають можливість описати поведінку складної системи лише на основі знань про властивості формуючих її підсистем. Визначальні результати в теорії складних ситем, формулюванню критеріїв простоти та складності належать академіку НАН України О. М. Шарковському. Результати досліджень різного типу складних систем виявили методичну неспроможність редукціонізму, як методу пізнання природи та суспільства. Результати дослідження складних систем стимулюють широке використання принципів холізму, які базуються на класичному висловлюванні Аристотеля, що ціле завжди більше суми його частин.
Для систематичного дослідження в теорії складних систем в 1984 році в США було створено спеціальний дослідницький центр — Інститут Санта-Фе. В дослідженнях з теорії складних систем характерні ключові слова: нестійкість, нерівноважність, незворотність, хаос, самоорганізація.
Методологія вивчення складних систем є предметом численних досліджень в рамках конкретних дисциплін (див., наприклад, фізика складних систем) та в філософії сучасної науки
Поняття «Складна система» широко використовується; у системотехніці, системному аналізі, при дослідженні операцій і системному підході в різних галузях науки, техніки та економіки. Складну систему можна розчленувати (не обов'язково єдиним способом) на кінцеве число частин, так званих підсистем вищого рівня. Кожну таку підсистему можна у свою чергу розчленувати на кінцеве число дрібніших підсистем і т. ін., аж до отримання підсистем першого рівня, так званої складної системи, які або об'єктивно не підлягають розчленовуванню на частини, або щодо їх подальшої неподільності є відповідна домовленість. Таким чином, підсистема, з одного боку, сама є складною системою (для підсистем нижчого рівня), що складається з декількох елементів, з іншого боку, вона — елемент системи вищого рівня.
Приклади
До категорії складних систем, перш за все, слід віднести живі організми. Як результат еволюції всі живі організми проявляють три надзвичайно важливі властивості: адаптацію до навколишнього середовища, величезну різноманітність, надзвичайну складність внутрішньої структури. При цьому складність розуміється не в сенсі наявності великої кількості складових елементів (підсистем), а саме в складності механізмів взаємодії між ним та навколишнім світом. Розвиток теорії складних систем дозволив сформувати тезу: хвороба — це втрата складності живою системою. Основні поняття теорії складних систем формувалися при вивченні властивостей нелінійних динамічних систем. Приклади таких досліджень та їх узагальнення приведені в монографії
Кількість складових елементів, які можна виділити в системі, не є визначальною для того, щоб віднести її до категорії складних систем. Як приклад системи лише з двома елементами вкажемо на фізичний маятник з двох компонентів.
При значному початковому відхиленні від положення рівноваги маятник починає здійснювати коливальні рухи. Для відображення складності цих рухів досить розглянути траєкторію, яку описує кінець другого компоненту цього маятника. Ця траєкторія відображена на анімації. Складність траєкторії точки в досить простій структурно системі вказує на відсутність прямого зв'язку між структурною та динамічною складністю.
Тут бачимо типову поведінку динамічних систем з сильною нелінійністю. Такі системи проявляють властивість хаотизації руху. Оскільки в математичній моделі таких систем всі характеристики детерміновані, то таке явище одержало назву детермінованого хаосу.
Властивості атома водню такі як спектральні характеристики його випромінювання, є властивості складної системи, які неможливо звести до властивостей його складових — електрона і протона (кожен з яких у свою чергу є системою).
Порівняння з простою системою
Для розкриття поняття «складна система» доцільно вказати основні відмінності простої та складної системи.
Проста система
- однозначність зв'язку між зовнішньою дією та реакцією системи.
- малі зміни в характері зовнішньої дії викликають малі зміни в реакції системи.
- передбачуваність. Можливість якісно і кількісно передбачити поведінку системи на будь-якому інтервалі часу.
Складна система
- циклічна причинність, зворотний зв'язок.
- малі зміни зовнішньої дії викликають суттєві, часто якісні, зміни в реакції системи.
- непередбачуваність.
Див. також
Зноски
- Neil, F. Johnson (2007). Two's Company, Three is Complexity. A simple guide to the Science of all Sciences. Oxford: Oneword Publications. с. 236. ISBN .
- fielding, с. 5.
- Шарковский, А.Н.; Коляда, С.Ф.; Спивак, А.Г.; Федоренко, B.B. (1989). Динамика одномерных отображений. Киев: Наукова думка. с. 216. ISBN .
{{}}
: Перевірте значення|isbn=
: недійсний символ () - Морен, Э. (2005). Метод. Природа природы. Москва: Прогресс-Традиция. с. 464. ISBN .
- Лоскутов, A.Ю.; Михайлов, A.C. (2007). Основы теории сложных систем. Москва-Ижевск: Институт компьютерных исследований. с. 620.
