Жүйелердің жіктелуі және басқаруды күрделі жүйелермен

Жүйелердің жіктелуі және басқаруды күрделі жүйелермен 
автоматтандыру
 
Жүйе – өз бөліктерін қарапайым жиынтыққа қосуға мүмкін 
болмайтын, яғни жай ғана бөліктер жиынтығынан үлкен кейбір 
элементтердің жиынтығы. Бұл жеке алынған жүйе бөліктерінде 
болмайтын жəне элементтер жүйені құруы үшін қажетті нəрсе 
интеграцияланатын бастама болып табылады.
Интеграцияланатын бастама объективті де, субъективті де 
бола алады, ал жүйелер сəйкесінше табиғи жəне жасанды бола 
алады. Жасанды жүйе мақсатқа сəйкес болып табылады. Бірақ 
табиғи түрді, мысалы, экологиялық жүйелерді адам өзіне белгілі 
бір қалаған жағдайлармен қамтамасыз ету үшін, яғни белгілі бір 
мақсатқа сəйкестігі жағынан, олардың оған не бере алатыны мен 
олар қандай болуы тиістігі тұрғысынан қарастырады.
Жүйенің түрлі үлгілері осы үлгілерде жасақтаушылардың 

үлгісі жасалатын жүйелердің ішкі құрылымы туралы білімдері 
қаншалықты толық көрсетілуімен жəне осы үлгілердің АБЖ 
мақсаттарына жету тұрғысынан қаншалықты қолдануға сəйкес 
келуімен ерекшеленеді.
Жүйенің ең қарапайым (толығымен феноменологиялық) үлгі- 
сі «қара жəшік» үлгісі болып табылады. Сыртқы бақылаушыға 
тек кіріс жəне шығыс параметрлері ғана қол жетімді болатын, 
ал ішкі жүйе құрылымы мен ондағы процестер белгісіз болып 
қалатын жүйе осылай аталады. Кіріс параметрлерді басқарушы 
ықпалдар ретінде, ал шығыс параметрлердің қалаған мəндерін 
басқару мақсаты ретінде қарастыруға болады. Жүйенің мінез- 
құлқы туралы бірқатар маңызды ұйғарымдарды тек оның ық- 
палға көрсететін реакциясына қарап, кіріс жəне шығыс параметр- 
лердің өзгерістері арасындағы тəуелділікті қадағалай отырып 
жасауға болады. Мұндай əдіс құрылымы мүлдем белгісіз немесе 
құрамдас бөліктері мен олардың байланысы қасиеттері бойынша 
жүйенің жалпы мінез-құлқы туралы ұйғарым жасауға күрделі 
болатын жүйелерді зерттеу мүмкіндіктерін ашады. Сондықтан,
«Қара жəшік» түсінігі АБЖ-дағы басқару нысандарының басқа- 
рушы ықпалдарына көрсетілетін реакцияның идентификациясы 
мен модельдеудің негізі болып табылады.
«Қара жəшік» жүйені, жалпы жағдайда күрделі жүйені біл- 
діретінін түсіну маңызды. Бұдан бір маңызды ұйғарым шығару 
керек: қандай да бір жеке алынған шығыс параметрді оңтайлан- 
дыруға болмайды, себебі бұл бүкіл жүйенің жойылуына əкелуі 
мүмкін, себебі, шығыс параметрлерді жүйелі түрде, яғни бірге, 
кешенді түрде қарастыру қажет.
Сырт көзге қарапайым көрінсе де, «Қара жəшік» жасау оңай 
жұмыс емес. Мұның себебі – кез келген нақты жүйе көптеген 
тəсілдермен өзара əрекеттесуінде. Жүйе үлгісін құра отырып, 
осы көптеген байланыстардың ішінен олардың ақырғы көлемін 
таңдап алып, оларды кірістер мен шығыстар тізіміне қосады. 
Таңдау шарты үлгінің мақсаты, мақсатқа жету үшін қандай да бір 
байланыстың мəнділігі болып табылады. Мəнді де маңызды нəрсе 
үлгіге енгізіледі, ал мəні мен маңызы жоқ нəрсе енгізілмейді.
Бірақ мəселе шындығында қандай кіріс параметрлері шы- 
ғыс мақсатты параметрлерге айтарлықтай ықпал тигізетіні, қан- 

