Материал: 1284

20

Подводя итог определениям и свойствам систем, можно отметить следующее. Любая система представляет собой комплекс взаимодействий, посредством которых она проявляется как нечто определенное и целостное. Всякое взаимодействие представляет собой процесс обмена систем веществом, энергией, информацией и т.п., имеет переменный характер, противоречие (борьба) периодически чередуется с содействием (сотрудничеством). Роль и назначение взаимодействий противоречия и содействия не равноценны. Только диалектические противоречия выступают в качестве внутреннего импульса, источника движения и развития природы, общества, мышления, техники.

Противоречия в технических системах чрезвычайно разнообразны по форме и проявлениям, имеют преходящий исторический характер, взаимосвязаны и взаимообусловлены. В процессе решения научно-технических задач последовательно выявляются вначале внешние, а затем внутренние противоречия на все более углубляющемся уровне. Внешние противоречия предшествуют научно-технической задаче и создают мотивы для ее выявления и решения. Среди внутренних противоречий (противоречий самой структуры системы) выделяют основные и главные технические и физические противоречия. Основные противоречия складываются между определяющими, т.е. внутренними и необходимыми, сторонами в структуре системы. Радикальное разрешение основного противоречия приводит к коренному изменению качественной определенности предмета. Главным противоречием является такое, от разрешения которого в данный момент зависит дальнейшее развитие предмета.

Технические противоречия возникают между элементами системы и их частями, между техническими параметрами и свойствами. Они состоят в том, что, например, увеличение мощности полезного агрегата может вызвать недопустимое ухудшение экологической обстановки или требуемое повышение прочности вызывает недопустимое увеличение массы конструкции и т.д.

Физические противоречия состоят в наличии у одного и того же элемента системы (ее мысленной модели) взаимопротивоположных физических свойств или функций. Например, элемент электрической схемы должен быть проводником, чтобы выполнялось одно действие, и одновременно диэлектриком, чтобы выполнялось другое. Это противоречие разрешает такой элемент как диод.

Путь к решению задачи, к созданию качественно новой технической системы, лежит через выявление все более глубоких противоречий и нахождение способов их разрешения. В этом состоит одно из проявлений закона перехода количественных изменений в качественные. В то же время новая техническая система представляет собой органический синтез нового и некоторых элементов прежних решений в новом целом, демонстрируя тем самым действие закона отрицания отрицания как фундаментального принципа диалектики, определяющего всякое развитие. Более подробно физические и тех-

21

нические противоречия и способы их устранения рассматриваются в разделе

3.5.

Уровень технического развития зависит непосредственно как от уровня естествознания (от степени познания законов природы), так и от накопленных человечеством знаний в борьбе за покорение сил природы. Вместе с тем средства труда (техника) созданы человеком в процессе общественного производства и входят неотъемлемым элементом в систему производительных сил. В связи с этим техника неразрывно связана со способом производства, включающим и производственные отношения. Только экономические законы данного общественного строя определяют истоки, направления и темпы развития техники.

Жизнь любой системы (технической, системы живых организмов и др.) можно изобразить в виде логической кривой (рисунок 2.10), иллюстрирующей изменения во времени качества системы К (например, производительности, надежности и экономичности). Несмотря на индивидуальные особенности, эта зависимость имеет характерные участки, общие для всех систем. Вначале (участок 1) система А развивается медленно, существует в виде модели, опытной установки, единичного образца. Затем (участок 2) она быстро совершенствуется, начинается ее массовое применение. Затем темпы развития идут на спад (участок 3), система исчерпывает свои возможности. Далее техническая система деградирует и сменяется принципиально другой системой Б, иногда долгое время сохраняя достигнутые показатели (участок 4).

К

3 4

2

1 Б

А

t

Рисунок 2.10 – Развитие качества системы во времени

Жизненный цикл любой системы определяется ее одним свойством – развитием во времени, которое относится к динамическим свойствам. Система может повышать свое качество – это будет прогресс, сопровождающийся двумя стадиями – ростом и развитием. Развитие является следствием перехода количества в качество. Застой в развитии качества системы приводит к упадку и деградации. Это уже стадии регресса, логическим следствием

22

которого является физическая смерть системы. Для дальнейшего прогресса необходим толчок, например, «пионерское» изобретение и переход к новому поколению системы данного типа.

Знание особенностей развития технических систем необходимо для выяснения резервов и определения целесообразности совершенствования данной системы или создания принципиально новых решений. В связи с тем, что жизнеспособными оказываются только те технические решения, которые соответствуют закономерностям развития техники, особую ценность представляет способность исследователя правильно предвидеть направления и тенденции возможного изменения исходной технической системы и действовать в соответствии с этими закономерностями.

24

мосферное давление, относительная влажность воздуха, перепады напряжения в электрической сети, а также другие возмущения.

Выходными называют параметры, значения которых определяются режимом работы РЭС. Эти параметры характеризуют состояние технической системы как результат суммарного воздействия входных, управляющих и возмущающих параметров. Поскольку назначение выходных параметров – описывать состояние РЭС, их иногда называют параметрами состояния.

Описание каждого параметра (переменной) в РЭС должно производиться стандартным образом:

1)определение и символ;

2)текстовое описание;

3)единицы измерения;

4)диапазон изменения;

5)характеристики (однозначный, многозначный; параметр числовой или с кодированным значением; регулируемая, нерегулируемая или случайная переменная и т.д.);

6)место применения в системе;

7)источник параметра (переменной);

8)примечания.

Часть любой (не обязательно радиоэлектронной) системы, которая может быть выделена как самостоятельное, автономное образование, называют компонентом системы. Например, в технической системе «космический корабль» компонентами являются такие объекты, как тяговые механизмы, механизмы наведения, механизмы управления, несущая конструкция и т.п. Техническая система «персональный компьютер» может состоять из таких компонентов, как материнская плата, жесткий диск, видеокарта и т.п. В экономической системе «отрасль промышленности» компонентами могут быть отдельные производственные объединения, отдельные потребители и т.п.

Функциональные зависимости описывают поведение параметров (переменных) в пределах компонентов РЭС или выражают соотношения между ними. Эти соотношения, или операционные характеристики, по своей природе являются либо детерминированными, либо стохастическими. Детерминированные соотношения – это тождества или уравнения, которые устанавливают зависимость между переменными или параметрами в тех случаях, когда процесс на выходе РЭС однозначно определяется заданной информацией на входе. В отличие от этого стохастические соотношения представляют собой такие зависимости, которые при заданной входной информации дают на выходе неопределенный результат.

Ограничения представляют собой устанавливаемые пределы изменения значений переменных или ограничивающие условия распределения и расходования тех или иных средств (энергии, запасов, времени и т.п.). Они могут вводиться либо разработчиком (искусственные ограничения), либо самим РЭС вследствие присущих ему свойств (естественные ограничения). Например, для портативного радиоприемника искусственным ограничением являет-