Характеристики сложных систем.

Информационные системы, динамика которых зависит от человека, принимающего решения, которые описываются большим числом параметров и на работу которых существенно влияют случайные факторы, относятся к классу сложных систем.

Продолжительность эксперимента с такими системами обычно велика, сравнима со сроком их жизни. Проведение активных экспериментов с такой системой иногда недопустимо, к тому же невозможны чистые опыты и систему приходится изучать во всём многообразии действующих факторов.

Сложные системы имеют следующие особенности:

1. Уникальность. Сложные системы – это уникальные объекты. Существующие аналоги заметно отличаются друг от друга.

2. Слабая структурированность теоретических и физических знаний о системе. Т.к. сложные системы уникальны, то процесс накопления знаний о них затруднён.

3. Составной характер системы. При изучении сложных систем приходится выполнять её разбиение на подсистемы. Это делается для упрощения процесса исследований. При этом нужно учитывать взаимодействие подсистем между собой и с внешней средой.

4. Разнородность подсистем и элементов, составляющих систему. 1) Физическая разнородность, т.е. подсистемы и элементы имеют различную физическую природу. 2) Разнородность математических моделей, описывающих функционирование различных элементов и подсистем.

5. Большая размерность системы. Наличие большого числа взаимосвязанных и взаимодействующих элементов.

6. Многокритериальность оценок процессов, происходящих в системе. Невозможность однозначной оценки объясняется следующими обстоятельствами:

· Наличием множества подсистем, каждая из которых в общем случае оценивается по своим критериям.

· Множественностью показателей, иногда противоречивых, характеризующих работу всей системы.

· Наличие неформализуемых критериев, используемых при принятии решений (в случае когда решения основаны на практическом опыте лиц, принимающих решение).

7. Случайность и неопределённость факторов, действующих в системе. Основным источником случайных воздействий являются факторы внешней среды и отклонения от нормальных режимов функционирования, возникающие внутри системы. К факторам внешней среды относятся:

· Физические факторы (случайные изменения погоды), случайные колебания нагрузки (изменяют условия функционирования системы).

· Случайные отклонения от нормальных режимов функционирования появляются за счёт ошибок приборов, внутренних шумов аппаратуры, отказов в работе некоторых элементов системы, нарушения синхронизации.

Учёт случайных факторов приводит к резкому усложнению задач и увеличивает трудоёмкость вычислений.

Сложные системы представляются в виде тройки (A,S,T): A – множество элементов; S – множество допустимых связей между элементами; T – множество рассматриваемых моментов времени. . Иногда в качестве Т удобно выбирать счётное множество T={0,1,2,….} или T={0,h,2h,….},где h – фиксированное значение.

Для сложных систем допускается переменность состава системы и переменность её структуры. В каждый момент времени Т выделяется подмножество элементов, из которых в данный момент состоит система, и , указывающее, какие связи реализованы в момент времени Т.