Внешняя среда и ее влияние на систему, прямые и косвенные факторы. Лекция: Системы объектов Управляемые системы и их особенности

Состояние сложного, составного объекта определяется не только значениями его собственных признаков, но и состояниями объектов-частей. Например, автомобиль переходит в состояние торможения, когда нажата педаль тормоза.

Такой подход к описанию сложного объекта, при котором не просто называют его составные части, но и рассматривают их взаимодействие и взаимовлияние, принято называть системным подходом . При этом сложный объект называют системой , а его части – компонентами (элементами) системы.

Любой реальный объект бесконечно сложен. Поэтому его можно рассматривать как систему.

Различают материальные, нематериальные и смешанные системы. В свою очередь материальные системы разделяют на природные и технические (рис. 1.14.).


Материальные


Природные Технические

Рис. 1.14

Примеры природных систем вам хорошо известны: Солнечная система, растение, живой организм и прочее.

Технические системы создаются людьми. Примеры технических систем: автомобиль, компьютер, система вентиляции.

Примеры нематериальных систем: разговорный язык, математический язык, нотные записи.

Смешанные системы содержат в себе материальные и нематериальные компоненты. Среди них можно выделить так называемые социальные системы. Социальные системы образуют люди, объединённые одним занятием, интересами, целями, местом проживания и т. д. Примеры социальных систем: оркестр, футбольный клуб, население города.

Любая система определяется не только набором и признаками ее элементов, но также взаимосвязями между элементами. Одни и те же элементы, в зависимости от объединяющих их взаимосвязей, могут образовывать различные по своим свойствам системы. Например, из деталей одного и того же конструктора ребёнок может создать разные сооружения.

Из одного и того же набора продуктов (мясо, капуста, картофель, морковь, лук, томаты) мама может приготовить первое (щи) или второе (рагу) блюдо.

Из молекулы одного и того же химического вещества (углерода) состоит алмаз и графит. Но алмаз – самое твердое вещество в природе, а графит – мягкий, из него делают грифели для карандашей. А всё по тому, что в алмазе молекулы углерода образуют кристаллическую решетку, а у графита - слоистую структуру.

Структура – это порядок объединения элементов, составляющих систему.

Состав и структуру системы описывают с помощью системы состава. В состав системы может входить другая система. Первую называют надсистемой, вторую – подсистемой. Имя надсистемы на схеме состава всегда располагают выше имен всех её подсистем. В этом случае говорят о многоуровневой структуре системы, в которой один и тот же компонент может одновременно быть надсистемой и подсистемой. Например, головной мозг – подсистема нервной системы птицы и надсистема, в состав которой входят передний мозг, средний мозг и т. д. (рис. 1.15).

Во многих случаях связь между объектами очевидна, но не сразу понятно в составе какой надсистемы их нужно рассматривать.

Например, понятно, что дорожное покрытие изнашивается от того, что по городу ездят автомобили, автобусы, троллейбусы и прочие наземные транспортные средства. Наземные транспортные средства и дороги – составные части транспортной системы города.

Нервная система птицы


Рис. 1.16

Главное свойство любой системы – возникновение системного эффекта . Заключается оно в том, что при объединении элементов в систему у системы появляются новые качества, которыми не обладал ни один элемент в отдельности.

В качестве примера системы рассмотрим самолёт. Главное его свойство – способность к полёту. Ни одна из составляющих его частей в отдельности (крылья, фюзеляж, двигатели и т. д.) этим свойством не обладает, а собранные вместе строго определённым образом, они такую возможность обеспечивают. Вместе с тем, если убрать из системы «самолёт» какой-нибудь элемент (например, крыло), то не только это крыло, но и весь самолёт потеряет способность летать.

і Коротко о главном

Система – это целое, состоящее из частей, взаимосвязанных между собой. Части, образующие систему, называются её элементами.

Структура – это порядок объединения элементов, составляющих систему. Состав и структуру системы описывают с помощью схемы состава. В системе с многоуровневой структурой один и тот же компонент может быть одновременно надсистемой и подсистемой.

