探索类比系统：信号的比较与模型开发

我们成功地认识到这些简单的设备，看似具有完全不同的物理现象，却表现得类似，称他们为类似的系统。

相似系统

两个系统是相似的，如果来自这些系统的信号集合可以通过缩放变得一致

在信号表示中，我们当然对如何衡量时间和信号值有所选择。这个选择只能执行一次，例如对于每个系统信号，我们都会选择一个合适的测量设备测量信号和时间值。考虑信号的表示形式，我们开始比较来自不同系统的信号。如果我们不能分辨它们，我们就接受此系统是相似的。类似系统的概念（见图2-9）。

图2-9 当他们的信号一致时，系统是相似的

人们会不赞成这样的事实，即相似系统是一个相对于观察者的概念而不是一个固有的系统属性。这是一个公平的观点，然而我们喜欢这样做，因为它捕获了我们如何影响周围环境的本质。

而且对于大多数复杂性系统，不可能彻底评估所有可能的信号，这需要系统可以产生所有可能，如果我们想要一个绝对严格的概念，这将是一个严格的要求，是一个系统属性。在实践中，我们总是不得不接受较少的信息；这个结论在试验的基础上我们已经得到了。通常类比只会对于我们的（集体）的经验有效，但这就是我们在科学和工程所掌握的。

意识到信号不一定揭示系统的本质也许是令人不安的。在我们的示例中，无论它是一个水槽，或烤箱，甚至计算机算法都不能由信号来分辨，因为都传达着同样的信息。(www.xing528.com)

这个思想到目前为止很好地应用于能被框图表示的任何系统中。实质上有一个存储设备（水槽，烤箱，电容器等等），我们用一个积分框图来表示。积分器的是一个表示存储水平的信号。存储是持续补给的，且它的一些存储有泄漏。相应的框图表示如图2-10所示。

积分器代表保存，或者所存储的为供应的积分。在程序框图供应输入到积分器，存储量是其输出。如果供给是正的，存储量增加，如果是负数，数据量减少；如果供给是零存储保持不变。在例子中供应总量由外部正供给和由于渗漏产生的负供应组成。后者是由循环框图反馈和积分器输入的和来表示的。这个和表示积分器的外部输入和泄漏部分（负号在加法器的交叉口）。

循环在图中被称为反馈。在这种情况下，反馈是负反馈。

图2-10 示意表示有泄漏的积分器

（适用于任何的电容器、水池、微波炉或计算机算法的例子）负反馈

我们将在第5章分析，为了处理一个系统，表示、分析、理解和（或）解释其行为、甚至修改它，类比的概念都是非常有用的。类比将被自由使用来开发系统的模型，并基于这些模型，类比本身就会变得更清晰。