[{"@context":"http:\/\/schema.org\/","@type":"BlogPosting","@id":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki43\/2021\/12\/30\/systemeigenschaften-wikipedia\/#BlogPosting","mainEntityOfPage":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki43\/2021\/12\/30\/systemeigenschaften-wikipedia\/","headline":"Systemeigenschaften \u2013 Wikipedia","name":"Systemeigenschaften \u2013 Wikipedia","description":"before-content-x4 Unter den Systemeigenschaften versteht man einen Satz von Eigenschaften, die f\u00fcr ein System charakteristisch sind. 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Sie ergeben sich zum einen aus den Eigenschaften der Elemente des Systems und zum anderen aus der Systemstruktur, also ihren Beziehungen untereinander.  Sie ist gekennzeichnet durch die Art und Zahl der Elemente sowie Art, St\u00e4rke, Zahl und Dichte der Wechselbeziehungen auf der Mikroebene.Die Komplexit\u00e4t bzw. Kompliziertheit wird bestimmt durch die Anzahl der Elemente sowie die Anzahl und die Art der Beziehungen.Man unterscheidet zwischen struktureller Komplexit\u00e4t (Quotient aus Anzahl der Relationen und Elemente; Komplexit\u00e4tsma\u00df = K =nr \/ ne) und Zeitlicher Komplexit\u00e4t. Das hei\u00dft die Anzahl der m\u00f6glichen Zust\u00e4nde, die das System in einer Zeitspanne annehmen kann.Beschreibung der Extrema:  einfache Systemekomplexe SystemeAnzahl der Elementegeringgro\u00df\u00c4hnlichkeit der Elementein allen Merkmalen gleichin allen Merkmalen verschiedenMenge der Beziehungengeringgro\u00dfDichte der Beziehungen (Vernetzungsgrad)geringgro\u00dfBeispiel:PendelChloroplastZwischen einfachen und komplexen Systemen sind alle Auspr\u00e4gungsgrade der Extrema m\u00f6glich.Die Komplexit\u00e4t eines Systems h\u00e4ngt von der Definition der Systemgrenzen, von der Zahl der als relevant erachteten Elemente und von den als relevant betrachteten Wechselbeziehungen (Interdependenzen) ab. Viele komplexe Systeme weisen eine hierarchie\u00e4hnliche Gliederung auf: Je n\u00e4her (zeitlich und\/oder r\u00e4umlich) man herantritt, umso mehr Details werden sichtbar. Dabei k\u00f6nnen unabh\u00e4ngig vom Ma\u00dfstab immer wieder dieselben Strukturen auftreten. In diesem Fall liegt keine Hierarchie vor, sondern Selbst\u00e4hnlichkeit.Selbst\u00e4hnlichkeit ist in der Biologie weniger bei Strukturen (siehe aber Blumenkohl) als bei Grundprinzipien zu finden, z.\u00a0B. gelten die Regeln der Evolution (\u00dcberproduktion \u2013 Variation \u2013 Selektion) auf allen Struktur- und Zeitebenen.Sie ist gekennzeichnet durch das zeitliche Verhalten des Systems:Statische Systeme zeigen ohne Einfl\u00fcsse von au\u00dfen sowohl auf der Makroebene als auch auf der Mikroebene keine Ver\u00e4nderungen (Beispiel: ruhendes Pendel).Dynamische Systeme sind auf der Mikroebene dauernden Ver\u00e4nderungen unterworfen, k\u00f6nnen aber zumindest zeitweise auf der Makroebene einen station\u00e4ren Zustand einnehmen (Beispiele: chemische Gleichgewichtsreaktion, \u00d6kosystem Wald).Ob ein System als statisch oder dynamisch betrachtet wird, h\u00e4ngt ab vom Zeitma\u00dfstab und von der Zeitdauer der Beobachtung. Dies wird deutlich bei Systemen im Gleichgewicht, die aber um ihre Gleichgewichtslage schwanken:  Ist der Beobachtungszeitraum zu kurz, so kann nicht ermittelt werden, ob es sich um Schwankungen um einen Mittelwert handelt oder ob ein ansteigender oder absinkender Trend vorliegt (Beispiel: Klimaschwankungen seit Beginn der direkten Messungen).Ist der Beobachtungszeitraum zu lang bzw. der Ma\u00dfstab zu gro\u00df, so sind die Schwankungen gar nicht feststellbar; das System verh\u00e4lt sich scheinbar statisch.Systeme und Elemente sind durch Beziehungen miteinander verkn\u00fcpft. Diese Beziehungen k\u00f6nnen Energie-, Stoff- und Informationsfl\u00fcsse sein.M\u00f6glichkeiten auf der Makroebene:Je nach den definierten Systemgrenzen kann ein System als isoliert, abgeschlossen oder offen betrachtet werden, da hiervon die Unterscheidung zwischen System und Umwelt abh\u00e4ngt.Isolierte und geschlossene Systeme kommen in der Realit\u00e4t praktisch nicht vor, ihre Modellierung ist aber bei der Untersuchung von sehr komplexen