При системном подходе учитывается взаимодействие и взаимовлияние всех компонентов системы.

Всякая система приобретает новые качества, которыми не обладал ни один из её элементов в отдельности (свойство системного эффекта).

Вопросы и задания

  1. Что такое система? Приведите примеры материальных, нематериальных и смешанных систем.
  2. Приведите пример систем, имеющих одинаковый состав, но разную структуру.
  3. В чём суть системного подхода? Приведите пример.
  4. В чём суть системного эффекта? Приведите пример.
  5. Назовите компоненты Солнечной системы. Какие из них тоже можно рассматривать как системы?
  6. В состав какой системы рыбы входит подсистема «жабры»? Для каких компонентов она является надсистемой?
  7. Какие компоненты можно рассматривать при описании системы «природный комплекс суши»? (Воспользуйтесь учебником географии.) В составе какого из этих компонентов описывается озеро?
  8. В составе какой надсистемы можно описать нашу планету? Для каких объектов Земля сама является надсистемой?
  9. Взаимодействие какие подсистем нужно учитывать, если рассматривать библиотеку как систему?
  10. В чём проявляется взаимовлияние дыхательной и кровеносной систем? В состав какой надсистемы они входят?
  11. Выделите подсистемы в следующих объектах, рассматриваемых в качестве систем:

а) автомобиль;

б) компьютер;

д) государство.

  1. Удаление каких элементов из системы, рассмотренных в задании 9, приведёт к потере системного эффекта, т. е. к невозможности выполнения основного назначения системы?


§ 1.7 Система и окружающая среда

Выделив некоторую систему из окружающей среды, мы как бы проводим вокруг неё замкнутую границу, за пределами которой находятся не вошедшие в систему объекты. Эти объекты оказывают влияние на систему. Сама система также оказывает влияние на окружающую среду. Поэтому говорят, что система и среда взаимодействуют между собой.

Рассмотрим в качестве системы ученический коллектив одного класса. Весь остальной коллектив школы будет относиться к среде этой системы.

Воздействие среды на систему называется входами системы, а воздействие системы на среду – выходами системы. На рис. 1.17 эти связи изображены стрелками.



Корень Ствол Ветки Листья

Рис. 1.18

Входы этой системы – вода, солнечный свет, углекислый газ, минеральные вещества и т. д. Выходы – кислород, тень от кроны, древесина, молодые побеги и многое другое (рис. 1.19).

тень от кроны

минеральные

вещества

кислород

углекислый

древесина

Рис.1.19

Для большинства реальных систем список входов/выходов бесконечен.

Представить некоторую систему в виде чёрного ящика – это значит указать её входы и выходы, а также зависимость между ними. Такое описание позволяет целенаправленно использовать данную систему. Например, всякие инструкции для пользователей сложной бытовой техники являются описанием черного ящика. В них объясняется, что нужно сделать на входе (включить, нажать, повернуть и пр.), чтобы достичь определённого результата на выходе (постирать бельё, получить фруктовый сок, выполнить вычисления и пр.). Однако что при этом происходит «внутри», не объясняется.

і Коротко о главном

Система и среда взаимодействуют между собой. Воздействия среды на систему называют входами системы, а воздействие системы на среду – выходами системы.

Очень часто человек не знает, как «внутри» устроена система, с которой он имеет дело. Человеку куда важнее знать, с какими результатами на выходе приведут определённые воздействия на входе системы. В таких случаях говорят, что система рассматривается как «чёрный ящик».

Представить некоторую систему в виде чёрного ящика – это значит указать её входы и выходы, а также зависимость между ними. Такое описание позволяет целенаправленно использовать данную систему.

Вопросы и задания

  1. Рассматривая объект «телевизор» как систему, выберите для неё из предложенного подходящие входы и выходы:

· электромагнитные волны;

· электроэнергия;

· мускульная сила человека;

· изображение;

· регулятор громкости;

· кнопка включения/выключения;

· стоимость.

