Buffer (systémová dynamika)

Technology

12 hours ago

Author

Buffer v systémové dynamice je termín používaný k označení způsobu, jakým systémy absorbují nebo snižují vliv vstupů nebo změn. Jedná se o důležitý prvek v modelování a analýze systémů, který umožňuje minimalizovat nežádoucí vlivy a zajistit stabilitu systému. Buffer může existovat v různých formách a může být použit ve velkém množství oborů, jako je ekonomie, ekologie nebo management. Článek uvádí příklady různých typů bufferů a vysvětluje jejich fungování. Dále se zaměřuje na výhody a nevýhody použití bufferů a poskytuje příklady aplikací. Celkově poskytuje užitečné informace pro ty, kteří se zajímají o systémovou dynamiku a chcou lépe porozumět využití bufferů v analýze a modelování systémů.

Pojem buffer se v systémové dynamice používá ve smyslu zásobárny určité systémové veličiny. Buffer má určitou podobnost s bufferem (vyrovnávací pamětí) z informatiky. * Má stejnou funkci jako fronta (datová struktura). * Má svoji kapacitu, která nemůže být překročena. * Má vždy realizován svůj vstup a výstup (v názvosloví systémové dynamiky zřídlo a výpust). Bez nich se nejedná o buffer. U každého ze vstupů a výstupů je důležitou vlastností jeho propustnost (kvantita přičerpávané nebo odčerpávané veličiny za jednotku času). * Pokud propustnost jeho výstupu/ů je menší než propustnost jeho vstupu/ů, pak se buffer zaplňuje (a v podstatě tato podmínka jej definuje jako buffer). * Má svoje zpoždění dané dobou, jež je potřeba k tomu, aby veličina jím procházející dospěla od okamžiku vstupu do bufferu do okamžiku výstupu z něj. * Zpoždění resp. zpomalení/oddálení přenášené veličiny je základní funkce bufferu - tedy to, že dokáže mírnit, tlumit (odtud název) potenciálně nestabilní vstup na stabilnější výstup. * Další funkcí bufferu je uchování (případné) aktuálně přebytečné veličiny pro příští potřebu (to, co v systému následuje za bufferem). V určité paralele např. s číslicovou technikou se dá říci, že buffery do systému vnáší takový prvek, kdy stavy výstupů nejsou již pouze známy ze znalosti vstupů a začíná být potřeba znát i předchozí stav systému. * To, co z/do něj vstupuje a vystupuje, může být jakákoli zkoumaná (konkrétní i abstraktní) veličina. Většinou se tato veličina, která jím protéká, bere jako jednolitá, tedy jednoho stejně kvalitního druhu - na rozdíl od bufferu/fronty v informatice, jejíž obsah je jednak diskrétní (rozdělen na jednotlivé bity nebo bajty) a každý z nich musí být uchován - systémová dynamika se zde zajímá jen o kapacitu a aktuální zaplnění * Kapacita bufferů resp. efekt jejich zpoždění v poměru k rychlosti změn v systému je jedním z Dvanácti bodů působení pro zásah do systému

Příklady

Tank na dešťovou vodu (vstup/zřídlo) určený pro zalévání (výstup/výpust) * Fronta v kantýně: médiem jsou zde strávníci i pokrmy * Pokladnička na peníze, ze kterých se v domácnosti platí nájem * Kelímky v nápojovém automatu * Papíry v tiskárně * Sýpka na obilí * Státní pokladna * Přehrada