Владимир Петров - Законы и закономерности развития систем. Книга 3

Полнота и избыточность могут быть функциональными и структурными .

13.3.2. Закон полноты

Необходимым условием принципиальной работоспособности системы является обеспечение ее предназначения и наличие основных работоспособных частей системы.

Полнота может быть функциональной и структурной .

Функциональная полнота

Функциональная полнотадолжна обеспечивать генеральную цель и главную функцию системы, и выполнять все основные и вспомогательные функции, т. е. выполнять одно из требований системности – предназначение.

Функциональную полноту можно рассматривать и как закон функциональной полноты.

Примеры, описывающие главную функцию системы, были представлены раньше (примеры 13.1 и 13.2).

Опишем некоторые из основных функций.

Пример 13.3. Телефон

Основные функции телефона:

– преобразование получаемых и исходящих звуковых сигналов;

– обеспечение связей между элементами телефона;

– управление телефоном.

Вспомогательные функции – например, иметь в памяти постоянные номера телефонов (адресная книга), определение номера звонившего и т. п.

Пример 13.4. Автомобиль

Основные функции автомобиля:

– вращение колес;

– обеспечение связей между элементами автомобиля;

– управление автомобилем.

Вспомогательные функции – например, обеспечение безопасности движения, обеспечение комфорта, возможность слушать радио и т. п.

Структурная полнота

Структурная полнотадолжна обеспечить другое требование системности – работоспособность(часть жизнеспособности). Это обеспечивается наличием необходимых работоспособных элементов(частей) и связейсистемы, т. е. обеспечение составаи структуры системы.

Структурную полноту можно рассматривать и как закон структурной полноты системы.

Элементымогут быть:

• вещественные;

• энергетические;

• информационные.

Они должны содержаться в необходимом количестве и обеспечивать определенное качество .

К вещественным элементам относятся, например, все механические части , в частности корпус .

К энергетическим элементам относятся топливо , источники и преобразователи различных видов энергии .

К информационным элементам могут, например, относиться элементы системы управления , обработки , хранения и передачи информации .

К основным частям (элементам) системыотносятся (рис. 13.2):

– рабочий орган;

– источник и преобразователь вещества, энергии и информации;

– связи;

– система управления.

Рис. 13.2. Основные элементы системы

К основным частям системы можно отнести и корпус.Он не является минимально необходимым. Отдельные системы могут обходиться и без него, но большинство систем имеют корпус.

Существуют виды технических систем, где корпус является минимально необходимым, например, судно. В водоизмещающих суднах корпус выполнят функцию удержания на плаву.

Набор всех основных частей системы представлен на рис. 13.3.

Рис. 13.3. Основные элементы технической системы

Это минимально необходимый набор частей системы , который обеспечивает ее работоспособность .

Рабочий орган

Рабочий орган (иногда его называют «исполнительный элемент» или «инструмент») выполняет главную функцию системы . Именно рабочий орган непосредственно взаимодействует с изделием, для которого предназначена данная система.

Остальные части системы предназначены для обеспечения работоспособности рабочего органа .

Рабочий орган

Пример 13.5. Телефон

Телефон имеет два рабочих органа:

• микрофон;

• наушник.

Функция микрофона – преобразование звука в электрические колебания.

Функция наушника – преобразование электрических колебаний в звук.

Пример 13.6. Автомобиль

В транспортных системах рабочим органом является движитель.

Он существенно зависит от среды, в которой будет перемещаться транспорт.

Для перемещения по поверхности земли, могут использоваться, например, колеса , гусеницы, лыжи (полозья), ноги и т. д.

Перемещение в воздухеили в водеможет осуществляться, например, с помощью винта реактивной струи воздуха или воды, соответственно.

В автомобиле рабочий орган – это колесо.

Колесо имеет две функции: перемещать автомобиль и поддерживать его на определенном расстоянии от поверхности дороги. Перемещение – главная функция автомобиля.

Источник и преобразователь

Существуют разнообразные источники вещества, энергии и информации .

Имеются природные и искусственные источники вещества. К природным источникам вещества можно отнести, например, полезные ископаемые , древесину и т. д., а к искусственным – полученные в результате направленной деятельности человечества.

Среди источников энергии можно назвать, например, солнце, ветер, электричество, топливо и т. д.

Источники энергии могут быть внешние , внутренние и смешанные .

Источники информациимогут быть:

– по виду поля : звуковые (акустические); электромагнитные, включающее электрическое и магнитное поля и весть спектр электромагнитных излучений (радиоволны, терагерцовые, инфракрасные – включая тепловые, видимый свет, ультразвуковые, рентгеновские и жесткие); вкусовые; запаховые; тактильные и т. д.;

– по виду хранения : наскальные, письменные (книги, журналы, газеты и т. д.), электронные (все виды запоминающих устройств, Интернет и т. д.), произведения искусств и т. п.

Известны различные преобразователи вещества, энергии и информации .