الدرس الأول : تعريف النظام وعناصره وانواعه

عزيزي الطالب من المتوقع منك بعد دراسة هذا الدرس أن تحقق الأهداف التالية
هدف الدرس
1 .أن تعرف النظام
2.أن تذكر أجزاء النظام
3.أن تعدد أنواع الأنظمة
4.أن تذكر أمثلة لبعض الأنظمة
5.أن تحلل بعض الأنظمة


وهيا بنا عزيزي الطالب لشرح هذا الدرس ولنبدأ أولاً بمفهوم النظام :
ما هو النظام ؟
هو مجموعة من العناصر المترابطة والمتداخلة والمتكاملة لتحقيق هدف معين .

ما هي عناصر النظام ؟
يتكون النظام من ثلاث عناصر أساسية وهي
1. المدخلات Inputs
وهي جميع العمليات التي تدخل في النظام.
2. العمليات Processes
وهي الأساليب والتفاعلات والعلاقات داخل النظام.
3. المخرجات Outputs
وهي سلسله النتائج التي حققها النظام.
4. التغذية الراجعة Feedback
وهي جمع المعلومات والبيانات حول المخرج لتقيمه
5. التحكم :
وهو استخدام المعلومات التغذية الراجعة في تقييم النظام وسيرة



والآن عزيزي الطالب لننتقل إلى أنواع الأنظمة وهي كثيرة ولكنها سهلة لمعرفتها :
أ النظمالمفتوحة:Open System


وهو النظام الذي يتصف بوجود علاقة أساسيه بينه وبين البيئة المحيطةوتركز هذه الصفة على أهميه التفاعل المستمر بين النظام المفتوح وبين الظروفوالأوضاع البيئية المحيطة به ومن ثم فهو يتأثر ويؤثر فيها في الوقت نفسه.
ملاحظة : يتكون هذا النظام من الخمس عناصر السابقة وهي المدخلات والعمليات والمخرجات والتغذية الراجعة والتحكم .


النظم المغلقة Closed Syste:
وهو ذلك النظام الذي يميل إلىالتقوقع على نفسه والابتعاد عن التفاعل مع معطيات البيئة وحاجاتها وتوقعاتهاوتطلعاتها والنظام الغلق يميل إلى تجاهل الاعتبارات الخارجية.
فالنظم المغلقهتتميز بأنها محاصره ضمن حدود بحيث تحد من مرونتها وتفاعلها مع البيئة لان طبيعةالنظام نفسه لا تسمح بذلك فتعمل هذه الحدود على عزل المؤثرات القادمة من البيئة عنذلك النظام.
ملاحظة : يتكون هذا النظام من ثلاث عناصر فقط وهي المدخلان والعمليات والمخرجات .
النظم البسيطة : وهي نظم بسيطة في تركيبها مثل الدراجة
النظم المعقدة : وهي نظم معقدة في تركيبها مثل السيارة وغيرها
النظم الطبيعية :وهي من خلق الله سبحانه وتعالي مثل النظام الشمسي والدورة الدموية وغيرها
نظم صناعية :وهي من صناعة الإنسان مثل نظام الأتصالات والهواتف وغيرها
نظم مركبة :وهي مجموعة من النظم الفرعية المترابطة والمتكاملة لتكون نظام أساسي لتحقيق هدف معين


