Агрегатування

Агрегатування – це об'єднання декількох розрізнених елементів в одне ціле. Агрегат відрізняється від простої сукупності зовнішньою й внутрішньою цілісшспо. Це означає, що між елементами агрегату з'являються нові зв'язки, що створюють нові властивості, яких не було до об'єднання.

Емерджентність – властивість агрегату, яка полягає в тому, що його властивості не зводяться до властивостей складових частин, а з'являються нові, властиві лише для даного об'єднання. Нові властивості в системі установлюються "несподівано" і передбачити їх подекуди неможливо, а деколи неможливо й пояснити. Наприклад, відомо, що головний мозок людини має 10¹0 нейронів і кожен них має від 10 до 100 нервових закінчень – синапсів. Але для науки не відомі ці взаємозв'язки нейронів головного мозку, як вони взаємодіють між собою, як відбувається запам'ятовування інформації мозком: чи встановлюються нові зв'язки між нейронами, чи виділяється якась речовина чи це відбувається якимось іншим чином? У нас є лише певні аналогії, а саме: пам'ять комп'ютера та голографія. У комп'ютері інформація записується послідовно в елементах пам'яті у вигляді кодових величин, розміщених у певному порядку. В голограмі інформація запам'ятовується всім об'ємом голограми і кожна частина її зберігає всю інформацію, лише менш чітко з меншою кількістю деталей. Яка з цих моделей відповідає механізму запам'ятовування мозком, ми поки що не знаємо.

Аналогічною проблемою, наприклад, є завдання вивчення того, як працюють ноги в геконів – тропічних ящірок. У них на нозі тисячі надзвичайно тоненьких волосків, які обхоплюють нерівності поверхні. Це дозволяє гекону бігати по поверхні вниз головою. Як здійснюється взаємодія волосків, звідки кожен із них "знає", у який бік відхилитися, щоб обхопити нерівність і в потрібний момент відпустити її?

Емерджентність – характеристика внутрішньої цілісності системи. Існує тісний зв'язок між мірою відміни цілого (агрегату) від сукупності частин і ступенем організованості цілого. Чим більша ця різниця, тим більш високий рівень організованості має система. Наприклад, властивості комп'ютера і його складових частин істотно відрізняються. Комп'ютер рисує картини, відтворює музику, а інколи і сам її створює, грає у шахи і т. п. Таких властивостей не має жоден елемент, що входить до складу комп'ютера.

У системному аналізі розрізняють декілька форм агрегатів. Найбільш важливі з них такі: конфігуратор, оператор, структура.

Конфігуратор – мінімальна сукупність мов чи сторін опису системи, достатніх для повного знання системи відповідно до цілей дослідження. Тут під мовами розуміємо різні описи, які доповнюють один одного. Наприклад, телевізор з метою його виготовлення може бути описаний структурною, принциповою і монтажною схемами. Кожна із цих схем описується по-різному, різною мовою, відрізняються правила побудови схем, умовні позначення, характеристики системи, які кожна з них описує.

Типовим конфігуратором є службова характеристика людини, що поєднує ділові й професіональні якості, морально-психологічні сторони, сімейний стан та стан здоров'я. Цих сторін опису достатньо для того, щоб прийняти людину на роботу і доручити виконання певних функцій.

Опис деталі в трьох проекціях – це також конфігуратор, він дозволяє повністю описати деталь і виготовити її. Для визначення кожної точки поверхні деталі достатньо знати три її координати. Причому останнє не залежить від того, якою системою координат ми користуємося: декартовою, циліндричною, сферичною чи іншою.

Отже, конфігуратор системи містить у собі мінімальну кількість сторін її опису. Він дозволяє одержати повну інформацію про систему. До нього завжди входить мінімальна і необхідна кількість описів системи. При зміні цілей конфігуратор може змінюватися, може також змінюватися необхідна кількість описів, що входять до конфігуратора. Знаючи конфігуратор системи, ми вважаємо, що знаємо про систему все, що потрібно відповідно до цілей.

Іншим видом агрегату є оператор, наприклад оператор класифікації. Деколи висловлюється думка, що класифікація – це розбиття на групи і підгрупи, тобто це процес декомпозиції. Насправді ж навпаки. Класифікацію виконують тоді, коли є досить багато об'єктів і їх потрібно якось об'єднати, класифікувати, знайти спільне в них. Тоді в дію вступає оператор класифікації. Він має такий вигляд: ЯКЩО <умова чи ознака, сукупність умов>, ТО ВІДНЕСТИ ДО <ім'я класу>.

Прикладів дії оператора класифікації можна навести чимало. Розглянемо приклад з металургії. У матеріалознавстві вивчалися сплави чорних металів. їх досить багато і кожен із них має різні характеристики. Класифікація за вмістом вуглецю дозволяє виділити чавун і сталі, а серед сталей леговані сталі. Серед електротехнічних матеріалів виділяють провідники й ізолятори.

Зовнішня простота оператора класифікації не означає простоти її виконання. Класифікація – це доволі складний та неоднозначний процес, який вимагає глибоких професійних знань. Робота спеціалістів багатьох професій потребує виконання операції класифікації, це робота лікаря, юриста, археолога, ботаніка та інших.

Візьмемо, наприклад, медицину. Лікар ставить діагноз захворювання. За певними ознаками, відповідно до операції класифікації, він повинен визначити захворювання і вказати назву хвороби пацієнта. Все подальше лікування, його успіх залежать від правильності діагнозу. Але ми знаємо чимало прикладів лікарів, які були дуже хорошими діагностами але, на жаль, відомі також випадки лікарських помилок, коли неправльний діагноз призводив до трагічних результатів лікування. Без глибоких професійних знань неможливо поставити діагноз і вилікувати людину.

У математиці до агрегатів типу "оператор" також можна віднести певні статистики, наприклад віднесення ймовірності випадкової величини до того чи іншого закону розподілу (гаусівського, рівномірного, пуасонівського тощо).

Наступний вид агрегатів – структури. Якщо при аналізі ми розбиваємо систему на елементи, то при синтезі елементи об'єднуємо у певні структури. Структури є найбільш поширеним видом агрегатів. До структур належать практично всі системи навколишнього світу. Автомобіль – це певна структура, живий організм – також структура, промислове підприємство, навчальний заклад, держава – все це приклади різноманітних структур. У них виявляються всі властивості агрегатів.

Структури ми описуємо структурними схемами. Важливо відзначити, що, як правило, для всебічного опису системи необхідно вказати декілька структур (структурних схем). Сукупність усіх істотних відношень системи, як ми це відзначили, визначається конфігуратором системи. Тому аналіз системи повинен містити стільки структур (структурних схем), скільки їх входить до конфігуратора системи. Кожна структура може мати різну топологію, але усі вони зв'язані між собою. Наприклад, для організаційно-технічної системи це структура керування, структура функціонування та інформаційна структура.