Какие свойство открытой системы

5.1. Основные понятия открытых систем

Одним из основных направлений информационных технологий, определяющим эффективность функционирования экономических объектов, выступает технология открытых систем. Идеологию открытых систем реализуют в своих последних разработках все ведущие фирмы-поставщики средств вычислительной техники, передачи информации и программного обеспечения. Их результативность на рынке информационных технологий и систем определяется согласованной научно-технической политикой и реализацией стандартов открытых систем.

Открытыми системами могут являться как конечные, так и промежуточные системы, к которым предъявляются следующие требования:

• возможность переноса прикладных программ, разработанных должным образом с минимальными изменениями, на широкий диапазон систем;
• совместную работу с другими прикладными системами на локальных и удаленных платформах;
• взаимодействие с пользователями в стиле, облегчающем переход от системы к системе.

Открытые системы обладают следующими свойствами, представленными на
рис.
5.1.

1. Переносимость прикладного программного обеспечения и повторная применимость программного обеспечения. Под переносимостью приложений понимается перенос всего соответствующего данному приложению программного обеспечения на другие платформы. Под повторной применимостью программного обеспечения понимается перенос в новые приложения некоторой части работающих программ, что также имеет большое практическое значение и непосредственно относится к целям открытости систем.
2. Переносимость данных означает возможность переноса на новые прикладные платформы данных, хранящихся во внешней памяти существующих систем информационных технологий. Переносимость данных обеспечивается применением в открытых системах стандартов, строго регламентирующих форматы и способы представления данных.
3. Функциональная совместимость (интероперабельность) прикладного программного обеспечения – это возможность обмена данными между различными прикладными программами, в том числе между программами, реализуемыми на разнородных прикладных платформах, а также возможность совместного использования данных.
4. Функциональная совместимость (интероперабельность) управления и безопасности – это унификация и целостность средств административного управления и управления информационной безопасностью, т. е. для обеспечения интеграции систем их средства административного управления и средства защиты должны строиться в соответствии с международными стандартами.
5. Переносимость пользователей – это обеспечение возможности для пользователей информационных технологий избежать необходимости переобучения при взаимодействии с системами, реализованными на основе различных платформ.
6. Расширяемость – это способность системы эволюционировать с учетом изменений стандартов, технологий и пользовательских требований.
7. Масштабируемость – свойство системы, позволяющее ей эффективно работать в широком диапазоне параметров, определяющих технические и ресурсные характеристики системы (примерами таких характеристик могут служить: число процессоров, число узлов сети, максимальное число обслуживаемых пользователей).
8. Прозрачность реализаций – это способ построения системы, при котором все особенности ее реализации скрываются за стандартными интерфейсами, что и обеспечивает свойство прозрачности реализаций информационных технологий для конечных пользователей систем.
9. Поддержка пользовательских требований – это точная спецификация пользовательских требований, определенных в виде наборов сервисов, предоставляемых открытыми системами приложениям пользователей.

Однако открытая система необязательно должна быть полностью доступна другим открытым системам. Это ограничение может быть вызвано необходимостью защиты информации в компьютерах и средствах коммуникаций и обеспечивается путем физического отделения или путем использования технических возможностей. Сущность технологии открытых систем состоит в обеспечении возможности переносимости прикладных программ между различными платформами и взаимодействия систем друг с другом. Эта возможность достигается за счет использования международных стандартов на все программные и аппаратные интерфейсы между компонентами систем.

Стандарты стремятся занять центральное место в направлении развития открытых систем и в индустрии информационных технологий. Более 250 подкомитетов в официальных организациях по стандартизации и унификации работают над стандартами в области информационных технологий. Более 1000 стандартов или уже принято этими организациями, или находятся в процессе разработки.

При этом различают стандарты де-факто и де-юре, представленные на
рис.
5.2.

Стандарт де-факто означает, что продукт или система какого-то конкретного производителя захватили значительную часть рынка и другие производители стремятся эмулировать, копировать или использовать их с тем, чтобы также расширить свой сектор рынка.

Стандарт де-юре создается официально аккредитованными организациями по разработке стандартов. Он разрабатывается по правилам достижения соглашения в открытом обсуждении, в котором может принять участие любой желающий. При создании промышленных стандартов ни одна из групп не может действовать независимо. Если одна какая-нибудь из групп производителей создает стандарт, в котором не нуждаются пользователи, она потерпит неудачу. То же самое можно сказать и про обратный случай, когда пользователи создадут стандарт, с которым производители не смогут или не захотят согласиться, – попытка создания такого стандарта также будет безуспешной.

Технология открытых систем пользуется успехом потому, что обеспечивает преимущества для разного рода специалистов, связанных с областью информационных технологий.

Модульная организация программных комплексов, благодаря стандартизации программных интерфейсов, позволяет пересмотреть традиционно сложившееся дублирование функций в разных программных продуктах, из-за чего системы, интегрирующие эти продукты, непомерно разрастаются по объему, теряют эффективность. Известно, что в той же области обработки данных и текстов многие продукты, предлагаемые на рынке (текстовые редакторы, настольные издательские системы, электронные таблицы, системы управления базами данных) по ряду функций дублируют друг друга, а иногда и подменяют функции операционных систем. Кроме того, замечено, что в каждой новой версии этих продуктов размеры их увеличиваются на 15%.

В распределенных системах, содержащих несколько рабочих мест на персональных компьютерах и серверах в локальной сети, избыточность программных кодов из-за дублирования возрастает многократно. Идеология и стандарты открытых систем позволяют по-новому взглянуть на распределение функций между программными компонентами систем и тем самым значительно повысить эффективность.

