Например, вымирание населения — чем меньше рождается детей, тем меньше новых родителей, тем меньше детей и так далее. В таких системах идёт самоускоряющееся падение вниз. Падение можно переломить только в том случае, если есть внешние источники, способные повлиять на вход или выход. Системы с положительной обратной связью обычно крайне нестабильны .
Система с отрицательной обратной связью — система, внутри которой существует такая обратная связь, которая приводит к тому, что увеличение выхода системы уменьшает вход .
Обычно отрицательная обратная связь используется для стабилизации какого-либо параметра. Например, автопилот автомобиля автоматически снизит скорость, если будет превышен допустимый предел. Система безопасности реактора автоматически начнёт поглощать свободные нейтроны, если их число увеличится до определённого уровня. Если саранча расплодится и съест всю растительность, то саранча начнёт вымирать из-за отсутствия корма.
$ Как вы думаете, какой тип обратной связи существует в рыночной экономике?
Модель состава системы отображает, из каких частей (подсистем и элементов) состоит система. Главная трудность в построении модели состава заключается в том, что разделение целостной системы на части является относительным, условным, зависящим от целей моделирования (это относится не только к границам между частями системы, но и к границам самой системы). Кроме того, относительным является и выбор уровня дробления, определение самой малой части — элемента. Для удобства обычно применяют иерархические модели состава системы, состоящие из нескольких уровней детализации.
Пример.
Автомобиль на верхнем уровне состоит из корпуса, салона, движущей части. В зависимости от цели анализа к этому уровню также можно отнести пассажиров и груз. На уровне движущей части он состоит из двигателя, колёс, трансмиссии и т.д. На уровне колеса он состоит из ступицы, резиновой камеры, болтов крепления. Необходимость дальнейшего дробления и рассмотрения, например, из чего состоит болт в колесе, зависит от цели анализа автомобиля.
Модель структуры системы отображает связи, взаимодействия, или отношения , между компонентами модели ее состава, то есть совокупность связанных между собой моделей «черного ящика» для каждой из частей системы. Поэтому трудности построения модели структуры те же, что и для построения модели «черного ящика».
В отношении участвуют не менее двух объектов, а свойством мы называем некий атрибут одного объекта. Любое свойство, даже если его понимать как потенциальную способность обладать определенным качеством, выявляется только в процессе взаимодействия объекта (носителя свойства) с другими объектами, то есть в результате установления некоторого отношения. Например, чтобы убедиться в том, что мяч — синий, мало иметь мяч, нужны еще источник белого света и анализатор отраженного от мяча света (при этом не всякий анализатор пригоден; например, глаз дальтоника не может установить цвет мяча [27]).
Свойство — это не атрибут объекта, а лишь определенная абстракция отношения, экономящая мышление. Мы «коротко и ясно» говорим, что стекло прозрачно, вместо того чтобы каждый раз говорить об отношении между лучом света, падающим на поверхность стекла, самим листом стекла и приемником света, находящимся по другую сторону этого листа. Другими словами свойство — это свернутое отношение.
Целевое воздействие одного объекта на другой называется функцией этого объекта, которую он может осуществлять благодаря наличию определённого свойства. Свойство есть способность выполнять действие на другой объект и/или воспринимать воздействие.
Пример.
Опишем отношения между компонентами системы «усилитель звука»: звуком, микрофоном, усилителем, громкоговорителем и электротоком. Микрофон преобразует тихий звук в электроток, усилитель усиливает электроток, громкоговоритель преобразует усиленный электроток в громкий звук.
Граф — это схема, в которой обозначается только наличие элементов и связей между ними, а также (в случае необходимости) разница между элементами и между связями.
Граф состоит из обозначений элементов произвольной природы, называемых вершинами, и обозначений связей между ними, называемых ребрами (иногда дугами). Часто бывает необходимо отразить несимметричность некоторых связей; в таких случаях линию, изображающую ребро, снабжают стрелкой. Если в графе требуется отразить другие различия между элементами или связями, то либо разным ребрам приписывают различные веса (взвешенные графы), либо раскрашивают вершины или ребра (раскрашенные графы).
$ Подумайте, как отношения между людьми и фирмами в рамках рыночной экономики можно представить в виде графов.