Systemen notwendig.Die Determiniertheit ist der Grad der \u201eVorbestimmtheit\u201c des Systems: Ein System geht von einem Zustand Z1 in den Zustand Z2 \u00fcber: Z1 \u2192 Z2. Bei deterministischen Systemen ist dieser \u00dcbergang bestimmt (zwingend), bei stochastischen wahrscheinlich.Deterministische Systeme erlauben prinzipiell die Ableitung ihres Verhaltens aus einem vorherigen Zustand, stochastische Systeme nicht. Klassische deterministische Systeme erlauben eine eindeutige Bestimmung ihres Zustandes zu jedem Zeitpunkt der Vergangenheit und Zukunft mit hinreichender Genauigkeit (Beispiel: Planetenbewegung). Hinreichend ist hier bezogen auf menschlich \u00fcberschaubare, bzw. relevante Zeitr\u00e4ume und Gr\u00f6\u00dfenordnungen. Die Entwicklung chaotischer Systeme ist nicht immer eindeutig bestimmbar, da alle Parameter mit theoretisch unendlich gro\u00dfer Genauigkeit bekannt sein m\u00fcssen, sie sind empfindlich gegen\u00fcber den Anfangsbedingungen. Mit geeigneten (mathematischen) Modellen lassen sich relevante Aussagen \u00fcber Vergangenheit und Zukunft von deterministischen und stochastischen Systemen machen. Aus der Komplexit\u00e4t eines Systems l\u00e4sst sich keine Aussage \u00fcber die Vorhersagbarkeit treffen: Es gibt einfache deterministische Systeme, die chaotisch sind (z.\u00a0B. Doppelpendel) und komplexe deterministische Systeme (Chloroplasten bei der Photosynthese).Table of ContentsBetrachtungen der Reaktion eines Systems auf der Makroebene im station\u00e4ren Zustand auf St\u00f6rungen von au\u00dfen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Betrachtung der Elemente auf der Mikroebene[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Abh\u00e4ngigkeit der Zuordnung von Systemgrenzen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Beispiel System Kugel \/ Sch\u00fcssel[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Beispiel Balkenpendel[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Betrachtungen der Reaktion eines Systems auf der Makroebene im station\u00e4ren Zustand auf St\u00f6rungen von au\u00dfen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]M\u00f6glichkeitenstabilmetastabilinstabil, labilgrenzstabil, indifferentReaktionkehrt in den urspr\u00fcnglichen Zustand zur\u00fcckkehrt in den urspr\u00fcnglichen Zustand zur\u00fcck oder geht in einen neuen stabilen Zustand \u00fcberkehrt nicht mehr in den urspr\u00fcnglichen (labilen) Zustand zur\u00fcckjede St\u00f6rung f\u00fchrt zu einem neuen (stabilen) ZustandBeispiel chemisches SystemSysteme mit minimaler Enthalpie und maximaler EntropieEin Wasserstoff-Sauerstoffgemische ist stabil, bis es aktiviert wird, dann reagiert es zu Wasseraktivierter \u00dcbergangszustandVerd\u00fcnnen von Schwefels\u00e4ureBeispiel BalkenpendelSchwerpunkt liegt unterhalb des DrehpunktesSchwerpunkt liegt oberhalb des DrehpunktesSchwerpunkt und Drehpunkte fallen zusammenBetrachtung der Elemente auf der Mikroebene[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Bei stabilen Systemen \u00e4ndert sich die Struktur des Systems nicht. Zahl, Art und Wechselwirkung der Elemente bleiben konstant. Bei instabilen Systemen gen\u00fcgen geringe \u00c4nderungen der Systembedingungen, um eine \u00c4nderung der Struktur herbeizuf\u00fchren. Diese k\u00f6nnen sowohl von au\u00dfen als auch durch innere Eigendynamik hervorgerufen werden.Mit zunehmender Komplexit\u00e4t geht die Austauschbarkeit der Elemente und damit die strukturelle Stabilit\u00e4t verloren. Wird bei hochkomplexen Systemen ein Element gegen ein anderes ausgetauscht, das nicht mehr dieselben Eigenschaften hat, kann sich das Gesamtverhalten des Systems ver\u00e4ndern (Beispiel: Organtransplantation).Welche Stabilit\u00e4t eines Systems festgestellt wird, h\u00e4ngt vom festgelegten Zeitma\u00dfstab und dem Beobachtungszeitraum ab sowie von der Definition der St\u00f6rung: Manche stabilen Systeme gehen bei gen\u00fcgend starken St\u00f6rungen in instabile Zust\u00e4nde \u00fcber (Beispiel: Aktivierung chemischer Reaktionen). Alle Systeme k\u00f6nnen bei starken St\u00f6rungen zerst\u00f6rt werden.Abh\u00e4ngigkeit der Zuordnung von Systemgrenzen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Die Zuordnung zu einer der Stabilit\u00e4tskategorien h\u00e4ngt auch von der Definition der Systemgrenzen ab:Beispiel System Kugel \/ Sch\u00fcssel[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]  Darstellung verschiedener SystemeBei St\u00f6rung, d.