Sistemų teorija. Bendrosios sistemų teorijos principai

Siųsti savo gerą darbą žinių bazėje yra paprasta. Naudokite žemiau esančią formą

Studentai, magistrantai, jaunieji mokslininkai, kurie naudojasi žinių baze savo studijose ir darbe, bus jums labai dėkingi.

Paskelbta http://www.allbest.ru/

RUSIJOS ŠVIETIMO IR MOKSLO MINISTERIJA

Federalinės valstijos autonominis švietimas

aukštojo profesinio mokymo įstaiga

"PIETŲ FEDERALINIS UNIVERSITETAS"

Geologijos ir geografijos fakultetas

Šiuolaikinio gamtos mokslo sampratos

3 dalis

Bendroji sistemų teorija

Savarankiško darbo metodinis tobulinimas

2 kurso studentams

specialybė 100201 „Turizmas“ »

I.F. Čerkašina

Rostovas prie Dono 2011 m

1. Sisteminio požiūrio vaidmuo ir vieta gamtos moksle

Žodis "sistema" Išvertus iš graikų kalbos, reiškia „visa, sudaryta iš dalių“. Šios dalys vadinamos „elementai“ Paskutinis žodis yra graikiško žodžio „elementas“ (ugnis, oras, vanduo, žemė, žr. paskaitą Nr. 3) lotyniškas atitikmuo, t.y. „pirmasis principas“.

Šiuolaikiniu moksliniu supratimu „sistema yra viena visuma, atstovaujanti tarpusavyje susijusių elementų rinkinį“. Yra ir kitų „sistemos“ apibrėžimų. Taigi rusų mokslininkas V. N. Sadovskis pateikia 34 žodžio „sistema“ apibrėžimus. Todėl dėl „sistemos“ sąvokos platumo nėra visuotinai priimto mokslinio apibrėžimo, kas yra sistema. Tiesą sakant, bet kuris gamtos objektas yra sistema: jis susideda iš bent elementariųjų dalelių.

Ppavyzdžių sistemos:

1. Saulės sistema – planetų ir kitų dangaus kūnų, esančių Saulės gravitacijos sferoje, visuma.

Žmogaus kūnas yra ląstelių, organų ir funkcinių sistemų sistema žmogaus kūne.

Kompiuteris yra dalių (sisteminis blokas, klaviatūra, ekranas, procesorius, atminties blokas ir kt.) rinkinys, naudojamas sudėtingoms loginėms ir matematinėms operacijoms atlikti.

Švietimo institutas – tai įstaiga, susidedanti iš fakultetų, katedrų, dėstytojų, studentų, patalpų, įrangos, pagalbinio personalo ir skirta aukštojo mokslo tikslams.

5. Biogeocenozė – augalų, gyvūnų ir mikroorganizmų sistema

kartu su buveinės dirvožemiu ir klimato sąlygomis.

Bet kuri sistema gali būti pavaizduota naudojant brėžinį (schemą), atspindintį pagrindinius elementus ir ryšius tarp jų

Iš aukščiau pateiktų pavyzdžių aišku, kad nuoseklumas kaip sąvoka, platesnė už gamtos mokslo rėmus, ji taikoma ir gamtai (taip pat ir laukinei gamtai), ir mokslui bei kultūrai apskritai. Akivaizdu, kad didžiausia sistema yra Visata.

Savo ruožtu sisteminis požiūris(ne tik gamtos mokslų rėmuose) susijungia į vientisą visumą sistemos metodas Ir bendroji sistemų teorija.

„Akivaizdu, kad pasaulis yra viena sistema, tai yra nuosekli visuma. F. Engelsas

2. Sisteminis metodass

Šis mokslo žinių metodas savo pagrindiniais bruožais buvo žinomas nuo seniausių laikų. Ji atsirado kartu su mokslu kaip žinių apie tiriamų reiškinių modelius sistema ir buvo žinoma Senovės Graikijoje antikos laikais. Sisteminis požiūris į pasaulį kaip visumą ir atskiras jo dalis (t. y. sisteminė samprata) randamas m. Platonas, kurio darbo herojus – profesorius Timėjas – kalba apie pasaulio kūną kaip apie gyvą organizmą. Panašiai žiūrėjo į pasaulį Diogenas. Pitagoras pasaulį laikė darnia skaičių ir jų santykių sistema. Tačiau Aristotelis savo darbuose ypač išplėtojo sisteminį metodą. Jis tuo tikėjo

"Elementai suprantami kaip galutinės dalys, į kurias kūnai yra dalijami, bet kurie nebeskirstomi į kitas, kurios skiriasi nuo jų išvaizda."