أمثلة على المدخلات :
‌أ. طاقة مثال طاقة كهربائية
‌ب. مواد مثال: هواء- ورق
‌ج. معلومات مثال : مدة العمل؛ وقت التشغيل؛ قوة التشغيل؛ سرعة الدوران
د . البيانات مثال " صور
هـ . الحواس ، المفاتيح الكهربية وغيرها .
أمثلة على العمليات:
أ. عملية تحولات الطاقة: مجموعة عمليات فيها الطاقة تستقبل بالنظام وتغير شكلها. ( مثال: - تحويل الطاقةالشمسية إلى طاقة حرارية تسخين في الحمام الشمسي)
ب . عملية معالجة المواد: مجموعةعمليات فيها يتم فيها تصنيع المادة الخام وتحويلها لسلعة ما. ( مثال- كعكة تخبز فيالفرن )
ج . عملية معالجة المعلومات: مجموعة عمليات يتم فيها استقبال معلوماتوتنظيم معلومات جديدة كإخراج ( مثال: حساب متوسط في الحاسبة)
د . العمليات الحسابية والمنطقية
هـ . عملية التنفس وغيرها .
أمثلة على المخرجات :
لكل نظام مخرجاته الخاصة به ونحصل على المخرجات حسب نوع المدخلات أمثلة:
العصارة : الإخراج في العصارة- نوعالمادة ( العصير الذي قمنا بعصره)
السيارة: الإخراج في السيارة- نوع الطاقة – حركة.
التلفزيون: الإخراج في التلفزيون نوع المعلومات ( أصوات وصورة)
تحليل بعض الأنظمة :
أولاً / نظام السيارة :
المدخلات : وقود – زيت – ماء
العمليات : أحتراق الوقود داخل محرك السيارة
المخرجات : حركة السيارة – والعوادم .

ثانياً / نظام الإشارة الضوئية :
المدخلات : لون الإشارة بواسطة العين
العمليات : تحليل ما تراه العين
المخرجات : تحريك الأيدي والأرجل حسب الأوامر الخارجة من الدماغ

تالثاً / نظام التنفس عند الإنسان :
المدخلات : الأكسجين
العمليات : الرئتين
المخرجات : ثاني أكسيد الكربون وبخار الماء وكذلك الأكسجبن

ملاحظة مهمة /" نلاحظ أن الأكسجين مخرج في عملية التنفس وهو في نفس الوقت مدخل لعملية الدورة الدموية وهذا ما يسمي بالنظام المركب " كما شرحنا سابقاً

عزيزي الطالب نكمل الدرس ونبدأ بشرح العنصر الرابع وهو التغذية الراجعة
كما ذكرنا سابقا وقلنا بأن التغذية الراجعة هي جمع معلومات حول المخرجات لتقييم أداء النظام مثال ذلك
البيانات عن سير المبيعات لمنتج ما مثل أي السلع أكثر مبيعاً وغيرها من الأسئلة

ومع تطور صناعة المجسات دخلنا في عالم الأتمتة الصناعية فما هي
هي استبدال الأيدي العاملة بالآلات لتشغيل المصانع

فما هي المجسات :
جهاز يستجيب لمؤثرات مثل الضوء الحرارة الرطوبة وينتج إشارة كهربية تتناسب مع قيمة المؤثر .
ولك عزيزي الطالب بعض التطبيقات على استخدام المجسات
الباب الكهربائي
باب الأسان سيل
مجسات تعبئة المشروبات
جهاز الحريق
الرنانة التي على المعابر لفحص المعادن وغيرها

وأخيراً نصل إلى العنصر الخامس وهو التحكم :
فما هو التحكم :
هو استخدام المعلومات من التغذية الراجعة في مراقبة النظام وسيره .



عمليات




مخرجات




المدخلات




مجسات




تعديل المدخلات




إدارة وتحكم







أسئلة الدرس :
1 . عرف كلاً من ؟
( النظام – التغذية الراجعة – التحكم – الأتمتة الصناعية – المجسات )
2. أكمل الفراغ :
أ . من أنواع الأنظمة ....................... و ..............................
ب . من عناصر النظام ......................و ........................ و ........................... و ............................ و ..............................
ج . النظام المفتوح ............................ بينما النظام المغلق ...........................
د . من المدخلات النظم ........................و .....................
هـ . من العمليات .....................و ..........................
و . من المخرجات ..........................و ............................
ز . من التطبيقات العملية لاستخدام المجسات ................... و ........................



انتهى الدرس


مع تمنياتي للجميع بالاستفادة من هذا الدرس