Література
- Організмічні теорії // Філософський енциклопедичний словник / В. І. Шинкарук (гол. редкол.) та ін. — Київ : Інститут філософії імені Григорія Сковороди НАН України : Абрис, 2002. — С. 453. — 742 с. — 1000 екз. — ББК (87я2). — .
- Fielding Roy. Architectural Styles and the Design of Network-based Software Architectures. — University of California, Irvine, 2000. — 17 червня. Архівовано з джерела 7 січня 2017. Процитовано 2009-02-20.
Це незавершена стаття з науки. Ви можете проєкту, виправивши або дописавши її. |
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Skladna siste ma sistema ponyattya sho shiroko vikoristovuyetsya v suchasnij naukovij literaturi i vkazuye na specifichni osoblivosti ob yektiv doslidzhennya praktichno v usih rozdilah prirodnichih ta gumanitarnih nauk Same cya vseohopnist terminu poyasnyuye vidsutnist yedinogo zagalno viznachennya skladnoyi sistemi Skladna sistemaDoslidzhuyetsya vd i teoriya sistem Skladna sistema u VikishovishiZagalna harakteristikaSered chislennih oznak skladnoyi sistemi osnovnimi ye nastupne vidkritist sistemi zdatnist do samoorganizaciyi iyerarhichnist ta polistrukturnist subrivniv organizaciyi sistemogenezu ob yekt sistem vidtvoryuvanist sistemi za umov zapusku iyerarhichnoyi sistemogenezu Pri analizi skladnih sistem rozriznyayut strukturnu funkcionalnu ta dinamichnu skladnosti Po vidnoshennyu do zadach obchislyuvalnoyi matematiki vazhlive znachennya maye vvedene A M Kolmogorovim ponyattya algoritmichnoyi skladnosti Zaraz v sviti anglijskoyu movoyu vidayetsya 12 naukovih zhurnaliv v nazvi a otzhe i v tematici yakih vzhivano termin Complexity Skladnist V programnij inzheneriyi skladnoyu sistemoyu vvazhayut sistemu z bagatma rivnyami abstraciyi Yak pravilo v skladnih sistemah vdayetsya vidiliti pevni skladovi elementi pidsistemi Osoblivosti vzayemodiyi mizh pidsistemami ta specifika reakciyi sistemi na zovnishni vplivi viklyuchayut mozhlivist opisati povedinku skladnoyi sistemi lishe na osnovi znan pro vlastivosti formuyuchih yiyi pidsistem Viznachalni rezultati v teoriyi skladnih sitem formulyuvannyu kriteriyiv prostoti ta skladnosti nalezhat akademiku NAN Ukrayini O M Sharkovskomu Rezultati doslidzhen riznogo tipu skladnih sistem viyavili metodichnu nespromozhnist redukcionizmu yak metodu piznannya prirodi ta suspilstva Rezultati doslidzhennya skladnih sistem stimulyuyut shiroke vikoristannya principiv holizmu yaki bazuyutsya na klasichnomu vislovlyuvanni Aristotelya sho cile zavzhdi bilshe sumi jogo chastin Dlya sistematichnogo doslidzhennya v teoriyi skladnih sistem v 1984 roci v SShA bulo stvoreno specialnij doslidnickij centr Institut Santa Fe V doslidzhennyah z teoriyi skladnih sistem harakterni klyuchovi slova nestijkist nerivnovazhnist nezvorotnist haos samoorganizaciya Metodologiya vivchennya skladnih sistem ye predmetom chislennih doslidzhen v ramkah konkretnih disciplin div napriklad fizika skladnih sistem ta v filosofiyi suchasnoyi nauki Ponyattya Skladna sistema shiroko vikoristovuyetsya u sistemotehnici sistemnomu analizi pri doslidzhenni operacij i sistemnomu pidhodi v riznih galuzyah nauki tehniki ta ekonomiki Skladnu sistemu mozhna rozchlenuvati ne obov yazkovo yedinim sposobom na kinceve chislo chastin tak zvanih pidsistem vishogo rivnya Kozhnu taku pidsistemu mozhna u svoyu chergu rozchlenuvati na kinceve chislo dribnishih pidsistem i t in azh do otrimannya pidsistem pershogo rivnya tak zvanoyi skladnoyi sistemi yaki abo ob yektivno ne pidlyagayut rozchlenovuvannyu na chastini abo shodo yih podalshoyi nepodilnosti ye vidpovidna domovlenist Takim chinom pidsistema z odnogo boku sama ye skladnoyu sistemoyu dlya pidsistem nizhchogo rivnya sho skladayetsya z dekilkoh elementiv z inshogo boku vona element sistemi vishogo rivnya PrikladiDo kategoriyi skladnih sistem persh za vse slid