Aristotelis gali būti laikomas kūrėju sistemologasIrIr-- mokslas, tiriantis reiškinius sisteminiu požiūriu. Kaip žinoma, jis daugiausia susistemino kitų graikų mokslininkų pasiekimus ir pasaulio sistemą. Platonas-Eudoksas(homocentrinės sferos) išvestos į aukščiausią tobulumą.

Vėlesniais laikais sisteminės pažiūros (sąvokos) gamtos moksle neišnyko, o buvo perduodamos iš kartos į mokslininkų kartą. Prancūzų enciklopedistas Paulas Holbachas (1723-1789). 1770 m. savo darbe „Gamtos sistema“ jis išsamiai išdėstė pirmąjį fizinį pasaulio vaizdą (mechaninį), kurį sukūrė Niutonas ir Laplasas.

Taigi sisteminis metodas gamtos moksle pasirodė labai produktyvus, nors ir neabsoliutus, tinkantis visoms progoms.

O sisteminis metodas, kaip ir bet kuris kitas, turi tam tikrų klaidų (metodinių klaidų). Sistemų metodas dažnai vadinamas sistemų analize.

3 . Bendroji sistemų teorija

Skirtingai nuo sisteminio metodo, kuris atsirado atsiradus mokslui, bendroji sistemų teorija(OTS) yra šiuolaikinės eros produktas. Šiuo atveju OTS turėtų būti atskirta nuo sistemologija. Pastarąjį galima laikyti skyriumi metodika- metodų mokslas, tuo tarpu GTS yra mokslinis sisteminės analizės rezultatas (pasiekimas), t.y. mokslinė teorija, kuris įkūnijo ankstesnių sisteminių tyrimų rezultatus.

Visą sistemą apimančio požiūrio koncepciją suformulavo austrų biologas Liudvikas fon Bertalanffy 20-aisiais XX amžiuje, nors jis turėjo pirmtakų, įskaitant rusų gamtininką, ekonomistą, filosofą ir vadybininką. Aleksandras Aleksandrovičius Bogdanovas (1873-- 1928).

1927 m. Bertalanffy išleido knygą „Organizmo samprata“, kurioje pagrindė poreikį tirti ne tik atskirus biologinio organizmo organus ir privačias sistemas (pavyzdžiui, nervų sistemą, raumenis, kaulus ir kt.), bet ir viso organizmo. Tačiau tai dar nebuvo OTC. OTS koncepciją, susijusią su bet kokio pobūdžio sistemomis: biologinėmis, inžinerinėmis, socialinėmis ir kt., daugiausia sudėtingomis, patvirtino Bertalanffy, tuometinis Vienos universiteto docentas, savo mokslinėse paskaitose, skaitytose Čikagos universitete. JAV) 1938 m. Tekstas Iš pradžių drungnai sutiktos paskaitos vėliau buvo paskelbtos JAV 1945 ir 1949 m.

Pagrindinė Bertalanffy idėja buvo tokia sudėtingos skirtingo pobūdžio sistemos, turinčios visiškai skirtingą sudėtį ir struktūrą(pavyzdžiui, biologiniai organizmai, pramonės šakos, miestai, oro uostai ir kt.), veikia pagal bendruosius įstatymus. Ir todėl žinios, gautos tiriant kai kurias sistemas, gali būti perkeltos į kitų visiškai kitokio pobūdžio sistemų studijas. Taigi, Bertalanffy naudojo savo tyrimuose pagal analogiją.

Šis pasiekimas turėjo svarbių pasekmių gamtos ir humanitariniams mokslams. Visų pirma, Bertalanffy galėjo padėti biologijai, kuri nagrinėja sudėtingiausio pobūdžio sistemas. Jis atvėrė kelią fizikos, chemijos, matematikos (ypač matematinio modeliavimo), o ateityje – geologijos ir kosmologijos metodų ir rezultatų panaudojimui gyvųjų būtybių tyrime. Tokie pasiekimai peržengė biologijos ribas ir suformavo bendrą mokslo sistemų požiūrį.

Sisteminis požiūris iš pradžių įsitvirtino biologijoje, vėliau perėjo į taikomąją dalį – mediciną (iš pradžių į psichiatriją, po to į visiškai kitus skyrius), o galiausiai apsistojo kariniuose reikaluose, astronautikoje, kalbotyroje, gamybos valdyme, kultūros studijose, istorijoje ir kt. žinoma, visose gamtos mokslų šakose. Taigi, iki XX amžiaus 50-ųjų vidurio. Sisteminis požiūris moksle tapo universalus, o SSRS produktyvi šio požiūrio mokslinio ir ekonominio pritaikymo plėtra prasidėjo XX amžiaus 60-aisiais. Šiuo metu sistemų tyrimai sėkmingai vystosi visame pasaulyje, nors euforija dėl neva neribotų OTS galimybių jau praėjo.

