Properties of systems — תכונות מערכות

תכונות מערכות

תכונות מערכות — מכלול מאפיינים המשקפים את המבנה, את אופן הפעולה, את ההתנהגות ואת האינטראקציה של מערכות עם הסביבה. תכונות אלו נחקרות במסגרת התיאוריה הכללית של מערכות וניתוח מערכות, תוך охיפת מגוון רחב של תחומים — מהנדסה וביולוגיה ועד קיברנטיקה וניהול.

מאפיין כללי

מערכת נתפסת כקבוצה מסודרת של אלמנטים קשורים זה בזה, המקיימים אינטראקציה ביניהם ועם הסביבה החיצונית. תכונות המערכות מאפשרות לתאר את מאפייניהן האוניברסליים, ללא תלות בתחום הנושא.

סיווג תכונות

תכונות מבניות ותכונות שלמות

• שלמות — תכונות המערכת אינן ניתנות לצמצום לתכונות הרכיבים הבודדים; מאפיינים משמעותיים מתגלים רק ברמת המערכת כולה.
• היררכיות — ארגון אלמנטים לפי רמות עם כפיפות ושליטה.
• מודולריות — האפשרות לבודד רכיבים אוטונומיים (תת-מערכות) המקיימים אינטראקציה ביניהם.
• חלוקתיות — האפשרות לבצע דקומפוזיציה של המערכת מבלי לפגוע בשלמותה המשמעותית.
• בידוד — יכולת המערכת לפעול באופן אוטונומי בתנאים מסוימים.

תכונות פונקציונליות

• ייעוד — אוריינטציה ממוקדת מטרה של המערכת.
• שלמות פונקציונלית — קיום כל הפונקציות והרכיבים הנדרשים.
• אופטימליות — יכולת להשיג מטרות תוך מינימום הוצאת משאבים.
• יתירות — קיום רכיבים או קשרים רזרביים לשיפור האמינות.

תכונות מידע וניהול

• זיהויות — קיום מאפיינים ייחודיים המאפשרים להבחין בין המערכת לאחרות.
• משוב — קיום מנגנוני תיקון המבוססים על מידע אודות המצב הנוכחי.
• שליטה — האפשרות להפעיל השפעה מכוונת על המערכת מבחוץ.

תכונות דינמיות

• יציבות — יכולת שמירה על כשירות תפקודית בפני הפרעות חיצוניות ופנימיות.
• אמינות — יכולת לפעול ללא כשלים במשך פרק זמן נתון.
• אינרציה — עיכוב בתגובת המערכת להשפעות חיצוניות.
• יכולת הסתגלות — יכולת לשנות מבנה והתנהגות בתגובה לתנאים משתנים.

תכונות אמרגנטיות והתנהגותיות

• אמרגנטיות — הופעת תכונות חדשות במערכת שאינן אופייניות לרכיבים הבודדים.
• סינרגיה — אפקט הנוצר מאינטראקציה בין רכיבים, העולה על סכום אפקטיהם הפרטניים.
• אקוויפינליות — השגת אותן מצבי קצה מתנאי התחלה ומסלולים שונים.
• עמידות — יכולת שמירה על כשירות חלקית או מלאה בעת כשל של רכיבים בודדים.

תכונות בתנאי אי-ודאות

• אי-ודאות — קיום גורמים שאינם ניתנים לתיאור או לחיזוי מלא.
• שיטות תוצאה מובטחת — גישות המבטיחות יציבות תפקודית בתנאי אי-ודאות, מבלי להסתמך על מודלים הסתברותיים.

תכונות ומחזור החיים של מערכות

בשלבים שונים של מחזור החיים של המערכת — מהתכנון ועד להוצאה מכלל שימוש — מתבטאות תכונות שונות:

• תכנון: מודולריות, שליטה, אופטימליות
• תפעול: יציבות, אמינות, משוב
• שדרוג: יכולת הסתגלות, חלוקתיות, אקוויפינליות
• פירוק: ניתנות לדקומפוזיציה, בידוד

ראו גם

• התיאוריה הכללית של מערכות
• ניתוח מערכות
• אמרגנטיות
• אקוויפינליות