  1. Укажите входы и выходы для системы «утюг».
  2. Приведите свой пример взаимодействия системы и среды. Укажите входы и выходы системы.
  3. Объясните смысл выражения «чёрный ящик». С какими «чёрными ящиками человек сталкивается в быту?
  4. Дайте описание систем «автомобиль», «урок», «магнитофон» как чёрных ящиков.
  5. Некий черный ящик можно настроить на десять программ преобразования информации. В результате изучения его работы получены протоколы испытаний, описывающие входы и соответствующие им выходы системы. Необходимо определить тип входной информации (числовая, текстовая, символьная) и правило её преобразования.

ы. Эти объекты оказывают влияние на систему. Сама система также оказывает влияние на окружающую среду. Поэтому говорят, что система и среда взаимодействуют между собой.

Рассмотрим в качестве системы ученический коллектив одного класса. Весь остальной коллектив школы будет относиться к среде этой системы.

Воздействия среды на систему называют входами системы , а воздействия системы на среду — выходами системы. На рис. 1.17 эти связи изображены стрелками.

Для всякой системы можно перечислить множество входов и выходов.

Например, дерево можно выделить из окружающей среды как систему, состоящую из корня, ствола, веток и листьев (рис. 1.18).

Входы этой системы - вода, солнечный свет, углекислый газ, минеральные вещества и т. д. Выходы — кислород, тень от кроны, древесина, молодые побеги и многое другое (рис. 1.19).

Для большинства реальных систем список входов/выходов бесконечен.

Представить некоторую систему в виде черного ящика — это значит указать ее входы и выходы, а также зависимость между ними. Такое описание позволяет целенаправленно использовать данную систему. Например, всякие инструкции для пользователей сложной бытовой техники являются описаниями черного ящика. В них объясняется, что нужно сделать на входе (включить, нажать, повернуть и пр.), чтобы достичь определенного результата на выходе (постирать белье, получить фруктовый сок, выполнить вычисления и пр.). Однако что при этом происходит «внутри», не объясняется.

Коротко о главном

Система и среда взаимодействуют между собой. Воздействия среды на систему называют входами системы, а воздействия системы на среду — выходами системы.

Очень часто человек не знает, как «внутри» устроена система, с которой он имеет дело. Человеку куда важнее знать, к каким результатам на выходе приведут определенные воздействия на входе системы. В таких случаях говорят, что система рассматривается как «черный ящик».

Представить некоторую систему в виде черного ящика, это значит указать ее входы и выходы, а также зависимость между ними. Такое описание позволяет целенаправленно использовать данную систему.

Вопросы и задания

1. Рассматривая объект «телевизор» как систему, выберите для нее из предложенного подходящие входы и выходы:

Свет;
звук;
электромагнитные волны;
электроэнергия;
мускульная сила человека;
изображение;
цвет;
пыль;
грязь;
тепло;
холод;
регулятор громкости;
кнопка включения/выключения;
стоимость.

2. Укажите входы и выходы для системы «утюг».

3. Приведите свой пример взаимодействия системы и среды. Укажите входы и выходы системы.

4. Объясните смысл выражения «черный ящик». С какими «черными ящиками» человек сталкивается в быту?

5. Дайте описание систем «автомобиль», «урок», «магнитофон» как черных ящиков.

6. Некий «черный ящик» можно настроить на десять программ преобразования информации. В результате изучения его работы получены протоколы испытаний, описывающие входы и соответствующие им выходы системы. Необходимо определить тип входной информации (числовая, текстовая, символьная) и правило ее преобразования.

Вход 9 Ура 45 235 3100
Выход 18 Не могу 90 ? 6200
Вход 9 А 45 235 6201
Выход 9 Не могу 9 10 ?
Вход 9 ХА 45 128 620
Выход 1001 Не могу 101101 10000000 ?
Вход 9 А 256 235 1025
Выход 4 1 Не могу 128 ? 512

Выделив некоторую систему из окружающей среды, мы как бы проводим вокруг нее замкнутую границу, за пределами которой остаются не вошедшие в систему объекты. Эти объекты оказывают влияние на систему. Сама система также оказывает влияние на окружающую среду. Поэтому говорят, что система и среда взаимодействуют между собой.