Norint susipažinti su pagrindinėmis GTS nuostatomis, būtina supažindinti su pagrindinėmis su ja susijusiomis sąvokomis. Be aukščiau pateiktos SISTEMOS sąvokos, GTS naudojamos šios sąvokos (apibrėžimai):

1) ELEMENTAS – neatskiriama sistemos dalis, kuri svarstymo sąlygomis laikoma nedaloma. Elementai gali būti vienodi arba skirtingi.

Pavyzdžiai: atomai molekulėje; mokiniai grupėje; planetos, kometos, meteorai Saulės sistemoje; matematikos aksiomos, postulatai, teoremos, lygtys, lemos; ir kt.

2) POSISTEMAS – neatskiriama sistemos dalis, kuri, esant svarstymo sąlygoms, laikoma dalijama į elementus, kurių atžvilgiu ji veikia kaip sistema.

Pavyzdžiai: širdies ir kraujagyslių sistema organizme; misijos valdymo centras kosmodrome; kasybos pramonė; studentų grupė ir kt.

Sistemoje gali būti daug posistemių, jos gali būti „įdėtos“ viena į kitą arba egzistuoti atskirai. Tačiau abiem tokiais atvejais ryšiai tarp elementų, posistemių ir sistemos visada yra pavaldumo pobūdžio, t. y. „žemesni“ (elementai) yra pavaldūs „aukštesniajam“ (posistemiui), o tai savo ruožtu yra pavaldi „subordinacijai“. aukštesnis“ (sistema). Kartu įvedama ir organizacijos lygmens sąvoka. Pavaldumo lygių seka sistemoje graikiškai vadinama „hierarchija“. „šventoji galia“) Pastarasis terminas į OTS įsiskverbė XX amžiuje. iš bažnytinės-krikščioniškos terminijos, egzistavusios dar V amžiuje. n. e.

3) APLINKA (išorinė, aplinkinė) – sistemos aplinka (dažniausiai materiali), kurioje ji gyvena ir su kuria vienaip ar kitaip sąveikauja.

Kadangi aplinka supa sistemą, jos pavadinimas dažnai vartojamas kartu su žodžiais „aplink“ ir „išorė“.

Pavyzdžiai: tarpląstelinis skystis, supantis biologines ląsteles; vakuumas elementariųjų dalelių atžvilgiu; tirpiklis prieš tirpią medžiagą; gamybos cechas darbuotojų atžvilgiu; ir kt.

Dažnai vartojamas kolektyvinis terminas vidinė aplinka. Tai reiškia aplinką, esančią sistemos (posistemės) viduje. Pavyzdžiui, kraujas yra viena iš vidinių kūno terpių, tačiau ji yra ir išorinė kraujo elementų: raudonųjų kraujo kūnelių, leukocitų, trombocitų ir kt. nėra esminio skirtumo tarp išorinės ir vidinės aplinkos, viskas priklauso nuo svarstymo sąlygų. Jau minėtas A. A. Bogdanovas veikale „Bendras organizacijos mokslas“ (1927) teisingai pažymėjo:

"Skausmingos bakterijos dauginasi kūno viduje, tačiau funkciškai jos yra išorinė aplinka."

Be to, tarp sistemos ir aplinkos taip pat nėra esminio skirtumo: viskas vėlgi priklauso nuo išeities taško. Aplinka gali būti laikoma sistema, tuomet buvusi sistema taps aplinka. Pavyzdžiui, vulkaninė lava ugnikalnio antgalyje gali būti laikoma sistema, tada antgalis bus terpė. Jei lava laikoma terpe, purkštukas taps sistema.

Sistemos, posistemio, išorinės ir vidinės aplinkos bei elementų ryšiai schematiškai pateikti 1 pav., kur, kad būtų paprasčiau, elementai pavaizduoti tik viename posistemyje iš šešių;

Ryžiai. 1. Santykių sistemoje schema

4) SUDĖTIS – sistemos elementų visuma. Gali buti: a) aukštos kokybės, kai nurodomas tik elementų kokybinis tikrumas; pavyzdžiui: vartininkas, gynėjai, vidurio puolėjai, puolėjai futbolo komandoje; natrio ir chloro jonai valgomosios druskos kristale; b) kiekybinis, kai nurodomas ne tik elementų kokybinis tikrumas, bet ir kiekybinis jų ryšys; pavyzdžiui: fiziologiniame tirpale, kuriame yra 0,9 % ištirpintos valgomosios druskos, 99,1 % vandens; 958 karatų aukse - 95,8% aukso, 2,0% sidabro ir 2,2% vario;

5) STRUKTŪRA – santykinis elementų išsidėstymas sistemoje, t.y. iš tikrųjų vidinė sistemos struktūra, priešingai formai – išorinė struktūra. Pavyzdžiai: atominės struktūros, molekulės, kūno ląstelės, saulės sistemos struktūra, prietaisas ir kt.