дай кіріс параметрлері ықпал тигізбейтінін ешкім алдын ала 
білмейтінінде болып тұр. Мұны белгілі бір нысанның эволю- 
циясын ұзақ уақыт бойы статистикалық тұрғыдан зерттеу ар- 
қылы білуге болады, ал бұл күрделі болып табылады немесе өз 
эволюциясының түрлі кезеңдерінде орналасқан ұқсас нысан- 
дардың жеткілікті көлемін, яғни ұқсас басқару нысандарын 
өзгермелі нақты «бір сəттік» жүзеге асыруларды зерттеу арқылы 
білуге болады.
Мұндай ақпарат бар болғанның өзінде, оны, мысалы, фактор- 
лық талдау көмегімен математикалық өңдеу оңай емес, себебі 
əдетте нақты тапсырмалардың өлшемділігі стандартты статис- 
тикалық əдістер мен пакеттердің мүмкіндігіне қарағанда (бірнеше 
есе) үлкен.
«Қара жəшікке» қарағанда əлдеқайда дамыған үлгі болып 
элементтері мен ішкі жүйелерінің тізімі берілетін жүйе құра- 
мының үлгісі табылады. Элементтер мен ішкі жүйелердің бел- 
гілі бір қатынастарына ие, басқару мақсаттарына қажетті жəне
жеткілікті элементтер мен ішкі жүйелердің жиынтығы жүйе 
құрылымы деп аталады.
«Қара жəшік», құрам жəне құрылым үлгілерін қорытынды- 
лай келе авторлардың пікірінше жүйеге келесі синтетикалық 
анықтама беруге болады: «Жүйе – жүйеден ерекшеленетін жəне 
белгілі бір объективті немесе субъективті мақсаттар үшін онымен 
өзара əрекеттесетін өзара байланысты элементтер жиынтығы».
Жүйелерді жіктеудің түрлі тəсілдері бар:
- шығу тегі бойынша: жасанды, аралас жəне табиғи;
- құрылымның зерттелуі дəрежесі (ақпараттың бар болуы) бо- 
йынша: «қара жəшік», параметрленбеген бөлік, параметрленген 
бөлік, «ақ жəшік»;
- басқару тəсілі бойынша: сырттан басқарылатын, өздігінен 
басқарылатын, аралас басқарумен;
- басқарудың ресурстық қамсыздандырылуы бойынша: энер- 
гетикалық ресурстар (қарапайым жəне энергия тұрғысынан сын- 
дарлы), материалдық ресурстар (шағын жəне үлкен), ақпараттық 
ресурстары (қарапайым жəне күрделі).
Күрделі басқару нысаны туралы жорамал ақпарат жетіспе- 

ген жағдайда оның мазмұндық үлгісін құру қиын болады. Бұл 
жағдайларда авторлардың пікірінше құрылым туралы жəне үлгісі 
жасалатын нысанның кіріс жəне шығыс параметрлерінің байла- 
ныстары туралы минималды білімді қажет ететін «қара жəшік» 
үлгісін қолдану мүмкін болады.
Бұл үлгіні құрған кезде шығыс параметрлер басқару мақ- 
сатына байланысты анықталады, ал шығыс параметрлеріне ай- 
тарлықтай əсерін тигізетін кіріс параметрлерін таңдау мəсе- 
лесі негізінде түрлі əдістермен, мысалы, көп факторлық талдау, 
дискриминанттық талдау, статистикалық гипотезаларды тексеру 
əдістері, ақпарат теориясы əдістері көмегімен шешіле алады.
Басқару нысаны мен ортасының қандай күйлерін сипаттайты- 
нына жəне қандай дəрежеде адамға тəуелді болуына байланысты 
параметрлерді жіктеудің түрлі нұсқалары ұсынылуда.
Мысалы, параметрлерді төмендегілерді сипаттаушы төрт 
топқа бөлуге болады:

Басқару нысаны мен қоршаған ортаның бұрынғы тарихы.