Свойства:

Целостность– комплекс объектов представляет собой некоторое единство, обладающее общими свойствами и поведением, относительной независимостью от среды и других систем. Изменение любого компонента системы оказывает воздействие на все другие еѐ компоненты и приводит к изменению системы в целом; а любое изменение системы отзывается на всех еѐ компонентах; то есть означает преобразование компонентов, входящих в систему.

Делимость– объект рассматривается в качестве состоящего из элементов.

Функциональность– создание системы обусловлено объективной необходимостью, она существует для выполнения определенной функции в среде.

Изолированность– комплекс объектов, образующих систему, и связи между ними можно отграничить от их окружения и рассматривать отдельно.

Относительность изолированности– учитывается воздействие наблюдателя и среды на объект и его обратное воздействие через элементы, являющиеся входами и выходами. Наблюдаемость– все без исключения входы и выходы системы либо контролируемы исследователем-наблюдателем, либо, по крайней мере, наблюдаемы.
Неопределенность– невозможность одновременно фиксировать все свойства и отношения элементов системы.

Разнообразие – мера различия элементов или подсистем по каким-то характеристикам.

Наблюдаемость – контроль за входами (воздействие среды на систему) и выходами (воздействие системы на среду). Неопределенность – невозможность наблюдения за всеми свойствами и подсистемами. Определенные системы в исследовании не нуждаются.

Идентифицируемость– каждая составная часть системы (элемент) может быть отделена

от других составляющих и отождествлена, опознана.
Дискретность (автономия элементов)– каждый элемент системы обладает собственным

поведением и состоянием, отличным от поведения и состояния других элементов и системы в целом.

Наличие связей– компоненты системы существуют не независимо, а имеют друг с другом определенные связи.

Организованность– элементы (части) системы взаимосвязаны и взаимодействуют определенным образом, организованы в пространстве и времени.

Структурность– относительно устойчивый, изменяющийся в пространстве и времени способ внутренних связей и отношений системы, который определяет ее функциональную деятельность.

Упорядоченность– наличие некоторых критериев, на основании которых части системы соотносятся друг с другом для их взаиморасположения в структуре.

Отображаемость– язык наблюдателя имеет достаточно общих элементов с естественным языком исследуемого объекта, чтобы найти соответствие и отобразить все свойства и отношения, которые нужны для решения задачи.

Множественность, сложность системы– возможность и сложность изображения исследуемой системы в виде вербальной, математической или иной модели.

Нетождественность отображения– знаковая система наблюдателя отлична от знаковой системы проявления свойств объекта и их отношений, следовательно, система отображается с помощью перекодирования в новую знаковую систему. При этом неизбежна потеря информации.

Иерархичность– система рассматривается как элемент системы более высокого порядка, а каждый ее элемент – как система. Наличие в системе нескольких уровней, подчиненных по нисходящей, со своими зонами ответственности, ресурсами, локальными целями. Это упорядоченность по степени подчиненности.

Эмерджентность, интегративность– принципиальная несводимость свойств системы к сумме свойств составляющих ее элементов. Система обладает свойствами, отсутствующими у ее элементов.

Качественные же и количественные описания особенностей, присущих тем или иным типам систем, следует отнести в отдельную группу и назвать характеристиками систем. Характеристики отдельных видов систем являются продолжением, развитием их общесистемных свойств.

По степени связи с внешней средой системы подразделяются на открытые и закрытые.

Открытые системы интенсивно обмениваются энергией, веществом или информацией с окружающей средой. Управляя открытой системой необходимо анализировать взаимосвязь системы с внутренней и внешней средой, учитывать факторы, оказывающие прямое или косвенное воздействие.

Закрытые системы – обмен только энергией, нет обмена веществом. Если нет обмена ни веществом, ни энергией – такие системы изолированные (условно). Закрытые и изолированные – замкнутые системы.

Различают системы открытые и закрытые. Понятие закрытой системы порождено физическим науками. Здесь понимается , что система является самосдерживаемой. Ее главная характеристика в том, что она существенно игнорирует эффект внешнего воздействия. Совершенной системой закрытого типа была бы та, которая не принимает энергии от внешних источников и не дает энергию своему внешнему окружению. Закрытая организационная система имеет малую применяемость.

Открытая система признает динамическое взаимодействие с окружающим миром. Организации получают свое сырье и человеческие ресурсы из окружающего мира. Они зависят от клиентов и заказчиков из внешнего мира, потребляющих их продукцию. Банки активно взаимодействующие с окружающим миром, используют депозиты, обращают их в кредиты и в инвестиции, используют полученную прибыль для подержания самих себя, для развития, для выплаты дивидендов и уплаты налогов.

Открытая система по мере своего роста стремится к большей специализации своих элементов и усложнению структуры, нередко расширяя свои границы или создавая новую суперсистему с более широкими границами.

Все системы имеют вход, трансформационный процесс и выход. Они получают сырье, энергию, информацию, другие ресурсы и преобразуют их в товары и услуги, прибыль, отходы и т.п. Открытые системы имеют, однако, некоторые специфические черты, которые необходимо знать тем, кто изучает организации.

Одна из таких черт – это признание взаимозависимости между системой и внешним миром. Существует граница, отделяющая систему от ее окружения. Изменения в окружении влияют на один или несколько атрибутов системы, и наоборот, изменения в системе воздействуют на окружение.