Struktūrinė analizė naudojama objektų struktūrai nustatyti. Jis gali būti destruktyvus (biologinių audinių pjūvių gamyba mikroskopijai, plonų geologinių mėginių pjūvių gamyba ir kt.) arba neardomasis (krūtinės ląstos rentgenas, geležinkelio bėgių ultragarsinis skenavimas, siekiant nustatyti paslėptus įtrūkimus ir kt.). Nustatyta struktūra gali būti užfiksuota (pavyzdžiui, fotojuostoje) arba aprašyta schematiškai (2 pav.).

Ryžiai. 2. Įvairūs vandens molekulės sandaros vaizdavimo būdai

Struktūra kartu su kompozicija sistema tai nustato pagrindinės savybės(fizinė, cheminė, biologinė). Esant ta pačiai skirtingų sistemų kompozicijai, jų struktūros gali skirtis, o tai reiškia, kad pasikeičia savybės. Pavyzdžiui, tie patys anglies atomai C, įtraukti į grafito ar deimanto molekulinę struktūrą, suteikia visiškai kitokias šių medžiagų savybes (spalvą, stiprumą ir kt.);

6) BŪSENA – neatsiejama sistemos savybių pasireiškimo tam tikru laiko momentu charakteristika, priklausanti nuo visų jos struktūros ir sudėties ypatybių. Pavyzdžiai: saulės aktyvumo būsena konkrečią dieną; dujų būsena tam tikrame tūryje tam tikru metu; sportininko psichologinė būklė prieš startą; skausminga žmogaus būklė epidemijos metu; tt Būsenai apibūdinti yra būsenos charakteristikų ir būsenos parametrų rinkinys. Valstybės charakteristikos atspindi jos charakterį šiuo metu. Šios savybės apima:

pusiausvyros ir nepusiausvyros būsenos;

pusiausvyros stabilumas ir nestabilumas;

statinis ir dinaminis balansas;

pradinė, tarpinė, galutinė ir dabartinė būsena ir kt.

Būsenos parametrai apima tam tikrus dydžius, kurių skaitinės reikšmės šiuo metu yra pakankamos, kad būtų galima vienareikšmiškai nustatyti integralią sistemos būseną. Pavyzdžiui, 1 molio idealių dujų būsena vienareikšmiškai nurodoma naudojant Clapeyron lygtį:

Šios lygties sistemos būsenos parametrai yra p, V ir T. Iš jų tik du (bet kurie) yra nepriklausomi, trečiasis parametras yra vienareikšmiškai nustatytas iš pateiktos lygties. Mažiausias parametrų skaičius, kurio pakanka sistemos būklei apibūdinti, vadinamas sistemos laisvės laipsnių skaičiumi. 1 molis idealių dujų (kaip, tiesą sakant, pastovi tam tikros cheminės sudėties dujų masė) turi du laisvės laipsnius;

7) PROCESAS – sistemos būklės pasikeitimas laikui bėgant, kartais vadinamas sistemos procesu. Pavyzdžiai: paciento sveikimo procesas, cheminė reakcija (procesas, apimantis medžiagų virsmą); fizinis procesas (be medžiagų virsmo: garavimo, lydymosi ir kt.); intražvaigždiniai procesai; politiniai procesai; ir tt

Procesas yra viena iš materijos judėjimo formų, todėl ši sistemos charakteristika bus plačiau pateikta paskaitoje Nr.9.

4. klasifikacijasistemos

Sistemos klasifikuojamos įvairiais būdais, naudojant skirtingus kriterijus. Kai kurios sistemų klasės yra nepriklausomos viena nuo kitos, kai kurios yra tarpusavyje susijusios. Panagrinėkime skirstymo sistemose naudojamus klasifikavimo kriterijus. 1) Pagal kompoziciją sistemos skirstomos į:

¦ medžiaga-- reprezentuoja materialių objektų kolekcijas:

Pavyzdžiai; fauna, augmenija, žmonija,

transportas, bibliotekos ir kt.

Šios sistemos gali būti suskirstytos į natūralias (natūralias) ir dirbtines (žmogaus sukurtas). Materialinės sistemos dar vadinamos fizinėmis, tikrosiomis, materialiomis;

¦ puikus yra žmogaus mąstymo produktai. Pavyzdžiai: skaičių sistemos, teatro sistemos, mokymo ir ugdymo sistemos, mokslinės teorijos, religiniai mokymai ir kt. Šios sistemos dar vadinamos abstrakčiomis, simbolinėmis.

2) Pagal elgesį Laikui bėgant sistemos skirstomos į:

¦ statinis- tokios sistemos, kurių būklė laikui bėgant praktiškai nekinta.

Pavyzdžiai: dykumos, kalnai, saulės sistema, dujos uždarame inde, bažnyčios kanonai ir kt.

Šios sistemos dar vadinamos statinėmis.

