تعريف النظام

تعريف النظام

يُمكن تعريف النظام (System) بأنّه مجموعة من المدخلات والأجزاء التي تتشابك معاً في العناصر لتعمل وفق غرضٍ معيّن، ومثال ذلك مجموعة الأجزاء والأشياء التي تُجمع معاً لتكوين نظام الحاسوب وأنظمة الطاقة المختلفة.

تترواح الأنظمة بشكل عام بين مبسط ومعّقد، فهناك أنظمة بيولوجية مثل القلب، وهناك أنظمة ميكانيكية مثل الترموستات، وغيرها من الأنظمة البشرية والاجتماعية والبيئية، كما ويقوم النظام العالي الأداء على تبادل الملاحظات باستمرار بين أجزائه المختلفة بشكل متوائم ومتوافق لتحقيق هدف النظام.

كما ويمكن تعريف النظام في علم الأحياء بأنّها مجموعة من المكوّنات أو الأنظمة الفرعيّة التي تتكامل وتعمل معاً من أجل تحقيق هدف محدد مثل الجهاز الهضمي، والجهاز العصبي وغيرها.

مكوّنات النظام

يتكوّن النظام بشكل عامّ من الأمور الآتية:

• المدخلات.
• المخرجات.
• العمليات المختلفة التي تمكّن النظام من أداء وظيفته.

أنواع النظام

تتمثّل أنواع النظام المنبثقة من العلم المسمّى بالديناميكا الحراريّة في الآتي:

النظام المفتوح

يُمكن تعريف النظام المفتوح (Open System) بأنّه نظام يسمح بتدفق المعلومات والمواد والطاقات بينها وبين البيئة، ممّا يؤدي إلى حدوث عمليات التكيّف جرّاء هذا التبادل، حيث يتميّز النظام المفتوح بتبادل المواد والمعلومات والطاقات المختلفة ممّا يؤدي إلى تفاعل الأنظمة المفتوحة مع بيئتها فينمو النظام وتتم عملية تجديده.

تنصّ نظرية النظام المفتوح على أنّ جميع المنظّمات تتأثر بشكل كبير من البيئة المحيطة بها، ممّا يؤدي إلى تكوين أنظمة مختلفة من النواحي المتعدّدة مثل: الشكلية أو الخصائص أو التنمية وغيرها، وبالتالي يؤدي إلى حدوث عمليات التنوّع والنمو بشكل عام.كما وتُعرف الأنظمة المفتوحة أيضاً باسم أنظمة التحكم في الحجم أو أنظمة التدفق.

أمثلة على النظام المفتوح

تتمثّل الأمثلة على النظام المفتوح في الآتي:

• أجسام الكائنات الحيّة.
• محرّك التوربينة (Turbine).
• محرّكات السيّارات.
• ماء الغليان في وعاء مفتوح.
• الأجسام المائية.
• الطاقة الشمسيّة.
• الكرة الأرضيّة.
• البراكين.
• أجهزة التدفئة.
• منفاخ الهواء.
• موقد الحطب.
• طواحين المياه والريّاح.

خصائص النظام المفتوح

يتمتع النظام المفتوح بمجموعة من الخصائص التي تميّزه عن النظام المغلق وهذه الخصائص كالآتي:

• القدرة على نقل واستقبال الطاقة من وإلى البيئة المحيطة.
• تغيّر كتلة النظام.
• سهولة التدفق.

النظام المغلق

يُعرّف النظام المغلق (Closed System) على أنّه نظام لا تستطيع مكوّناته الدخول أو الخروج منه، كما ويطلق عليه في العلوم الطبيعية اسم النظام المعزول، وفي حقيقة الأمر لا يوجد نظام مغلق أو معزول بشكل تامّ، حيث يُمكن لبعض الطاقة من الانسلال في الأنظمة المغلقة.

فالصندوق الخراسانيّ مثلاً الذي يبلغ سمكه آلاف الكيلو مترات تنتقل الطاقة الحراريّة من داخله إلى خارجه والعكس، وعادةً ما يتم استخدام مفهوم النظام المغلق في الملخص أو العملية الحسابية التي تصف مدى درجة انغلاق النظام، كما وتُعرف الأنظمة المغلقة أيضاً باسم أنظمة كتلة التحكم أو أنظمة الكتلة الثابتة أو الأنظمة غير المتدفقة.

أمثلة على النظام المغلق

تتمثّل الأمثلة على النظام المغلق في الآتي:

• مكيّفات الهواء.
• سائل مغلي في قدر مغلق.
• مكبس شعر كهربائي.
• آلة الخياطة.
• ساعات الحائط وساعات اليد.
• لمبات الإضاءة.
• الخلّاط الكهربائيّ.
• طنجرة الضغط.

خصائص النظام المغلق

تتمثّل خصائص النظام المغلق التي تميّزه عن النظام المفتوح في الآتي:

• حظر تدّفق المواد من داخلها أو العكس.
• نقل الطاقة واستقبالها بنسبة قليلة جداً.
• الثبات في خصائص النظام.
• عدم التأثّر بالبيئة المحيطة.