מערכת סגורה

מערכת סגורה היא מערכת שכמעט אינה מחליפה אנרגיה, חומר או מידע עם הסביבה. בניתוח מערכות, המושג מערכת סגורה משמש לתיאור מודלים ואובייקטים שתפקודם ניתן לבחון כאוטונומי ביחס להשפעות חיצוניות.

מאפיינים כלליים

מערכת סגורה מתאפיינת בתכונות הבאות:

היעדר או צמצום של זרימות חומר, אנרגיה ומידע בין המערכת לסביבה;
אוטונומיות תפקודית — מצב המערכת והתנהגותה נקבעים על ידי מבניה ותהליכיה הפנימיים;
עצמאות יחסית משינויים בסביבה החיצונית;
מוגבלות משאבים ואפשרויות פיתוח בתוך המערכת.

מערכות סגורות לחלוטין כמעט אינן מצויות במציאות. אולם מודל המערכת הסגורה משמש לעיתים קרובות לניתוח מפושט של תהליכים, כאשר השפעת הגורמים החיצוניים ניתנת להזנחה או מוצאת בכוונה מחוץ לתחום הבחינה.

תכונות מאפיינות של מערכות סגורות

בידוד מהסביבה — הקשרים של המערכת עם אובייקטים חיצוניים אינם קיימים, או שהם זניחים ביותר.
מעגל תפקוד סגור — התהליכים מתרחשים בתוך המערכת ללא תשומות או פלטים של השפעות חיצוניות.
קביעות המבנה — הגבלת ההשפעה החיצונית תורמת לשימור המבנה והקשרים הפנימיים.
דטרמיניזם של ההתנהגות — המודל מניח שמצב המערכת נקבע לחלוטין על ידי חוקיה הפנימיים ותנאי ההתחלה.

דוגמאות למערכות סגורות

מערכת חום מאודיאלת, מבודדת מהסביבה (במסגרת מודל התרמודינמיקה);
מערכת טכנית אוטונומית בתא בדיקה בתנאים קבועים;
מודלים מתמטיים סגורים, שבהם כל פרמטרי הקלט והפלט קבועים ומוגדרים.

חשוב להבין כי בפועל מערכות סגורות לחלוטין כמעט אינן קיימות — כל מערכת אמיתית מקיימת באופן כזה או אחר אינטראקציה עם הסביבה.