¦ dinamiškas-- sistemos, kurių būklė laikui bėgant pastebimai kinta.

Pavyzdžiai: oras, eismo situacija, programavimo kalbos, muzikos kūrinys (atliekamas), šachmatų žaidimas, cheminė reakcija ir kt.

Šios sistemos dar vadinamos dinaminėmis.

Neįmanoma nubrėžti aiškios ribos tarp statinių ir dinaminių sistemų, viskas priklauso nuo svarstymo sąlygų ir laiko skalės.

Savo ruožtu dinaminės sistemos skirstomos į:

¦ deterministinis, kurių būsimas jų būsenas galima tiksliai numatyti, numanant iš ankstesnių būsenų.

Pavyzdžiai: Saulės užtemimai (santykinės Žemės, Mėnulio ir Saulės padėtys), metų laikų kaita, eismo valdymo sistemos naudojant šviesoforus, gamyklinės mašinos veikimas ir kt.

¦ Vtikimybinis, kurių ateities būsenos tiksliai nuspėti negalima, o nuspėti tik tikimybiškai.

Pavyzdžiai: Brauno judėjimas (dalelių, patiriančių ~1021 molekulinį poveikį per sekundę, koordinatės), savaitės oras, didelės dalies mokinių balai laikant egzaminus, laimėtos sporto varžybos ir kt.

Tikimybinės sistemos dar vadinamos stochastinėmis. Paprastai biologinės sistemos yra tikimybinės.

¦ dryžtingas-chaotiškas- tai palyginti naujo tipo sistema moksle, ji nėra tarpinė (ribinė) pirmiesiems dviems; Šio tipo sistemos siejamos su tarpusavio chaoso ir tvarkos (t.y. determinizmo ir stochastiškumo) perėjimu ir bus išsamiai aptartos paskaitoje Nr.13. 3) Pagal jų sąveiką su aplinka sistemos skirstomos į: 4- uždaros - tokios sistemos, kurios nesikeičia su aplinka, jų aplinka yra materija ir laukas, o tiksliau tokio apsikeitimo svarstymo sąlygomis galima nepaisyti.

Pavyzdžiai: konservatyvios mechaninės sistemos (saugančios masę ir energiją), arbata termose, stabilios galaktikos erdvės vakuume, požeminės naftos saugyklos ir kt.

¦ atidaryti-- priešingai nei pirmieji, jie keičiasi medžiaga ir lauku su aplinka.

Pavyzdžiai: visi gyvi organizmai, jūros ir vandenynai, dirvožemis, saulė, ryšių sistemos, gamybos įmonės, visuomeninės asociacijos ir kt.

Taip pat vadinamos uždaros sistemos uždaryta, arba izoliuotas ir atviros - atviras, arba neizoliuotas. Be to, pagal šiuolaikines išgrynintas mokslines gamtos mokslo sampratas kaip mainų agentai tarp sistemos ir aplinkos būtina nurodyti ne materiją ir lauką, o materija, energija ir informacija.

Galiausiai reikia pastebėti, kad gamtoje ir visuomenėje nėra grynai uždarų sistemų, jei tik dėl dialektinių priežasčių. Todėl uždaros sistemos yra spekuliatyvaus mokslinio modelio pavyzdys.

„paprastos“ yra sistemos, susidedančios iš santykinai nedidelio elementų skaičiaus ir paprastų ryšių tarp jų, dažniausiai techninės sistemos.

Pavyzdžiai: laikrodis, fotoaparatas, lygintuvas, baldai, įrankiai, šluota, knyga ir kt.;

kompleksas - sistemos, susidedančios iš daugybės elementų ir sudėtingų santykių tarp jų; Tokios sistemos užima pagrindinę vietą sistemologijoje ir OTS.

Pavyzdžiai: visos biologinės sistemos, nuo ląstelių iki organizmų bendruomenių, pramonės asociacijos, valstybės, tautos, galaktikos, sudėtingos techninės sistemos: kompiuteriai, karinės raketos, atominės elektrinės ir kt.

Sudėtingos sistemos dar vadinamos „didelėmis“ arba „labai didelėmis“ sistemomis. Daugeliu atvejų tai taip pat tikimybinės sistemos (žr. aukščiau), tačiau kartais yra ir deterministinių, labai organizuotų sistemų: įgimtas katės gynybinis refleksas, planetų padėtis, Saulės sistemos asteroidai, karinis paradas ir kt.

¦ Tiksliniai-- sistemos, galinčios modeliuoti ir numatyti situaciją bei pasirinkti elgesio (būsenos kaitos) metodą: dėl išorinės įtakos suvokimo ir atpažinimo gebėjimas analizuoti ir palyginti su savo galimybėmis bei pasirinkti vieną ar kitą elgesio variantą. pasiekti tikslą.