Басқару нысанының жəне ортаның нақты жай-күйінің (БНО 
бастапқы жай-күйі ретінде қарастырылатын) сипаттамасы.

Адамнан тəуелсіз факторлар.

Адамға тəуелді факторлар (басқару нысанына келтірілетін 
басқарушы ықпалдар).
Бұл жіктелу аталған факторлар топтарының əрқайсысының 
басқару мақсаттарына қол жеткізуге ықпалын зерттеуге жəне əрбір 
топтағы жəне сол сияқты жалпы барлық топтардағы анағұрлым 
маңызды факторларды бөліп көрсетуге мүмкіндік береді. Бұл 
мақсат үшін бұл зерттеуде жүйенің зертеуші жəне танушы таң- 
дау нысандарының белгілерін ұсыну кезінде жүйенің алатын 
ақпараттың орташа көлемін барынша арттыруға негізделетін, ай- 
нымалы қадамды белгілердің кеңістігі мөлшерлілігін азайтудың 
итерациялық əдістерін қолдану ұсынылады.
Осы зерттеуде кеңінен қолданылатын «фактор» ұғымы мен 
АБЖ теориясы үшін дəстүрлі «басқарушы ықпал» ұғымының 
қатынасын қарастырайық. Бұл зерттеуде БНО-ның түрлі күйлерге, 
соның ішінде, мақсатты күйге өтуіне ықпалын тигізетін барлық 
себептер бір позициядан қарастырылады. Əрине, бұл ең алды- 
мен басқарушы ықпалдар. Сонымен қатар, бұл орта факторлары 

əрі нақты ғана емес, келешек кезеңдікі (болашақ) де. Бұл – БНО- 
ның да күйлері, соның ішінде, өткен нақты жəне болжанатын 
күйлер. Осы барлық факторлардың ішінде адамға тəуелді жəне ол 
басқарушы ықпалдар ретінде қолдана алатын факторлар, сондай- 
ақ, адамнан тəуелсіз, оларды ескерусіз БНО басқару сенімділігі 
төменірек болатын факторлар бар. Осы факторлардың барлығы 
ұсынылатын үлгіде қарастырылады. Сондықтан, əрине, бұл зерт- 
теуде фактор ұғымы «басқарушы ықпал» ұғымына қарағанда 
кеңірек талқыланады.
Сонымен қатар, басқарудың ресурстық қамсыздандырылуы 
бойынша жүйелер жіктелуі де анағұрлым терең көңіл бөлуге 
лайықты. Үлгі нақты жұмыс істеуі үшін немесе өзекті болуы 
үшін түрлі ресурстар, ең алдымен энергетикалық, материалдық, 
ақпараттық, қаржы т.б. ресурстары шығындары қажет болады.
Əрине, ресурстық қамтамасыз ету уақыт өте келе өзгереді, 
бұл ең алдымен компьютерлік техниканың жəне ақпараттық 
жүйелердің жетілдірілуімен байланысты, сондай-ақ, нақты зерт-
теушілер мен жасақтаушылардың мүмкіндіктеріне тəуелді бо- 
лады. Сондықтан, бұл түрдің жіктелуі, əрине, салыстырмалы 
түрде болады. Осыған қарамастан, мұндай жіктелу тəжірибелік 
құндылыққа ие.
Ешқайсысы анықтаушы болып табылмайтын өзара байла- 
ныстағы элементтерінің жиынтығымен анықталатын жүйе 
үлкен жүйе деп аталады. Қарастырылып отырған контексте
«үлкен» термині жүйенің кеңістіктік өлшемдерін емес, оның 
элементтерінің үлкен санын білдіреді. Үлкен жүйелердің үлгісін 
жасау кезінде сипаттаманың үлкен мөлшерлілігі мəселесі туын- 
дайды. Мысалы, егер көп факторлық үлгі қолданылатын болса, 
есептеу жəне ұғымдық (интерпретациямен байланысты) қиын- 
дықтар жеті-он фактор болған кезде туындайды. Сондықтан, 
көптеген нақты міндеттер жүздеген жəне тіпті мыңдаған фактор- 
ларды есепке алуды талап етеді.
Үлкен жүйелерді кіші жүйелерге ауыстырудың екі тəсілі 
белгілі: əлдеқайда күшті есептеуіш құралдарды (компьютер- 
лер мен бағдарламалық жүйелер) қолдану немесе мөлшерлілігі 
төмен əлсіз байланысқан тапсырмалардың жиынтығына көп 
өлшемді тапсырманың бөлшектелуін жүзеге асыру (егер тап- 

