Teoria dei sistemi

Sistemi e modelli

Insieme di elementi che interagiscono tra di loro scambiando energia e/o informazioni e/o materia con l’ambiente esterno e ha lo scopo di raggiungere uno scopo comune.

Si possono così suddividere in:

• Per tipo di funzionamento
• Per origine
• Per composizione o struttura

Modelli

Un modello è una rappresentazione semplificata di un sistema, allo scopo di rendere più semplice lo studio e l’analisi delle sue caratteristiche più significative, in relazione al contesto in cui si opera.

Sistemi per origine

• Naturali: già presenti in natura.
• Artificiali: fatti dall’uomo.
• Misti: risultanti dall’intervento dell’uomo sulla natura.

Sistemi per tipo di funzionamento

• Continui: sistemi per i quali eliminando un componente si pregiudica il funzionamento dell’intero sistema.
• Discreti: sistemi per i quali eliminando un componente non si pregiudica il funzionamento dell’intero sistema.

• Aperti: scambiano informazioni, energia e materia con l’ambiente esterno.
• Chiusi: non scambiano informazioni, energia e materia con l’ambiente esterno.

• Deterministici: si prevedono le uscite note le entrate.
• Combinatori: fornisce la stessa risposta in conseguenza alla sollecitazione esterna.

• Sequenziali: le uscite variano in funzione delle sollecitazioni fornite dall’esterno e di una determinata condizione interna.
• Probabilistici: non si prevedono le uscite noti gli ingressi.
• Invarianti: l’uscita si comporta sempre allo stesso modo indipendentemente dal momento in cui il sistema è sottoposto ad una sollecitazione.

Sistemi per composizione o struttura

• Discreti: hanno un numero finito.
• Statici: non evolvono durante il periodo di osservazione.
• Continui: le grandezze variano in modo continuo.
• Dinamici: evolvono durante il periodo di osservazione.

Esempi di rappresentazione

Un resistore può descrivere come:

Intensità

V(t) = R * I(t)

Tensione Resistenza

Corpo immerso in un fluido: Forza

V(t) = 1/ß * F(t)

Velocità Coefficiente di viscosità

Sistemi analoghi

Lo studio di sistemi attraverso aspetti matematici ha fatto emergere che alcuni sistemi possono essere rappresentati da formule simili, sistemi rappresentati dalla stessa struttura matematica.

Non è solo la ricerca di un sistema più semplice a portare verso lo studio di sistemi analoghi, ma è il concetto di unitarietà a spingere lo studio verso le analogie.

Classificazione dei modelli

In base alla loro unità i modelli possono essere:

• Descrittivi: sono modelli che descrivono il sistema.
• Predettivi: sono modelli che descrivono i servizi che il sistema eroga senza specificare la modalità.
• Prescrittivi: sono modelli che descrivono la modalità di erogazione di un servizio.