Pavyzdžiai: Mėnulio marsaeigis, Marso marsaeigis, robotų rankos, bičių spiečius, gyvūnų bandos, žuvų būriai, skraidančios raketos, migruojančių paukščių pulkai ir kt.

Tikslingos sistemos turi tam tikrą „žinių“ apie save ir aplinką, kitaip tariant, jos turi tezaurą (iš graikiško „iždo“) – informacijos apie realybę, būdingą individui (arba individų bendruomenei), sankaupą. ), su galimybe suvokti naują informaciją ir kaupti patirtį. Tikslingos sistemos paprastai turi galimybę, filosofine prasme, aktyviai atspindėti tikrovę. Pavyzdžiui, medžiai kaupia drėgmę laukdami sausros, paukščiai lizdus stato dar prieš pasirodant būsimiems jaunikliams ir pan.

¦ Netikslinė-- sistemos, kurios neturi aptartų savybių; jų yra dauguma, ir jų pavyzdžiai yra akivaizdūs.

Tarp į tikslą nukreiptų sistemų yra klasė, vadinama

¦ savarankiškai organizuojantis-- sistemos, galinčios savarankiškai keisti savo struktūrą (kartais sudėtį), sudėtingumo laipsnį, kad geriau prisitaikytų (prisitaikytų) prie pasikeitusių aplinkos sąlygų.

Pavyzdžiai: organizmas gamina apsauginius antikūnus, kai į jį patenka svetimi baltymai – antigenai, pavyzdžiui, su patogeninėmis bakterijomis; apsauginio pobūdžio organizmo pokyčiai kovojant su ligomis, paukščių jungimas į tam tikros rūšies pulkus prieš ilgą skrydį, savo protinių gebėjimų ir mokinių elgesio modelių mobilizavimas prieš egzaminus ir kt.

Taip pat vadinamos savaime besiorganizuojančios sistemos savireguliuojantis, restruktūrizuojantis.

5. Ryšiai yra svarbiausia bendrosios sistemų teorijos sąvoka

Ryšiai yra sistemos elementų sąveikos ir jos struktūros įgyvendinimo charakteristikos.

Tai yra pagrindinė GTS koncepcija, nesant (nutrūkus, nutrūkus) ryšiams, sistema kaip visuma nustoja egzistuoti ir suyra į elementus: kompiuteris virsta radijo komponentų rinkiniu, namas virsta plytų rinkiniu; , gyvas organizmas į cheminių elementų rinkinį (laikui po mirties) ir kt.

Būtent jungčių buvimas sistemoje lemia naujas jos savybes, kurių sistemos elementai, net ir jų suma, neturi. Toks supervistinis elementų, sujungtų į sistemą, efektas vadinamas sistemos efektu, arba surinkimo efektu, arba atsiradimu (iš anglų kalbos „appearance of something new“).

Pavyzdžiai sistemos efektas:

a) fizikoje: atomo branduolio energija yra sumažinta, palyginti su nukleonų visumos - šio branduolio elementų - energija;

b) chemijoje: vandens molekulių cheminės savybės (H 2 0) skiriasi nuo vandenilio (H) ir deguonies (O) cheminių savybių; pastarasis be cheminio junginio nieko

netirpsta, o sudaro „sprogstamą mišinį“;

c) biologijoje: fosforo rūgšties, cukraus (dezoksiribozės), azoto bazių molekulės, išsibarsčiusios ir atsitiktinai ištirpusios mėgintuvėlyje, negali atsirasti ir vystytis gyvam organizmui, o susijungusios į DNR molekulę, esančią mėgintuvėlyje. gyva ląstelė gali. ryšys gamtos mokslų molekulės sandara

Sistemos elementų supersuvestinės savybės, t.y. sistemos efektas, išskiria sistemą nuo paprasto elementų rinkinio, kuriam tenkina superpozicijos principas, t.y. elementų (kiekvieno) savybių nepriklausomas pasireiškimas. elgiasi taip, lyg kitų nebūtų) ir gaudami grynai bendrą jų veikimo efektą (geometrinis jėgų, greičių, pagreičių vektorių sudėjimas – mechanikoje; algebrinis šviesos virpesių pridėjimas optikoje ir kt.).

Taigi sistemos elementų ryšiai lemia jų tarpusavio įtaką vienas kitam, o elementų savybės ir charakteristikos keičiasi: vienos savybės prarandamos, kitos įgyjamos. Tai žinojo Aristotelis dar IV amžiuje. pr. Kr e. :

„Ranka, fiziškai atskirta nuo žmogaus kūno, nebėra žmogaus ranka“.

