Классификация и свойства систем
Классификация — это не каталог ярлыков. Она подсказывает, какие методы анализа будут уместны.
Классификация
| Признак | Варианты | Практический смысл |
|---|---|---|
| связь со средой | открытая / условно закрытая | учитывать ли внешние потоки и обратную связь |
| изменение во времени | статическая / динамическая | достаточно снимка или нужна траектория |
| предсказуемость | детерминированная / стохастическая | одно значение или распределение вероятностей |
| управление | управляемая / саморегулируемая / неуправляемая | где находится контур воздействия |
| организация | централизованная / распределённая | единая точка решения или согласование узлов |
| сложность | простая / сложная | можно ли вывести поведение целого из частей |
| непрерывность | дискретная / непрерывная / гибридная | события, дифференциальные уравнения или оба подхода |
Один объект одновременно относится к нескольким классам. Например, кластер приложений — открытая, динамическая, распределённая и частично стохастическая система.
Основные свойства
Целостность. Систему рассматривают как единицу с собственным результатом.
Структурность. Поведение зависит не только от компонентов, но и от их связей.
Иерархичность. Компонент одной системы может быть самостоятельной системой на другом уровне рассмотрения.
Ограниченность ресурсов. Время процессора, память, пропускная способность и внимание операторов конечны.
Наблюдаемость. По доступным выходам можно восстановить важные состояния.
Управляемость. Допустимыми воздействиями можно перевести систему в требуемое состояние.
Устойчивость. После возмущения система возвращается в допустимую область либо остаётся в ней.
Адаптивность. Система меняет правила поведения при изменении среды.
Эмерджентность. На уровне целого возникают свойства, которых нет у отдельных элементов.
Пример: очередь задач
- вход — поток задач;
- элементы — брокер, обработчики, хранилище;
- состояние — длина очереди и число занятых обработчиков;
- случайность — время прихода и обработки;
- управление — масштабирование и ограничение входного потока;
- устойчивость — способность после всплеска вернуться к нормальной длине очереди.
Классификация сразу направляет к теории массового обслуживания и наблюдению системы во времени.
Самопроверка
- Почему распределённая система не обязательно сложная, а сложная — не обязательно распределённая?
- Как проверить наблюдаемость прикладной системы?
- Что меняется в модели, если процесс признать стохастическим?