Рассмотрим в качестве системы ученический коллектив одного класса. Весь остальной коллектив школы будет относиться к среде этой системы.

Воздействия среды на систему называют входами системы, а воздействия системы на среду - выходами системы. На рис. 1.17 эти связи изображены стрелками.

Рис. 1.17

Для всякой системы можно перечислить множество входов и выходов.

Например, дерево можно выделить из окружающей среды как систему, состоящую из корня, ствола, веток и листьев (рис. 1.18).

Рис. 1.18

Входы этой системы - вода, солнечный свет, углекислый газ, минеральные вещества и т. д. Выходы - кислород, тень от кроны, древесина, молодые побеги и многое другое (рис. 1.19).

Рис. 1.19

Для большинства реальных систем список входов/выходов бесконечен.

Представить некоторую систему в виде черного ящика - это значит указать ее входы и выходы, а также зависимость между ними. Такое описание позволяет целенаправленно использовать данную систему. Например, всякие инструкции для пользователей сложной бытовой техники являются описаниями черного ящика. В них объясняется, что нужно сделать на входе (включить, нажать, повернуть и пр.), чтобы достичь определенного результата на выходе (постирать белье, получить фруктовый сок, выполнить вычисления и пр.). Однако что при этом происходит «внутри», не объясняется.

Коротко о главном

Система и среда взаимодействуют между собой. Воздействия среды на систему называют входами системы, а воздействия системы на среду - выходами системы.

Очень часто человек не знает, как «внутри» устроена система, с которой он имеет дело. Человеку куда важнее знать, к каким результатам на выходе приведут определенные воздействия на входе системы. В таких случаях говорят, что система рассматривается как «черный ящик».

Представить некоторую систему в виде черного ящика, это значит указать ее входы и выходы, а также зависимость между ними. Такое описание позволяет целенаправленно использовать данную систему.

Вопросы и задания

  1. Рассматривая объект «телевизор» как систему, выберите для нее из предложенного подходящие входы и выходы:
    • свет;
    • звук;
    • электромагнитные волны;
    • электроэнергия;
    • мускульная сила человека;
    • изображение;
    • цвет;
    • пыль;
    • грязь;
    • тепло;
    • холод;
    • регулятор громкости;
    • кнопка включения/выключения;
    • стоимость.
  2. Укажите входы и выходы для системы «утюг».
  3. Приведите свой пример взаимодействия системы и среды. Укажите входы и выходы системы.
  4. Объясните смысл выражения «черный ящик». С какими «черными ящиками» человек сталкивается в быту?
  5. Дайте описание систем «автомобиль», «урок», «магнитофон» как черных ящиков.
  6. Некий «черный ящик» можно настроить на десять программ преобразования информации. В результате изучения его работы получены протоколы испытаний, описывающие входы и соответствующие им выходы системы. Необходимо определить тип входной информации (числовая, текстовая, символьная) и правило ее преобразования.

Система и окружающая среда

Выделив некоторую систему из окружающей среды , мы как бы проводим вокруг нее замкнутую границу, за пределами которой остаются не вошедшие в систему объекты. Эти объекты оказывают влияние на систему. Сама система также оказывает влияние на окружающую среду. Поэтому говорят, что система и среда взаимодействуют между собой.

Рассмотрим в качестве системы ученический коллектив одного класса . Весь остальной коллектив школы будет относиться к среде этой системы.

Воздействия среды на систему называют входами системы, а воздействия системы на среду - выходами системы. На рис. 1.17 эти связи изображены стрелками.

Для всякой системы можно перечислить множество входов и выходов.

Например, дерево можно выделить из окружающей среды как систему, состоящую из корня, ствола, веток и листьев (рис. 1.18).

Входы этой системы - вода, солнечный свет, углекислый газ, минеральные вещества и т. д. Выходы - кислород, тень от кроны, древесина, молодые побеги и многое другое (рис. 1.19).

