Кибернетические системы

Кибернетической системой называют упорядоченную совокупность объектов (элементов системы), взаимодействующих и взаимосвязанных между собой, которые способны воспринимать, запоминать и перерабатывать информацию, а также обмениваться ею.

Примерами кибернетических систем являются

• коллективы людей
• мозг
• вычислительные машины
• автоматы

Соответственно этому элементами кибернетической системы могут быть объекты разной физической природы:

• человек
• клетки мозга
• блоки вычислительной машины и т. д.

Состояние элементов системы описывается некоторым множеством параметров, которые подразделяются на

• непрерывные, принимающие любые вещественные значения в определенном интервале
• дискретные, принимающие конечные множества значений

Так, например, температура тела человека – непрерывный параметр, а его пол – дискретный параметр.

Функционирование кибернетической системы описывается тремя свойствами:

• функциями, которые учитывают изменение состояний элементов системы
• функциями, вызывающими изменения в структуре системы (в том числе и вследствие внешнего воздействия)
• и функциями, определяющими сигналы, передаваемые системой за ее пределы

Кроме того, учитывается начальное состояние системы.

Кибернетические системы различаются по своей сложности, степени определенности и уровню организации.

Кибернетические системы делятся на

• непрерывные
• дискретные

В непрерывных системах все сигналы, циркулирующие в системе, и состояния элементов задаются непрерывными параметрами.

В дискретных – дискретными.

Существуют однако и смешанные системы, в которых имеются параметры обоих видов.

Деление систем на непрерывные и дискретные является условным и определяется необходимой степенью точности исследуемого процесса, техническими и математическими удобствами.

Некоторые процессы или величины, имеющие дискретную природу, например электрический ток (дискретность электрического заряда: он не может быть меньше, чем заряд электрона), удобно описывать непрерывными величинами. В других случаях, наоборот, непрерывный процесс имеет смысл описывать дискретными параметрами.

В кибернетике и технике принято деление систем на детерминированные и вероятностные.

Детерминированные системы -  элементы которой взаимодействуют определенным образом, состояние и поведение ее предсказываются однозначно и описываются однозначными функциями.

Поведение вероятностных систем можно определить с некоторой долей достоверности.

• Система называется замкнутой, если ее элементы обмениваются сигналами только между собой.
• Незамкнутые, или открытые, системы обязательно обмениваются сигналами с внешней средой.

Для восприятия сигналов из внешней среды и передачи их внутрь системы всякая открытая система обладает рецепторами (датчиками или преобразователями).

У животных, как у кибернетической системы, рецепторами являются органы чувств – осязание, зрение, слух и иное, у автоматов – датчики: тензометрические, фотоэлектрические, индукционные и т. д.

По материалам:"Медицинская физика" Подколзина Вера Александровна

SEB24. Библиотека лучших практик в области проектирования, оптимизации и развития  организационных систем. Глоссарий