Jungčių klasifikacija

Elementų jungčių klasifikacija yra įvairi, skaičiumi ne mažesnė už sistemų klasifikaciją (žr. aukščiau), bet sudėtingesnė savo turiniu. Todėl šiame skyriuje bus aptariami pagrindiniai jungčių tipai, iliustruojant juos pavyzdžiais:

1) Pagal bendravimo tipą ir tikslą jie skirstomi į:

genetinė- toks, kai vienas elementas (elementai) yra kito (kitų) protėvis.

Pavyzdžiai: tėvai ir vaikai; pradinės medžiagos ir cheminių reakcijų produktai; radioaktyvumo serijos atominėje fizikoje; nuosėdinių uolienų morfogenezė geologijoje; žvaigždžių transformacijų sekos astronomijoje ir kt.;

sąveikos ryšiai- tokie, kai elementai vienu metu sąveikauja, darydami įtaką vienas kitam.

Pavyzdžiai: nervai ir raumenys organuose, plėšrūnai ir grobis įprastose buveinėse, upėse, jūrose ir žemės paviršiaus vandenynuose, inžinieriai, technikai ir gamybos darbuotojai ir kt.;

komunikacijos valdymas- tokie, kai kai kurie sistemos elementai kontroliuoja kitų elementų elgesį.

Pavyzdžiai: centrinė nervų sistema ir periferiniai organai; eismo taisyklės ir eismo srautai; vadovus ir pavaldinius organizacijoje; ir kt.;

komunikacijos transformacija-- tokie, kai kai kurie elementai daro įtaką sistemos perėjimui iš vienos būsenos į kitą arba iš vienos struktūros į kitą.

Pavyzdžiai: katalizatoriai cheminėse reakcijose; medžiagų lydymosi šildytuvai; žemės drebėjimai apgyvendintose vietovėse; mokymo sistemos išplėstiniame mokyme ir kt. Ribos tarp išvardintų ryšių tipų yra neaiškios, o konkrečius ryšius ne visada galima priskirti konkrečiai klasei.

2) Pagal veikimo laipsnį jungtys skirstomos į:

A) sunku- tie, kuriuose ryšio veiksmas yra griežtai iš anksto nustatytas, o vieno elemento poveikio kitam rezultatas yra nedviprasmiškas.

a) b)

Pavyzdžiai: mechaninės jungtys siuvimo mašinoje, siūlės tarp žmogaus kaukolės kaulų, lipnios batų jungtys, grybų ataugos ant medžių, anglių siūlės po žeme, augalų šaknų sistema dirvoje ir kt.;

b) lankstus-- tie, kuriuose ryšio veiksmas leidžia sujungtiems elementams tam tikrą elgesio laisvę.

Pavyzdžiai: sąnarių sąnariai, raumenų grupės, vandenyno srovės, kabantys tiltai, knygų įrišimai, ledynų ir sniego sluoksnių fiksavimas kalnuose ir kt.

Nereikėtų manyti, kad standžios jungtys būtinai realizuojamos per standžius mechaninius mazgus, lynus, grandines ir tvirtus darinius. Gravitacinis ryšys (pavyzdžiui, tarp Saulės ir Žemės, Žemės ir Mėnulio ir kt.) taip pat yra standus, nors ir „nematomas“. Tą patį galima pasakyti apie elektromagnetinį ryšį atomų ir molekulių viduje.

Didelę reikšmę biologijoje (zoologijoje) turi vadinamieji maisto ryšiai ir net maisto grandinės. Bitės minta tik nektaru, karvės – žole (kietas ryšys), žuvys ir žmonės praktiškai yra visaėdžiai (lankstus ryšys).

3) Pagal kryptį jungtys skirstomos į:

¦ tiesiai- tie, kuriuose vienas elementas daro įtaką kitam, o pastarasis nedaro įtakos; paprastai pirmasis elementas yra dominuojantis, o antrasis yra pavaldus.

Pavyzdžiai: „Vado įsakymas yra pavaldinio įstatymas“, autoritarinis vadovavimo stilius; hipnotizuojantis gyvatės poveikis graužikams; sniego lavina, besileidžianti nuo kalno; šaudymas į taikinį; išsiveržimas; ir kt.;

¦ neutralus- tie, kurie neturi krypties; paprastai jie egzistuoja tarp to paties tipo elementų ir sujungia juos į sistemą.

Pavyzdžiai: jungtys tarp automobilių traukinyje; tarp molekulių kristale; tarp sportininkų komandoje; tarp paprastų individų paukščių pulke; tarp nukleonų atomo branduolyje; ir kt.;

¦ atvirkščiai- tie, kuriuose vienas elementas veikia kitą (tiesioginis ryšys), o antrojo poveikį patiria pats (grįžtamasis ryšys). Taigi, priešingai nei tiesioginis dominuojančio elemento veikimas pavaldiniui be atvirkštinės įtakos (žr. aukščiau), čia atsiranda atvirkštinė įtaka. Šiuo atveju nėra grįžtamojo ryšio be tiesioginio grįžtamojo ryšio.

