Все объекты и явления материального мира находятся в определенной причинной связи друг с другом. Степень этой взаимосвязи может быть мало изменяющейся во времени или, наоборот, подверженной сильным изменениям. Причинная (каузальная) независимость объектов друг от друга и не изменяющиеся во времени связи должны при этом рассматриваться как предельные случаи.

Исходя из этого под системой понимают совокупность объектов, образующих единое целое и служащих для выполнения определенной задачи. Не относящаяся к системе часть называется ее окружением.

Рис. 1. Структура системы.

Система и окружающий мир (внешняя среда) взаимодействуют между собой. Воздействия внешней среды на систему представляют собой ее входные величины (сигналы). На окружающий мир система воздействует своими выходными величинами.

Под функцией системы понимают закон, в соответствии с которым входные величины определенным образом преобразуются в выходные.

При более глубоком рассмотрении становится очевидным, что любая система образуется множеством отдельных объектов—элементов. Каждый из этих элементов располагает по крайней мере одной входной и одной выходной величиной, посредством которых оН взаимосвязан с другими элементами системы. Совокупность рзаимосвязей элементов определяет структуру системы. Функция системы определяется ее структурой.

В противоположность этому вид функций, выполняемых системой, однозначно не определяет ее структуру, т. е. существует целый класс структур, способных выполнять данную функцию. Это является одной из причин существования большого числа возможных решений синтеза систем.

С развитием процесса познания при анализе какой-либо заданной системы могут быть вскрыты более глубокие взаимосвязи между ее элементами и тем самым уточнены представления о ее структуре. При этом оказывается, что отдельные объекты, которые первоначально рассматривались как элементы системы, представляют собой подсистемы сложной системы, содержащие много элементов. Таким образом, понятия об элементе и системе оказываются относительными. Подразделение системы на подсистемы и элементы может быть продолжено сколь угодно. Соответственно, любая система при надлежащем установлении границы может быть превращена в элемент крупной системы.

В нашем исследовании на первом плане, естественно, стоят технические системы. Они служат в целом определенной цели, в основе которой лежит общественная потребность. Элементам системы здесь соответствуют технические устройства. Независимо от величины, объема и сложности их называют конструктивными звеньями. Здесь каждое конструктивное звено в свою очередь также состоит из ряда более мелких элементов (конструктивных звеньев), так что при надобности может быть произведено дальнейшее расчленение системы на составные элементы.

Взаимодействие между конструктивными звеньями внутри одной технической системы происходит через конкретные физические величины, так называемые переменные состояния системы. При этом под функцией конструктивного звена или технической системы мы будем также понимать закон преобразования воздействующих физических величин. Во многих случаях функция выражается в изменениях выходных величин (переменных) во времени.