Для большинства реальных систем список входов/выходов бесконечен.

Представить некоторую систему в виде черного ящика - это значит указать ее входы и выходы, а также зависимость между ними. Такое описание позволяет целенаправленно использовать данную систему. Например, всякие инструкции для пользователей сложной бытовой техники являются описаниями черного ящика. В них объясняется, что нужно сделать на входе (включить, нажать, повернуть и пр.), чтобы достичь определенного результата на выходе (постирать белье, получить фруктовый сок, выполнить вычисления и пр.). Однако что при этом происходит «внутри», не объясняется.

Коротко о главном

Система и среда взаимодействуют между собой . Воздействия среды на систему называют входами системы, а воздействия системы на среду - выходами системы.

Очень часто человек не знает, как «внутри» устроена система, с которой он имеет дело. Человеку куда важнее знать, к каким результатам на выходе приведут определенные воздействия на входе системы. В таких случаях говорят, что система рассматривается как «черный ящик».

Представить некоторую систему в виде черного ящика, это значит указать ее входы и выходы , а также зависимость между ними. Такое описание позволяет целенаправленно использовать данную систему.

Вопросы и задания

1. Рассматривая объект «телевизор» как систему, выберите для нее из предложенного подходящие входы и выходы:
свет;
звук;
электромагнитные волны;
электроэнергия;
мускульная сила человека;
изображение;
цвет;
пыль;
грязь;
тепло;
холод;
регулятор громкости;
кнопка включения/выключения;
стоимость.

2. Укажите входы и выходы для системы «утюг».

3. Приведите свой пример взаимодействия системы и среды. Укажите входы и выходы системы.

4. Объясните смысл выражения «черный ящик». С какими «черными ящиками» человек сталкивается в быту?

5. Дайте описание систем «автомобиль», «урок», «магнитофон» как черных ящиков.

6. Некий «черный ящик» можно настроить на десять программ преобразования информации. В результате изучения его работы получены протоколы испытаний, описывающие входы и соответствующие им выходы системы. Необходимо определить тип входной информации (числовая, текстовая, символьная) и правило ее преобразования.

Практическая работа №3
«Создаем текстовые объекты» (задания 7 - 9)

Задание 7. Вставка рисунков

1. Откройте текстовый процессор Microsoft Word .

2. Наберите следующий текст:

3. Приведите документ к следующему виду:

Для этого:
1) вставьте в созданный вами документ рисунок Ал-Хорезми.bmр из папки Заготовки ([Вставка Рисунок Из файла...] );
2) с помощью контекстного меню рисунка вызовите диалоговое окно Формат рисунка;
3) на вкладке Положение для параметра Обтекание установите значение вокруг рамки, для параметра Горизонтальное выравнивание - значение по правому краю;
4) при необходимости перетащите рисунок в нужное место.

4. Сохраните созданный вами документ в собственной папке под именем Ученый.

5. Вспомните, как связано имя Ал-Хорезми с важнейшим понятием информатики. (В случае затруднения, нужную информацию можно найти в файле Происхождение Tepминa.doc из папки Заготовки. Добавьте 2-3 предложения по этому вопросу в созданный вами документ.

Задание 8. Стили форматирования

Стиль форматирования - это совокупность всех параметров, определяющих формат абзаца и формат шрифта.

Итак, откройте тетради и запишите дату и тему, которая звучит так: «Система и окружающая среда. Компьютер как система».

Выделив некоторую систему из окружающей среды, мы как бы проводим вокруг нее замкнутую границу, за пределами которой остаются не вошедшие в систему объ­екты. Эти объекты оказывают влияние на систему. Сама система также оказывает влияние на окружающую среду. Поэтому говорят, что система и среда взаимодействуют между собой.

Рассмотрим в качестве системы ученический коллек­тив одного класса. Весь остальной коллектив школы бу­дет относиться к среде этой системы.

Воздействия среды на систему называют входами сис­темы, а воздействия системы на среду — выходами систе­мы.

