Читайте также:
|
Под состоянием системы понимают все сведения о системе в данный момент времени, которые однозначно определяют свойства и изменение свойств системы (поведение системы) в будущем. Состояние системы называется неравновесным, если параметры системы с течением времени изменяются. Для таких состояний невозможно указать определенного значения параметров состояния, поскольку они будут различными для разных частей системы. Состояние системы называется равновесным, если при отсутствии внешних воздействий все ее параметры сохраняют свои значения сколь угодно долго. В равновесном состоянии параметры любых частей системы одинаковы. Система, выведенная из состояния равновесия и предоставленная самой себе, спустя некоторое время (время релаксации) приходит в состояние равновесия. Стремление к равновесному состоянию - характерная черта подавляющего числа систем различной природы. Система может находиться в различных состояниях. Переход системы из одного состояния в другое называется процессом. Любой процесс представляет собой последовательность состояний системы. Равновесный процесс есть последовательность равновесных состояний системы. Неравновесные процессы близки к равновесным, если они протекают настолько медленно, что в течение некоторого времени состояние системы можно считать равновесным.. Для любого равновесного состояния «безразлично» направление протекания процесса, равновесные состояния системы могут следовать друг за другом как в одном (прямом) направлении, так и в другом (обратном) направлении. Любой равновесный процесс обратим, его можно провести как в прямом, так и в обратном направлении и возвратить систему в исходное состояние. При этом в окружающей среде и системе не произойдет каких-либо изменений.
Обратимый процесс является идеализацией, реальные процессы необратимытак как сопровождаются диссипацией энергией, - ее передачей от системы к внешней среде и переходом энергии их одной формы в другую.
Особое место в естествознании занимают круговые процессы или циклы. Процесс называется круговым, если в результате процесса система возвращается в первоначальное состояние. В любом круговом процессе начальное и конечное состояния системы совпадают.
Величины, характеризующие процесс изменения состояния системы, называются функциями состояния.
Функции состояния системы обладают следующими особенностями:
· при переходе системы из одного состояния в другое их изменение не зависит от пути перехода,
· если система совершает круговой процесс, то изменение функции состояния системы равно нулю.
Примерами функций состояния системы является механическая энергия, точнее потенциальная энергия тела в поле силы тяжести Земли; внутренняя энергия термодинамической системы
18.ОБЩИЕ СИСТЕМНЫЕ ПРИНЦИПЫ: СТРУКТУРНОСТЬ, ЦЕЛОСТНОСТЬ, ИЕРАРХИЧНОСТЬ, РАЗВИТИЕ И ИЗМЕНЧИВОСТЬ, ВЗАИМОСВЯЗЬ СИСТЕМЫ С ВНЕШНЕЙ СРЕДОЙ.
Принцип структурности утверждает возможность описания системы через установление ее структуры Различают пространственные, временные и пространственно-временные структуры. Свойства структуры и компонентов системы обусловливают ее изменчивость и целостность. Целостность системы означает, что взаимодействующие компоненты, соединяясь вместе, образуют уникальное целое, обладающее новыми интегративными свойствами.
Принцип системности утверждает, что возникновение и существование любой системы обусловлено взаимодействием ее компонентов. Свойства системы зависят от места и функции компонентов в системе и их взаимодействий, поэтому свойства системы отличаются от свойств компонентов. Это отличие называется эмерджентностью. Совокупность взаимодействий компонентов системы, называют структурой системы,. Понятие структура характеризует строение системы - расположение ее элементов, обеспечивающих сохранение основных свойств системы при различных внешних и внутренних преобразованиях. Устойчивые связи элементов определяют упорядоченность системы. Существуют два типа связей между элементами системы - по горизонтали и по вертикали.
Принцип целостности утверждает принципиальную невозможность сведения свойств системы к сумме свойств составляющих систему компонентов.
Принцип иерархичности утверждает, что любой элемент системы может рассматриваться как система и любая рассматриваемая система может рассматриваться как элемент более широкой системы. Иногда элементы системы рассматривают как подсистемы. Подсистема есть наибольшая часть системы, подчиненная системе и управляемая ею, но обладающая определенной автономностью. Элементы, подсистемы и системы образуют иерархические уровни, расположение которых в порядке от высшего к низшему образует иерархическую лестницу.