Анализ и Синтез
Модель — Познавательная и Прагматическая (управляющая) — Согласование со средой — Подобие и Ограниченность — Адекватность
Система — Чёрный ящик — Положительная и Отрицательная обратная связь — Модель состава — Модель структуры — Свойство объекта — Функция — Граф
Основы ТРИЗ
Теория Решения Изобретательских Задач (ТРИЗ) была разработана в СССР, начиная с конца 1940-х годов, советским инженером Г.С.Альтшуллером и школой его последователей. ТРИЗ не была признана официальной наукой, исследования проводились в основном на общественных началах. В настоящее время несколько компаний и учебных заведений в странах Запада и Азии коммерчески используют ТРИЗ. С материалами и ссылками по ТРИЗ можно подробно ознакомиться в Интернет [28].
Основные методы исследований в ТРИЗ — (1) анализ мирового патентного фонда и развития техники и (2) анализ процесса поиска изобретательских идей.
Многоэкранная схема сильного мышления
Каждая техническая система входит в надсистему, являясь одной из ее частей и взаимодействуя с другими ее частями; но и сами системы тоже состоят из взаимодействующих частей — подсистем. Признак талантливого мышления — умение переходить от системы к надсистеме и подсистемам. Для этого должны работать три мысленных экрана:
Когда речь идет о дереве (системе), надо видеть лес (надсистему) и отдельные части дерева (корни, ствол, ветки, листья — подсистемы). На каждом этапе также необходимо видеть линию развития: как изменяются подсистема, система и надсистема в прошлом, настоящем и будущем:
Одновременно надо представить такую же многоэкранную схему для альтернативных и конкурирующих систем [29].
$ Подумайте, что является подсистемой, надсистемой и альтернативной системой для рыночной экономики?
Линии жизни технических систем
Жизнь технических систем (как и других систем, например, биологических) можно изобразить в виде S-образной кривой, показывающей, как меняются во времени главные характеристики системы (мощность, производительность, скорость, число выпускаемых систем и т.д.). S-кривая была получена в результате анализа истории развития множества технических систем.
У разных технических систем эта кривая имеет свои индивидуальные особенности. Но на ней всегда есть характерные участки, которые можно представить схематически, с подчеркнутым огрублением:
В «детстве» (участок 1) техническая система развивается медленно. Затем наступает пора «возмужания» и «зрелости» (участок 2) — техническая система быстро совершенствуется, начинается массовое ее применение.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221
Система с отрицательной обратной связью — система, внутри которой существует такая обратная связь, которая приводит к тому, что увеличение выхода системы уменьшает вход .
Обычно отрицательная обратная связь используется для стабилизации какого-либо параметра. Например, автопилот автомобиля автоматически снизит скорость, если будет превышен допустимый предел. Система безопасности реактора автоматически начнёт поглощать свободные нейтроны, если их число увеличится до определённого уровня. Если саранча расплодится и съест всю растительность, то саранча начнёт вымирать из-за отсутствия корма.
$ Как вы думаете, какой тип обратной связи существует в рыночной экономике?
Модель состава системы отображает, из каких частей (подсистем и элементов) состоит система. Главная трудность в построении модели состава заключается в том, что разделение целостной системы на части является относительным, условным, зависящим от целей моделирования (это относится не только к границам между частями системы, но и к границам самой системы). Кроме того, относительным является и выбор уровня дробления, определение самой малой части — элемента. Для удобства обычно применяют иерархические модели состава системы, состоящие из нескольких уровней детализации.
Пример.
Автомобиль на верхнем уровне состоит из корпуса, салона, движущей части. В зависимости от цели анализа к этому уровню также можно отнести пассажиров и груз. На уровне движущей части он состоит из двигателя, колёс, трансмиссии и т.д. На уровне колеса он состоит из ступицы, резиновой камеры, болтов крепления. Необходимость дальнейшего дробления и рассмотрения, например, из чего состоит болт в колесе, зависит от цели анализа автомобиля.
Модель структуры системы отображает связи, взаимодействия, или отношения , между компонентами модели ее состава, то есть совокупность связанных между собой моделей «черного ящика» для каждой из частей системы. Поэтому трудности построения модели структуры те же, что и для построения модели «черного ящика».
