Морфологическое описание

Морфологическое описание дает представление о строении (морфологии) системы. Изучение морфологии начинается с элементного состава. Элементный состав может быть гомогенным (однотипным) и гетерогенным (разнотипным). Однотипность не означает полной идентичности и определяет только близость основных свойств элементов. Гомогенность, как правило, вызывает появление в системе избыточности и неиспользуемых ресурсов.

Гетерогенные системы специализированы и более экономичны, но могут быть эффективными лишь в узком диапазоне внешних условий и быстро теряют эффективность вне этого диапазона.

Все элементы разделяются на информационные, энергетические и вещественные.

Информационные элементы предназначены для приема, передачи, запоминания и преобразования информации. Преобразование информации может состоять

– в изменении вида энергии, которой несет информацию;

– в изменении способа кодирования информации;

– в сжатии информации путем сокращения её избыточности;

– в принятии решений.

Различают обратимые и необратимые преобразования информации. Обратимыми называются преобразования, не связанные с потерей или созданием информации.

Энергетические элементы выполняют преобразование энергии. Их функция заключается в обеспечении системы энергией в той форме, в которой она может потребляться другими элементами. Для энергетических элементов большое значение имеет коэффициент полезного действия, который определяет их эффективность.

Процесс преобразования энергии нуждается в информации. Интенсивность процесса преобразования энергии может изменяться в течение жизни системы. Необходимая для этого информация может поступать от других элементов либо вырабатываться самим энергетическим элементом, который в этом случае выполняет системную информационно-энергетическую функцию.

Вещественные элементы выполняют преобразование вещества. Преобразование вещества может быть механическим, химическим, физическим, биологическим и т.д. Элементы, преобразующие вещество, нуждаются в энергии и информации. Преобразуемое вещество используется как носитель энергии или информации.

Морфологические свойства системы существенно зависят от характера связей между элементами. Можно выделить информационные, энергетические и вещественные связи. При переносе вещества одновременно переносятся энергия и информация, поэтому характер связи определяется удельным весом соответствующего компонента.

Можно выделить прямые и обратные связи. Прямые связи предназначены для передачи вещества, энергии и информации от одного элемента к другому в соответствии с последовательностью выполняемых функций. Обратные связи передают результат преобразования вещества, энергии и информации в направлении, противоположном функциональной последовательности. Обратные связи в основном имеют функцию управления процессами.