Принцип иерархичности приводит к парадоксу иерархичности: для описания любой системы необходимо описание ее компонентов, а описание компонентов системы требует описания самой системы. Парадокс преодолевают методом последовательных приближений, - последовательным описанием систем с использованием неполных и заведомо ограниченных знаний, что позволяет постепенно приближаться к истине. Принцип изменчивости утверждает, что любое изменение системы состоит в изменении набора ее компонентов. При росте и развитии системы в ней появляются новые компоненты; в стационарном состоянии системы компоненты обновляются; при деградации и разрушении системы происходит утрата, потеря компонентов. Принцип позволяет описать изменчивость системы на том иерархическом уровне, на котором происходят изменения в компонентов. На иных иерархических уровнях изменения системы могут быть не зафиксированы.
С выделением любой материальной системы автоматически появляется соответствующая среда, в которой существует эта система. Принцип взаимосвязи системы и среды утверждает, что любая система формирует и проявляет свои свойства в процессе взаимодействия со средой. Так как среда всегда больше системы, то эволюция системы диктуется эволюцией среды.
Общие закономерности строения систем
Þ компоненты системы различаются количественно или качественно, и не могут быть абсолютно идентичными. Качественное отличие может состоять в специфической закономерности функционирования и развития компонентов
Þ компоненты системы объединяются в единое целое выполнением некоторой общей функции, отличающейся от функций компонентов
Þ компоненты автономны и существуют в количестве, достаточном для выполнения общей функции
Þ свойства компонентов и их отношения с системой определяются особенностями структуры системы
КЛАССИФИКАЦИЯ СИСТЕМ. СИСТЕМЫ ФИЗИЧЕСКИЕ, ХИМИЧЕСКИЕ, БИОЛОГИЧЕСКИЕ. СТАТИСТИЧЕСКИЕ И ДИНАМИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ. СИСТЕМЫ ДЕТЕРМИНИРОВАННЫЕ И ВЕРОЯТНОСТНЫЕ (СТОХАСТИЧЕСКИЕ). СИСТЕМЫ ОТКРЫТЫЕ, ЗАМКНУТЫЕ (ИЗОЛИРОВАННЫЕ), ПРОСТЫЕ И СЛОЖНЫЕ.
Любая классификация системы абстрактна, т.к. основана на идеализации системы. Проблема классификации связана с выбором параметров, по которым выделяется система. Материальные системы представляют собой целостные совокупности материальных объектов Природы и могут быть подразделены на живые системы и неживые. Абстрактные системы являются продуктом человеческого мышления и могут подразделяться на классы (понятия, гипотезы, теории и т.д.).
Все системы подразделяются на абстрактные и материальные. Существуют критерии классификации, основанные на особенностях состояния системы и ее изменчивости, на ее поведении и предсказуемости поведения.
Система является статической, если ее состояние с течением времени не изменяется. Если состояние системы изменяется со временем, то система является динамической.
Поведение детерминированной системы предсказуемо на любой момент времени с полной уверенностью, по известным параметрам состояния системы на данный момент времени можно однозначно установить состояние системы в любой последующий момент времени. Для вероятностной или стохастической системы предсказуемы с некоторой точностью вероятности состояний. Поведение такой системы трудно предсказуемо По характеру взаимоотношений системы со средой различают системы открытые и закрытые (замкнутые) и изолированные. Открытые системы обмениваются со средой веществом и энергией. Закрытая система обменивается со средой энергией. Для изолированных систем обмен отсутствует. В Природе изолированных систем не существует, так как практически невозможно создать непроницаемую для вещества и энергии оболочку. Если бы такое удалось, то мы не смогли бы получить информацию о системе и даже обнаружить ее. По простоте структуры системы подразделяют на простые и сложные. Простота структуры характеризуется, прежде всего малым количеством структурных компонентов системы. С увеличением числа компонентов, разветвленности структуры и ростом разнообразия связей и взаимодействий сложность системы возрастает.
Дата добавления: 2015-12-08; просмотров: 143 | Нарушение авторских прав