Любое системное описание предполагает выполнение таких процедур, как дискредитация системы (идентификация системообразующих элементов) и выявление структуры системы (вскрытие связей, отношений между элементами системы).

Перед определением понятий “элемент” и “структура системы”, уточним: “Система, являясь идеализацией, может быть вычленена из вещей только мысленным абстрагированием. Значит, на одном фактическом материале, описывающем заданное множество объектов, может быть сконструировано сколь угодно много систем. Различия между ними обусловлены тем, что каждая из систем моделирует тот или иной важный для исследователя аспект изучаемого набора объектов. Эта неоднозначность исчезает, если исследователь соответствующим образом конкретизирует преследуемую им цель. Определенность цели означает определенность свойств совокупности объектов — системы. Эти свойства должны быть учтены в конструируемой модели системы. Уточним понятие: элемент — это предел членения в рамках данного качества системы, он не состоит из компонентов и представляет собой нерасчленимый далее элементарный носитель именно этого качества. Элемент неделим не вообще, а только в рамках данного качества”. Характер связи элементов вытекает из определения: “структура — внутренняя организация системы, специфический способ взаимосвязи образующих ее элементов”. То есть для элементов системы допустимы не любые, а лишь конкретные взаимоотношения — “системообразующие связи”. Связи выбираются таким образом, чтобы обеспечить выделение системы с наперед заданным системным качеством, характер которого регулируется смыслом стоящей перед исследователем проблемы.

Описание системы будет неполным без характеристики взаимодействия системы и среды. Среда — “то есть объекты, которые, будучи внешними по отношению к системе, участвуют в формировании ее интегрированных свойств опосредованно через отдельные элементы системы или системы в целом”.

Задавая системные качества, мы конкретизируем внешние факторы, участвующие в диалоге “система —среда”.

Введем обозначения: Х — множество входных значений (значения внешних факторов, воздействующих на систему), С — множество состояний системы, У — множество выходных значений (параметры системы, реагирующие на изменения внешних факторов).

Большинство систем изучаемых естествоиспытателями, динамические, то есть развивающиеся во времени. Поэтому взаимоотношения удобнее исследовать на временной оси Т={t}.

Характер взаимодействия системы и среды отражается следующими соотношениями между Х, С и У:

p t : Ct x Xt -> Yt (реакция системы)

jt : Ct x Xt -> Ct’ (функция перехода состояний, t<=t*<t’)

Значения p, j, а также величин С и Х позволяет точно предсказывать выходные значения У, то есть не только удовлетворительно описывать функционирование системы, но и прогнозировать ее поведение. Такие системы называются жестко детерминированными. Однако при изучении природных объектов исследователь обычно не располагает необходимой информацией о реакции системы, кроме того, сведения о входных воздействиях и состоянии системы могут оказаться неполными. М.Месорович и Я.Такахаря предлагают такие системы называть открытыми. Неопределенность открытых систем можно в некоторой степени уменьшить, если от точных значений Х и У перейти к множеству подмножеств П(Х) и П(У):

П(Х) -> П(У).

Последнее выражение расшифровывается так: некоторому классу входных воздействий соответствует вполне определенных класс входных значений. Дальнейшего прогресса в прогнозировании поведения таких систем можно добиться, если ввести дополнительную структуризацию П(Х) и П(У), то есть более строго определить характер взаимоотношений между классами входных и выходных параметров. Так, во многих случаях полезно обращение к идее о вероятностном воздействии среды (Х) и системы (С,У).[КВ1]

Ю.Г.Антонов предлагает выделять два типа вероятностных взаимодействий системы и среды: слабое и сильное. При слабом взаимодействии система и среда относительно независимы.

Так, если среде присущ вполне определенный закон распределения ее состояний ре, таким образом в системе этому закону может соответствовать некоторое множество законов распределения вероятностей ее состояний: {рs, рs . рs}. По этой причине исследования подобных систем мало что дает для решения генетических задач.

Иная картина наблюдается при сильном вероятностном взаимодействии. Показатели организованности среды и системы достигают максимальной степени согласованности, а главное — адекватность между системой и средой устанавливается на уровне законов распределения рs и ре. Определенному закону ре соответствует единственный закон распределения вероятностей рs. Это обстоятельство предопределяет более глубокого познания природы внешних факторов даже в том случае, если они непосредственно ненаблюдаемы. Элементы, сильно взаимодействующие с одними и теми же факторами, тесно взаимосвязаны, а это в свою очередь, находит соответствующее отражение в структуре системы.