сырма сипаты бұған мүмкіндік берсе). Егер жүйе элементтерін 
əрқайсысы жалпы жүйенің мінез-құлқына белгілі бір маңызды 
ықпал тигізетін, басқа ішкі жүйелермен өзара əрекеттестігі төмен 
ішкі жүйелердің аздаған көлеміне топтастыру мүмкіндігі болса, 
мұның нəтижесінде жүйенің функционалды құрылымы сипатта- 
масы айтарлықтай жеңілдейді.
Тəжірибеде көбінесе зерттеуші өзінің қандай факторларды 
зерттейтінін, қандайларын зерттемейтінін формалды емес жол- 
дармен өз бетінше шешеді.
Күрделі жүйенің негізгі анықтамасын еске салайық. Күрделі 
жүйе деп сəйкес үлгісін жасау үшін жоқ немесе қол жеткізгісіз 
ақпараттар қажет болатын жүйе аталады. Күрделі жүйенің бұл 
анықтамасы классикалық анықтама болып табылатынын арнайы 
атап өткен жөн. Күрделі басқару нысаны (КБН) – күрделі жүйе 
болып табылатын басқару нысаны. Мұндай зерттеуде КБН-ның 
динамикалық, статикалық, стохастикалық болуы маңызды емес.
Бірақ бұл нұсқалар жекелеген оқиғаларды тудырады, олардың 
кейбіреулері зерттеуде нақтыланады.
Егер басқару күтпеген, болжанбаған немесе қаламайтын, яғни 
үлгіге сəйкес күткен (болжанған) нəтижелерден басқа жағдай- 
ларға əкелсе, бұл айтарлықтай көп ақпараттың жетіспеушілігі- 
мен түсіндіріледі, мұның нəтижесінде үлгінің сəйкессіздігі ту- 
ындап, бұл жүйенің күрделілігі ретінде түсініледі. Осылайша, 
жүйенің қарапайымдылығы мен күрделілігі салыстырмалы түрде 
ғана болады жəне бұл осы жүйенің əрекеттегі үлгідегі жүйе тура- 
лы ақпараттың жеткілікті болуын не жетіспеушілігін көрсетеді, 
яғни сəйкес үлгі құру мүмкіндігімен байланыста болады.
Үлкен жəне күрделі жүйелер арасында көптеген ортақ 
нəрселер бар: үлкен жүйелердің күрделі болуы жиі кездеседі. 
Бірақ олардың арасында айтарлықтай айырмашылықтар да бар: 
үлкен жүйелерді сəйкесінше модельдеу тек өңдеу құралдарына 
(компьютерлер мен бағдарламалық жасақтамалар) қойылатын 
жоғары талаптарды қанағаттандырған жағдайда ғана мүмкін бо- 
лады, ал əлдеқайда күрделі жүйелерді модельдеу кезінде маңызды 
ақпараттардың жетіспеушілігімен байланысты анағұрлым іргелі 
мəселелер туындайды.