Класифікація систем та їхній опис

Системний підхід передбачає встановлення типів і розмірностей систем, розчленування їх на підсистеми, і, залежно від мети досліджень, може проводитись за різними класифікаційними схемами. Усі існуючі системи за їхніми істотними ознаками діляться на фізичні, біологічні, соціальні і т.д. Їхній опис – гомоморфне відображення реальних систем, об'єктивними формами існування яких є час і простір, а об'єктивними умовами їхнього руху – енергія і різноманітність. Ці характеристики використовують як основу для первинної класифікації систем та їхнього опису: за часом – статичні і динамічні; за простором – з сконцентрованими і розосередженими параметрами; за енергією – активні і пасивні; за інформацією – дискретні і безперервні.

Системні описи можуть відображати статику і динаміку систем, процесів, станів, поведінки та розвитку, і складають інформаційний банк даних – різноманітну інформацію, згруповану і впорядковану відповідно до структури об'єктів і мети досліджень. Така впорядкованість загалом відображається термінами етапності, стадійності, періодичності тощо. Опис об'єкта як системи виконує загальноприйняті наукові цілі – пояснення і показу, проте головна функція полягає в інтеграції інформації про об'єкт.

Незважаючи на різноманітність варіантів системного підходу і видів систем, існує загальний принцип їхнього опису – математична теорія множин: множини, декартова похідна і відношення. Декартова похідна складає операцію поелементного впорядкованого об'єднання множин. На декартовій похідній однакових множин можуть задаватись відношення еквівалентності, порядку і толерантності. У відношеннях розрізняють неоднозначні, однозначні та взаємооднозначні відношення. Поняття "відношення" має дещо узагальнений характер і може включати взаємозв'язок, залежність, взаємозалежність. Остання може бути неоднозначною, однозначною і взаємооднозначною.

За аналогією з математичним базисом, базис системного опису складає повний впорядкований набір об'єктів, що сприймається дослідником. Базис дозволяє переконатись у повноті системного опису, впорядкувати компоненти системного опису, отримати стійку (базову) основу опису, використовувати цю основу для співставлення різних описів одного і того ж об'єкта, виявити спільність/відмінність різних об'єктів.

У математиці під базисом розуміють повний набір математичних об'єктів, за допомогою якого у стандартній формі можна представити будь-який математичний об'єкт певним числом множин. Наприклад, числовий базис – натуральний ряд чисел, ряд Фінбоначчі; функціональний – набір булевих функцій одного і двох аргументів (кон'юнкція, диз'юнкція, заперечення), набір функцій синуса і косинуса натурального аргументу при розкладенні періодичних функцій в ряд Фур'є; геометричний – дерево дихотомічної ієрархії; у фізиці – множини стану речовини, множини кольорів спектра тощо [16].

В основу системного базису покладено набір принципів гармонійного (взаємопов’язаного) цілого. Основними характеристиками біосистем (ценопопуляція, фітоценоз) є часові, просторові, інформаційні (різноманітність) і енергетичні характеристики. Вони пов'язані між собою, але з них можна виділити просторово- часові та інформаційно-енергетичні континууми. Перші – об'єктивні форми існування (матерії взагалі), другі – необхідні умови виникнення руху. Сукупність цих понять, разом з поняттям субстрату, котрий є носієм перерахованих характеристик, слід розглядати як загальнонауковий базис. За певних умов їх можна розглядати як незалежні. Ефективність істотно збільшується методом накладення, зокрема, об'єднання двох базисів: субстрат-час-простір-енергія-інформація і базису гармонійного (взаємопов’язаного) цілого – повторність-врівноваженість- підпорядкованість-співрозмірність [26, 32].