В отношении участвуют не менее двух объектов, а свойством мы называем некий атрибут одного объекта. Любое свойство, даже если его понимать как потенциальную способность обладать определенным качеством, выявляется только в процессе взаимодействия объекта (носителя свойства) с другими объектами, то есть в результате установления некоторого отношения. Например, чтобы убедиться в том, что мяч — синий, мало иметь мяч, нужны еще источник белого света и анализатор отраженного от мяча света (при этом не всякий анализатор пригоден; например, глаз дальтоника не может установить цвет мяча [27]).
Свойство — это не атрибут объекта, а лишь определенная абстракция отношения, экономящая мышление. Мы «коротко и ясно» говорим, что стекло прозрачно, вместо того чтобы каждый раз говорить об отношении между лучом света, падающим на поверхность стекла, самим листом стекла и приемником света, находящимся по другую сторону этого листа. Другими словами свойство — это свернутое отношение.
Целевое воздействие одного объекта на другой называется функцией этого объекта, которую он может осуществлять благодаря наличию определённого свойства. Свойство есть способность выполнять действие на другой объект и/или воспринимать воздействие.
Пример.
Опишем отношения между компонентами системы «усилитель звука»: звуком, микрофоном, усилителем, громкоговорителем и электротоком. Микрофон преобразует тихий звук в электроток, усилитель усиливает электроток, громкоговоритель преобразует усиленный электроток в громкий звук.
Граф — это схема, в которой обозначается только наличие элементов и связей между ними, а также (в случае необходимости) разница между элементами и между связями.
Граф состоит из обозначений элементов произвольной природы, называемых вершинами, и обозначений связей между ними, называемых ребрами (иногда дугами). Часто бывает необходимо отразить несимметричность некоторых связей; в таких случаях линию, изображающую ребро, снабжают стрелкой. Если в графе требуется отразить другие различия между элементами или связями, то либо разным ребрам приписывают различные веса (взвешенные графы), либо раскрашивают вершины или ребра (раскрашенные графы).
$ Подумайте, как отношения между людьми и фирмами в рамках рыночной экономики можно представить в виде графов.
Анализ и Синтез
Модель — Познавательная и Прагматическая (управляющая) — Согласование со средой — Подобие и Ограниченность — Адекватность
Система — Чёрный ящик — Положительная и Отрицательная обратная связь — Модель состава — Модель структуры — Свойство объекта — Функция — Граф
Основы ТРИЗ
Теория Решения Изобретательских Задач (ТРИЗ) была разработана в СССР, начиная с конца 1940-х годов, советским инженером Г.С.Альтшуллером и школой его последователей. ТРИЗ не была признана официальной наукой, исследования проводились в основном на общественных началах. В настоящее время несколько компаний и учебных заведений в странах Запада и Азии коммерчески используют ТРИЗ. С материалами и ссылками по ТРИЗ можно подробно ознакомиться в Интернет [28].
Основные методы исследований в ТРИЗ — (1) анализ мирового патентного фонда и развития техники и (2) анализ процесса поиска изобретательских идей.
Многоэкранная схема сильного мышления
Каждая техническая система входит в надсистему, являясь одной из ее частей и взаимодействуя с другими ее частями; но и сами системы тоже состоят из взаимодействующих частей — подсистем. Признак талантливого мышления — умение переходить от системы к надсистеме и подсистемам. Для этого должны работать три мысленных экрана:
Когда речь идет о дереве (системе), надо видеть лес (надсистему) и отдельные части дерева (корни, ствол, ветки, листья — подсистемы). На каждом этапе также необходимо видеть линию развития: как изменяются подсистема, система и надсистема в прошлом, настоящем и будущем:
Одновременно надо представить такую же многоэкранную схему для альтернативных и конкурирующих систем [29].
$ Подумайте, что является подсистемой, надсистемой и альтернативной системой для рыночной экономики?
Линии жизни технических систем
Жизнь технических систем (как и других систем, например, биологических) можно изобразить в виде S-образной кривой, показывающей, как меняются во времени главные характеристики системы (мощность, производительность, скорость, число выпускаемых систем и т.д.). S-кривая была получена в результате анализа истории развития множества технических систем.
У разных технических систем эта кривая имеет свои индивидуальные особенности. Но на ней всегда есть характерные участки, которые можно представить схематически, с подчеркнутым огрублением:
В «детстве» (участок 1) техническая система развивается медленно. Затем наступает пора «возмужания» и «зрелости» (участок 2) — техническая система быстро совершенствуется, начинается массовое ее применение.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221