Морфология процессов

В функциональном (структурно-процессуальном) плане реальная система представляет собой совокупность трех взаимосвязанных функциональных подсистем: управляемой (объект управления), управляющей (субъект управления) и наблюдающей, олицетворяющих ситуационный, ценностный и информационный аспекты проявления сущности системы (рис. 3.1.1).

Рис. 3.1.1. Функциональная структура системы:
1, 2, 3 – соответственно управляемая, управляющая и наблюдающая подсистемы;
4 – внешнее окружение; – соответственно векторы переменных,
управлений, возмущений и наблюдений

Согласно схеме рис. 3.1.1 можно выделить три основных класса процессов, составляющих системный процесс: 1) изменения состояния, положения, формы ; 2) наблюдения ; 3) процессы управления . Внешние возмущения выступают в роли внешних динамических факторов.

Процессы изменения состояния и структуры системы естественным образом могут быть разделены на следующие основные группы:

· процессы изменения пространственного положения структурных образований – перемещения;

· процессы изменения пространственных форм структурных образований – деформации;

· процессы взаимного превращения структурных образований – превращения;

· процессы изменения состояний.

Перемещения и деформации составляют общий подкласс процессов, которые условно можно назвать движениями. Заметим, что процессы изменения состояний системы можно также рассматривать как процессы движения – внутреннего движения, в результате которого происходят перемещения и деформации: составляющих систему структурных образований и их взаимные превращения.

Любое, даже самое сложное пространственное перемещение, по существу, может быть представлено в виде последовательности типовых элементарных пространственных перемещений: сдвига, вращения и инверсии (зеркального отображения) (рис. 3.1.1).

Инверсия может быть представлена как вращение в пространстве более высокой размерности.

Процессы деформации характерны только для метрических пространств. Типовыми видами деформационных движений являются: сжатие, растяжение, сдвиг, изгиб и кручение. Разумеется, возможны и другие более сложные – смешанные морфологические типы деформационных движений.

В качестве примера не поддающихся пока сколько-нибудь обоснованной формализации морфологических типов деформационных движений можно назвать, в частности, такие, как: «прижать к стене», «загнать в угол», «выкручивать руки» и т.п. (естественно, понимаемых не в буквальном смысле).

К числу основных морфологических типов превращений прежде всего следует отнести процессы рождения, распада, слияния, поглощения и метаморфозы. Указанные процессы могут протекать как в метрически измеримом и в топологическом пространствах, так и просто на множествах структурных образований. Особенно часто метаморфозы возникают в политической сфере, когда те или иные политики начинают резко менять свои политические роли: демократ превращается в консерватора, консерватор – в либерала и т.д. Люди в этом плане полиморфны.

Как уже отмечалось выше, процессы изменения состояний, по сути дела, сводятся к перемещениям, деформациям и превращениям структурных образований, существующих во внутреннем пространстве системы. В результате реализации какого-либо из этих процессов изменяются в той или иной степени свойства соответствующей системы. В связи с этим наряду с рассмотренными выше целесообразным представляется ввести еще один морфологический тип процессов – процессы переноса. При переносе происходит распространение элементов какой-либо природы, первоначально локализованных в некоторой области пространства на соседние его области. При этом происходит изменение соответствующих свойств среды, составляющей материальную основу рассматриваемого процесса.

Типичным примером процессов переноса является диффузия, т.е. постепенное проникновение одного вещества в другое. В качестве еще одного примера процессов переноса можно назвать процесс распространения эпидемии или процесс распространения слухов.

Совокупность последовательно сме­няющих друг друга в процессе существования системы значений признаков ее пространственного положения называется траекторией движения этой системы.

Часто понятие траектории рассматривается в более широком смысле как зависимость признаков состояния от времени. Если указанные признаки независимы, то в этом случае говорят о траектории системы в фазовом пространстве.

В качестве одного неформального примера траектории может служить карьера чиновника в течение своей службы. Эта траектория вполне однозначно описывается последовательностью тех мест в служебной иерархии (состояний), которые он занимал в различные моменты времени.

С формальной точки зрения временная структура процесса может быть непрерывной, когда изменение признака во времени происходит без скачков (разрывов), или дискретной, когда во временной зависимости признака такие скачки (разрывы) значений наблюдаются. Особое место среди дискретных процессов занимает так называемые импульсные. В импульсных процессах признаки могут проявляться во времени лишь в виде последовательности чередующихся импульсов и пауз. В течение паузы признак или не наблюдается или сохраняет свое минимальное значение. Разумеется, возможны и смешанные типы кусочно-непрерывных процессов.

К числу основных морфологических типов процессов, определяемых видом временной зависимости признака, можно отнести: монотонные (постоянно, ограниченно или неограниченно убывающие, ограниченно или неограниченно возрастающие), апериодические, или ациклические (в пределе ограниченно убывающие или возрастающие) и периодические (колебательные) или циклические (стационарные, ограниченно или неограниченно убывающие или возрастающие (расходящиеся)) (рис. 3.1.2).

А б

В г

Рис. 3.1.2. Основные формы временной зависимости признаков:
а – монотонные процессы; б – апериодические (ациклические);
в, г – периодические (колебательные) или циклические

Одним из фундаментальных морфологических свойств реальных систем, отражающих принципы единства природы и универсальности ее языка, обеспечивающих принципиальную возможность ее познания, является свойство изоморфизма (аналогичности) процессов, протекающих в различных сферах. Благодаря этому свойству может осуществляться разработка достаточно универсальных моделей разных систем. В этом смысле свойство изоморфизма – один из мощнейших системообразующих факторов науки.