vidnesti zhivi organizmi Yak rezultat evolyuciyi vsi zhivi organizmi proyavlyayut tri nadzvichajno vazhlivi vlastivosti adaptaciyu do navkolishnogo seredovisha velicheznu riznomanitnist nadzvichajnu skladnist vnutrishnoyi strukturi Pri comu skladnist rozumiyetsya ne v sensi nayavnosti velikoyi kilkosti skladovih elementiv pidsistem a same v skladnosti mehanizmiv vzayemodiyi mizh nim ta navkolishnim svitom Rozvitok teoriyi skladnih sistem dozvoliv sformuvati tezu hvoroba ce vtrata skladnosti zhivoyu sistemoyu Osnovni ponyattya teoriyi skladnih sistem formuvalisya pri vivchenni vlastivostej nelinijnih dinamichnih sistem Prikladi takih doslidzhen ta yih uzagalnennya privedeni v monografiyi Kilkist skladovih elementiv yaki mozhna vidiliti v sistemi ne ye viznachalnoyu dlya togo shob vidnesti yiyi do kategoriyi skladnih sistem Yak priklad sistemi lishe z dvoma elementami vkazhemo na fizichnij mayatnik z dvoh komponentiv Skladovi fizichnogo mayatnika ta harakteristiki dlya opisu jogo ruhu Pri znachnomu pochatkovomu vidhilenni vid polozhennya rivnovagi mayatnik pochinaye zdijsnyuvati kolivalni ruhi Dlya vidobrazhennya skladnosti cih ruhiv dosit rozglyanuti trayektoriyu yaku opisuye kinec drugogo komponentu cogo mayatnika Cya trayektoriya vidobrazhena na animaciyi Skladnist trayektoriyi tochki v dosit prostij strukturno sistemi vkazuye na vidsutnist pryamogo zv yazku mizh strukturnoyu ta dinamichnoyu skladnistyu Trayektoriya ruhu kincevoyi tochki drugogo komponentu fizichnogo mayatnika Tut bachimo tipovu povedinku dinamichnih sistem z silnoyu nelinijnistyu Taki sistemi proyavlyayut vlastivist haotizaciyi ruhu Oskilki v matematichnij modeli takih sistem vsi harakteristiki determinovani to take yavishe oderzhalo nazvu determinovanogo haosu Vlastivosti atoma vodnyu taki yak spektralni harakteristiki jogo viprominyuvannya ye vlastivosti skladnoyi sistemi yaki nemozhlivo zvesti do vlastivostej jogo skladovih elektrona i protona kozhen z yakih u svoyu chergu ye sistemoyu Porivnyannya z prostoyu sistemoyuDlya rozkrittya ponyattya skladna sistema docilno vkazati osnovni vidminnosti prostoyi ta skladnoyi sistemi Prosta sistema odnoznachnist zv yazku mizh zovnishnoyu diyeyu ta reakciyeyu sistemi mali zmini v harakteri zovnishnoyi diyi viklikayut mali zmini v reakciyi sistemi peredbachuvanist Mozhlivist yakisno i kilkisno peredbachiti povedinku sistemi na bud yakomu intervali chasu Skladna sistema ciklichna prichinnist zvorotnij zv yazok mali zmini zovnishnoyi diyi viklikayut suttyevi chasto yakisni zmini v reakciyi sistemi neperedbachuvanist Div takozhTeoriya sistem Dinamichna sistema Tehnichna sistema Cifrovij organizmZnoskiNeil F Johnson 2007 Two s Company Three is Complexity A simple guide to the Science of all Sciences Oxford Oneword Publications s 236 ISBN 978 1 85168 488 5 fielding s 5 Sharkovskij A N Kolyada S F Spivak A G Fedorenko B B 1989 Dinamika odnomernyh otobrazhenij Kiev Naukova dumka s 216 ISBN 5 12 000511 H a href wiki D0 A8 D0 B0 D0 B1 D0 BB D0 BE D0 BD Cite book title Shablon Cite book cite book a Perevirte znachennya isbn nedijsnij simvol dovidka Moren E 2005 Metod Priroda prirody Moskva Progress Tradiciya s 464 ISBN 5 89826 165 6 Loskutov A Yu Mihajlov A C 2007 Osnovy teorii slozhnyh sistem Moskva Izhevsk Institut kompyuternyh issledovanij s 620 LiteraturaOrganizmichni teoriyi Filosofskij enciklopedichnij slovnik V I Shinkaruk gol redkol ta in Kiyiv Institut filosofiyi imeni Grigoriya Skovorodi NAN Ukrayini Abris 2002 S 453 742 s 1000 ekz BBK 87ya2 ISBN 966 531 128 X Fielding Roy Architectural Styles and the Design of Network based Software Architectures University of California Irvine 2000 17 chervnya Arhivovano z dzherela 7 sichnya 2017 Procitovano 2009 02 20 Ce nezavershena stattya z nauki Vi mozhete dopomogti proyektu vipravivshi abo dopisavshi yiyi