1.7. 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.
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.
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 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.
а) |
Вход |
9 |
Ура |
45 |
235 |
3100 |
|
Выход |
18 |
He мory |
90 |
? |
6200 |
|
|
|
|
|
|
|
б) |
Вход |
9 |
А |
45 |
235 |
6201 |
|
Выход |
9 |
Не могу |
9 |
10 |
? |
|
|
|
|
|
|
|
в) |
Вход |
9 |
ХА |
45 |
128 |
620 |
|
Выход |
1001 |
Не могу |
101101 |
10000000 |
? |
|
|
|
|
|
|
|
г) |
Вход |
9 |
А |
256 |
235 |
1025 |
|
Выход |
4 |
Не могу |
128 |
? |
512 |
|
|
|
|
|
|
|
Д) |
Вход |
9 |
А |
256 |
235 |
1025 |
|
Выход |
4 |
Не могу |
1 |
? |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
е) |
Вход |
9 |
А |
7 «Б» |
Ура! |
2 окна |
|
Выход |
0 |
1 |
1 |
? |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
ж) |
Вход |
7 «А» |
7 «Б» |
256 |
Фыва |
картина |
|
Выход |
1 |
о |
0 |
? |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
з) |
Вход |
9 |
123 |
принтер |
ми12лд |
8 бит |
|
Выход |
9 |
13 |
питр |
м1л |
? |
|
|
|
|
|
|
|
и) |
Вход |
9 |
весна |
принтер |
Ястреб |
монитор |
|
Выход |
Не могу |
е |
И |
я |
? |
|
|
|
|
|
|
|
к) |
Вход |
9 |
кнопка |
солнце |
Ярлык |
система |
|
Выход |
Не могу |
аккноп |
елносц |
Клрыя |
? |