Для всякой системы можно перечислить множество входов и выходов.

Например, дерево можно выделить из окружающей среды как систему, состоящую из корня, ствола, веток и листьев.

Входы этой системы — вода, солнечный свет, углекис­лый газ, минеральные вещества и т. д. Выходы — кисло­род, тень от кроны, древесина, молодые побеги и многое другое.

Рассмотрим пример системы, для которой нужно указать входы и выходы.

Рассматривая объект «телевизор» как систему, выберите для нее из предложенного подходящие входы и выходы:

Свет; Вых

Звук; Вых

Электромагнитные волны; Вх

Электроэнергия; Вх

Мускульная сила человека;

Изображение; Вых

Пыль; Вх

Регулятор громкости; Вх

Кнопка включения/выключения; Вх

Стоимость.

Теперь приведите свой пример взаимодействия системы и среды с указанием входов и выходов.

Очень часто человек не знает, как «внутри» устроена система, с которой он имеет дело. Человеку куда важнее знать, к каким результатам на выходе приведут опреде­ленные воздействия на входе системы. В таких случаях говорят, что система рассматривается как «черный ящик ».

Представить некоторую систему в виде черного ящи­ка — это значит указать ее входы и выходы, а также зави­симость между ними. Такое описание позволяет целена­правленно использовать данную систему. Например, всякие инструкции для пользователей сложной являются описаниями черного ящика. В них объясняется, что нужно сде­лать на входе (включить, нажать, повер­нуть и пр.), чтобы достичь определенного результата на выходе (постирать белье, по­лучить фруктовый сок, выполнить вычис­ления и пр.). Однако что при этом происхо­дит «внутри», не объясняется.

Рассмотрим пример.

Некий «черный ящик» можно настроить на десять программ преобразования информации. В результате изучения его работы получены протоколы испытаний, описывающие входы и соответствующие им выходы системы. Необходимо определить тип входной информации (числовая, текстовая, символьная) и правило ее преобразования.

(умножение на 2)

(подсчет букв)

(убрать каждый второй символ)

Компьютер как система

Одним из объектов, рассматриваемых на уроках информатики, является персональный компьютер. Его можно рассматривать как систему, состоящую из подсистем «аппаратное обеспечение», « », «информационные ресурсы»

Подсистема аппаратного обеспечения выступает в качестве надсистемы для устройств ввода, обработки, хранения и вывода информации.

Операционная система — подсистема программного обеспечения и надсистема, в состав которой входят системные и служебные программы.

Система информационных ресурсов включает в себя системы текстовых и графических файлов, звуковых файлов, файлов с видеоинформацией и т. д.

Персональный компьютер является частью системы «человек — компьютер». Средства, обеспечивающие взаимосвязь между объектами этой системы, называют интерфейсом. Различают аппаратный, программный, аппаратно-программный и пользовательский интерфейсы.

Аппаратный интерфейс — взаимодействие между устройствами компьютера; обеспечивается производителями этого оборудования.

Программный интерфейс — взаимодействие (совместимость) программ между собой, а также программного обеспечения и информационных ресурсов; обеспечивается разработчиками программного обеспечения.

Аппаратно-программный и пользовательский интерфейс обеспечиваются операционной системой компьютера. Аппаратно-программный интерфейс — взаимодействие аппаратного и программного обеспечения компьютера.

Пользовательский интерфейс — взаимодействие человека и компьютера. Пользовательский интерфейс на основе меню предлагает возможность выбора управляющей команды из меню (списка команд). В графическом интерфейсе компьютерные объекты представляются небольшими рисунками (значками). Нужный значок выбирают с помощью мыши. Кроме значков используются также тексты (для подсказок) и меню (для выбора команд). Трехмерный интерфейс позволяет осуществлять навигацию в трехмерном компьютерном пространстве. Указав мышью на дверь виртуального музея, можно в него войти. В виртуальном зале можно оглядеться, подойти к любой картине и рассмотреть ее более подробно. Такой интерфейс имитирует реальный мир.