\u00a0h. Ansto\u00dfen der Kugel, rollt die Kugel wieder in ihre Ausgangslage zur\u00fcck. Ein zu starker Sto\u00df bef\u00f6rdert die Kugel aus der Sch\u00fcssel heraus, die Kugel f\u00e4llt zu Boden. Damit ist das urspr\u00fcngliche System zerst\u00f6rt. Wird aber das System Kugel\/Sch\u00fcssel\/Boden betrachtet, ist die Kugel in der Sch\u00fcssel nur in einem metastabilen Zustand, da sie am Boden einen stabileren Zustand einnimmt.Liegt die Kugel auf einer umgekehrten Sch\u00fcssel (labiles System), f\u00fchrt jede St\u00f6rung auch zur Zerst\u00f6rung. Wird aber das System umgekehrte Sch\u00fcssel\/Kugel\/Boden betrachtet, f\u00fchrt jede St\u00f6rung zu einem neuen Zustand.Beispiel Balkenpendel[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Hier kann das System je nach dem Lageverh\u00e4ltnis Schwerpunkt zu Drehpunkt drei verschiedene Zust\u00e4nde einnehmen, die sich gegen\u00fcber St\u00f6rungen unterschiedlich verhalten: exzentrische Anordnung: Es gibt genau einen stabilen Zustand, alle anderen Zust\u00e4nde sind instabil. F\u00fcr ein anderes Pendelsystem mit zentrischer Lagerung (Drehpunkt und Schwerpunkt fallen zusammen) gibt es unendlich viele M\u00f6glichkeiten der Ausrichtung des Balkens, die aber alle instabil sind.Zeitvarianz beschreibt die Abh\u00e4ngigkeit des Systemverhaltens vom Zeitpunkt der Betrachtung. Ein zeitvariantes System verh\u00e4lt sich zu verschiedenen Zeitpunkten unterschiedlich. Bei technischen Systemen liegt der Grund daf\u00fcr meist in zeitabh\u00e4ngigen Parameterwerten, bei biologischen Systemen beispielsweise in unterschiedlichen Umweltbedingungen. Zeitinvariante Systeme dagegen verhalten sich zu jeder Zeit gleich. Eine mechanische Uhr ist zum Beispiel zeitinvariant, wenn man Verschlei\u00df vernachl\u00e4ssigt. Ein Pendel, bei dem die L\u00e4nge der Aufh\u00e4ngung sich mit der Zeit \u00e4ndert, ist zeitvariant.EN\u00a061069-1BereichLeittechnikTitelLeittechnik f\u00fcr industrielle Prozesse \u2013 Ermittlung der Systemeigenschaften zum Zweck der Eignungsbeurteilung eines SystemsErstver\u00f6ffentlichungAugust 1994Letzte\u00a0AusgabeJuli 2017Die Europ\u00e4ische Norm EN 61069-1 schl\u00e4gt als Grundlage der Eigenbeurteilung eines Systems in der Leittechnik die in der Tabelle dargestellten Systemeigenschaften vor. Die Norm ist in Deutschland als DIN-Norm DIN EN 61069-1 ver\u00f6ffentlicht.SystemeigenschaftenFunktionalit\u00e4tBetriebsverhaltenVerl\u00e4sslichkeitBedienbarkeitSicherheitNicht aufgabenbezogenAnpassbarkeitKonfigurierbarkeitProgrammierbarkeitErweiterbarkeitFunktionsabdeckungFunktionelle Kapazit\u00e4tGenauigkeitPr\u00e4zisionWiederholbarkeitAntwortzeitenVerf\u00fcgbarkeitWartbarkeitZuverl\u00e4ssigkeitSicherheitSt\u00f6runempfindlichkeit (Integrit\u00e4t)DarstellungsweiseVerfahrensweisePersonalProzessEigensicherheitExplosionsschutzSystemeUnterst\u00fctzungBenutzerLieferantDokumentationTrainingKompatibilit\u00e4tSoftwareAusbauKommunikationLebensdauerPhysikVerlustw\u00e4rmestrahlungVersorgungsanforderungenQualit\u00e4tssicherungdiskret (zeit- oder zustandsdiskret) \u2013 kontinuierlichlinear \u2013 nichtlinearzweck- oder zielorientiertadaptiv (anpassend)autonom (unabh\u00e4ngig von \u00e4u\u00dferer Steuerung)autopoietisch (selbstfortpflanzend)denkendlernendsteuerndregelnd, selbstregulierendtrivial \u2013 nichttrivialverteilt\/konzentriert parametrisch     (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});after-content-x4"},{"@context":"http:\/\/schema.org\/","@type":"BreadcrumbList","itemListElement":[{"@type":"ListItem","position":1,"item":{"@id":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki43\/#breadcrumbitem","name":"Enzyklop\u00e4die"}},{"@type":"ListItem","position":2,"item":{"@id":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki43\/2021\/12\/30\/systemeigenschaften-wikipedia\/#breadcrumbitem","name":"Systemeigenschaften \u2013 Wikipedia"}}]}]