Osnovi_teorii(прост учебник) (1021136), страница 18
Текст из файла (страница 18)
Другими словами, отображение сложной системы в целом обеспечивается взаимодействием упрощенных моделей. При этом выявление новых свойств и сущностей необязательно должно сопровождатьсяпостроением обобщающих моделей, а может ограничиваться наращиваниемсобрания уже существующих частных ее описаний. Этот принцип дает возможность изучать (исследовать) определенное свойство или группу свойствтой или иной РЛ системы при помощи одной или нескольких упрощенных(узкоориентированных) моделей, поскольку модель, ориентированная наопределенную группу свойств сложной системы, всегда проще самой системы.
В то же время создание полной модели для сложной системы (в соответствии с сформулированной выше теоремой Тьюринга) бесполезно, таккак такая модель будет столь же сложной, как и моделируемая система. Поэтому сложность модели РЛ системы должна соответствовать информациио закономерностях моделируемого объекта, а неправомерное усложнениемодели, основанное лишь на соображениях умозрительного плана, а не натвердо установленных эмпирических данных и качественных законах, может привести к теоретическому произволу и ошибочным рекомендациям.Доказательства существования и стабильности сколь угодно узкоориентированных моделей РЛ системы опирается на постулат дополнительности,а оценка пределов этой стабильности – на постулат неопределенности.Постулат дополнительности: сложные системы, находясь в различных ситуациях взаимодействия с внешней средой, могут проявлять различные системные свойства, в том числе альтернативные (т.
е. несовместимые ни в одной из ситуаций по отдельности). Этот постулат основываетсяна физическом принципе дополнительности для микромира, сформулированного Н. Бором: электрон в одних видах взаимодействий проявляет себякак частица (упругие столкновения), в других – как волна (свойство дифракции).
Постулат дополнительности ориентирует исследователя (учащегося) на необходимость поиска в различных ситуациях проявлений сущности РЛ системы, соответствующих этим ситуациям. Его необходимостьсвязана с ограниченностью средств познания и отображения реальности.Окружающая нас действительность едина, целостна, но отражение еесвойств в сознании субъекта неоднозначно, фрагментарно и ситуационно.66Глава 1.
Теоретико-методологические основания и принципы построения РЛ систем…Исследователь (учащийся) воспринимает одни грани сущности РЛ системы в одних условиях, а другие грани ее сущности – в других.Постулат действия: реакция системы на внешнее воздействиеимеет пороговый характер, т. е. для изменения поведения системы требуется прирост воздействия, превосходящий некоторое пороговое значение.Изменение поведения сложной системы может быть связано с движениемвещества, энергии и информации, которые, накапливаясь, проявляют своевоздействие скачкообразно, путем перехода из одного качественного состояния в другое. Следовательно, порог есть функция трех переменных:количества определенного вещества, количества энергии определенноговида, количества информации определенного качества. Конструктивноезначение постулата действия определяется покомпонентными порогами,значения которых регулируются системой.
До определенного уровня действие среды компенсируется усилением одних и ослаблением других процессов, а с некоторого уровня требуется переустройство системы.Постулат неопределенности: максимальная точность определения(измерения) свойств сложной системы зависит от присущей данной системе области неопределенности, внутри которой повышение точности определения (измерения) одного свойства влечет за собой снижение точностидругого (других); одновременно измерить значение двух (или более) параметров с точностью, превышающей определенный уровень, невозможно.В радиолокации точность одновременного измерения, например, дальности и скорости цели имеет предел, зависящий от вида сигнала.
Этот пределхарактеризуется соответствующей функцией неопределенности и являетсяодним из основных объектов исследования при системном подходе к проектированию РЛС. Физическая причина неопределенности состоит в том,что измеряемая величина (количественно выраженное свойство) влияет навнутрисистемный инвариант. В частности, при частотно-модулированномРЛ сигнале измеряется линейная функция от координаты и скорости.
Точность оценки этой функции есть системный инвариант (устойчивое свойство), который устанавливает предел точности раздельного определениякоординаты и скорости – выигрывая в одном, неизбежно проигрываютв другом, – иначе изменится инвариант, что физически невозможно дляконкретного сигнала.Принцип целенаправленности позволяет упростить и ограничитьмодель сложной системы. Для этого вводят объективную меру целенаправленности, которой является эффективность системы.
Целенаправленнойназывают систему, имеющую тенденцию к сохранению (повышению) своейэффективности или к достижению некоторой ситуации, заданной надсистемой. При этом система оказывается способной противостоять внешнемувоздействию, а также использовать среду и случайные события. Поэтомуэффективность представляет собой обобщенную положительную харак67Раздел I.
Основы теории и методологии радиолокационных систем и комплексовтеристику (главный инвариант) действия (деятельности) системы на определенном интервале времени, учитывающую результат (эффект) отмеченного действия (деятельности) и затраченный ресурс. Она определяетсуществование, перспективу и место системы в надсистеме и объединяеткачество системы (степень ее полезности для надсистемы), расход ресурсаи время действия.Из определения понятия эффективности вытекают следующие еесвойства: а) эффективность имеет количественную меру и выражаетсячислом; б) мера эффективности является внешней по отношению к системе, т. е. описание системы не может быть достаточным для введения этоймеры; в) оценка эффективности учитывает определенные свойства надсистемы и, следовательно, касается как системы, так и надсистемы; г) нецеленаправленные системы эффективности не имеют.Анализируя отмеченные свойства, несложно заметить, что понятиюэффективности присуще некоторое диалектическое противоречие.
С однойстороны, эффективность внутренне присуща системе как таковой, являетсяее атрибутом. С другой стороны, она связана со свойствами надсистемыи является внешним критерием по отношению к системе. Очевидно, что этопротиворечие стимулирует развитие понятия эффективности системы, ноодновременно создает определенные трудности во взаимопонимании исследователей. Применительно к РЛ системам понятие эффективности, а такжепроблема выбора критерия эффективности системы будут рассмотреныв следующей главе.Следствием принципа целенаправленности является постулат выбора: сложные системы обладают областью выбора и способностью выбирать поведение, т. е. реакцию на внешнее воздействие в зависимости отвнутренних критериев целенаправленности; никакое априорное знание непозволяет ни надсистеме, ни самой системе однозначно предсказать этотвыбор.
Сложная система строит свое поведение в существенной, хотяи неоднозначной, связи с ситуацией, поэтому на данное поведение можновлиять (управлять им). Степень же неоднозначности зависит от ситуации,т. е. внешних связей и среды. Более того, в определенных условиях неоднозначность исчезает, что можно наблюдать на ряде социальных или технических систем.
Однако полной однозначности зависимости выходнойреакции системы на входное воздействие не достигается.Постулат выбора отражает способность сложной системы (в соответствии с ее целенаправленностью) использовать редкие благоприятные ситуации или события, возникающие во взаимодействии со средой, и блокировать неблагоприятные для нее процессы и события.Принцип коммуникативности предусматривает, что в процессеразработки (изучения) сложной системы в первую очередь следует выявить и изучить ее коммуникации – внутренние и внешние связи, основ68Глава 1. Теоретико-методологические основания и принципы построения РЛ систем…ными из которых являются: связи взаимодействия системы, ее сторони свойств; связи порождения, раскрывающие генезис (возникновение, становление); связи преобразования; связи строения (структуры); связи функционирования; связи развития, которые вызывают и определяют существенные изменения в строении системы и формах ее существования (жизни); связи управления, которые предопределяют разновидности функциональных связей и связей развития.