Pavyzdžiai: kovinis sportas, fiziologiniai refleksai, biliardo susidūrimai, medžiagų tirpimas, judėjimo trintis, skysčių garinimas uždarame inde ir kt.

Kadangi grįžtamasis ryšys veikia elementą – įtakos šaltinį, tai tokia įtaka iš principo gali būti trejopa: arba paskatinti įtaką iš šaltinio, arba ją slopinti, arba jos nekeisti. Paskutinis grįžtamojo ryšio tipas neturi praktinės reikšmės, jį galima išbraukti arba priskirti tiesioginio ryšio tipui (žr. Kiti du tipai yra svarbūs tiek praktikoje, tiek OTS.

našumo grįžtamasis ryšys skirstomi į:

¦ teigiamų atsiliepimų, kuriame grįžtamasis ryšys sustiprina šaltinio elemento poveikį poveikio gavėjui.

Pavyzdžiai: siūbuojantys sūpuoklės, radijo bangų generavimas, pavasarinis sniego tirpimas (tamsias plynas vietas labiau kaitina saulė), miškų gaisrai, cheminės grandininės reakcijos (parako užsidegimas ir kt.), atominiai sprogimai, epilepsijos priepuoliai, gripo epidemijos, panika minia, kristalizacija tirpaluose, daubų augimas ir kt.;

¦ neigiami atsiliepimai, kuriame grįžtamasis ryšys susilpnina šaltinio įtaką įtakos gavėjui.

Pavyzdžiai: vyzdžio refleksai (vyzdžio susiaurėjimas ryškioje šviesoje, išsiplėtimas tamsoje), padidėjęs prakaitavimas karštyje, porų užsivėrimas („žąsies gumbeliai“) šaltyje; termostatai šaldytuvuose, termostatai, oro kondicionieriai; sočiųjų dujų garų, itin slopina smegenis ir kt.

Reikėtų pažymėti, kad grįžtamasis ryšys vaidina lemiamą vaidmenį gamtinių ir socialinių sistemų, įskaitant technines sistemas, veikimui. Jie užtikrina sistemų reguliavimą, savikontrolę, saviugdą, išlikimą ir pritaikymą besikeičiančioms aplinkos sąlygoms. Didžiausias vaidmuo šiuose procesuose yra neigiamas grįžtamasis ryšys, leidžiantis neutralizuoti arba žymiai išlyginti neigiamo aplinkos poveikio įtaką sistemai, ypač gyviems organizmams.

Savarankiško darbo užduotis

· Pasirinkite bet kurią gamtinę sistemą (biologinę, cheminę, fizinę, geografinę, ekologinę ir kt.) ir apibūdinkite ją OTS požiūriu.

· Kaip OTS žinias galima pritaikyti turizme?

BY. Lipovko. Šiuolaikinio gamtos mokslo sampratos. Vadovėlis universitetams. – Rostovas prie Dono. Iš „Fenikso“, 2004, p.

Bertalanffy L. vonBendroji sistemų teorija --Kritinė apžvalga / Knygoje: Studijos apie bendroji sistemų teorija - M.: Progress, 1969. P. 23-82. Angliškai: L. von Bertalanffy, Bendroji sistemos teorija – kritinė apžvalga // Bendrosios sistemos, t. VII, 1962, p. 1--20.

Bogdanovas A. A. Tekologija: Bendrasis organizacijos mokslas - M.: Finansai, 2003.

(Sąvoka „tektologija“ kilusi iš graikų kalbos fEchfshchn – statytojas, kūrėjas ir lgpt- žodis, mokymas).

Lektorskis V. A., Sadovskis V. N.. Apie sistemų tyrimo principus // Filosofijos klausimai, Nr. 8, 1960, p.67-79.

Sedovas E. A. Socialinių sistemų informacinės-entropinės savybės // Socialiniai mokslai ir modernybė, Nr. 5, 1993, p. 92-100. Taip pat žiūrėkite: Tsirel S. „QWERTY efektai“, „Kelio priklausomybė“ ir hierarchinės kompensacijos įstatymas // Ekonomikos klausimai, Nr. 8, 2005, p. 19-26.

Sadovskis V. N. Ludwig von Bertalanffy ir sistemų tyrimų raida XX a. Knygoje: Sisteminis požiūris šiuolaikiniame moksle. -- M.: “Pažanga-Tradicija”, 2004, P.28.

Paskelbta Allbest.ru

Panašūs dokumentai

Sinergetika kaip savaime besiorganizuojančių sistemų teorija šiuolaikiniame mokslo pasaulyje. Sinergetinio požiūrio atsiradimo gamtos moksle istorija ir logika. Šio požiūrio įtaka mokslo raidai. Metodologinė sinergijos reikšmė šiuolaikiniame moksle.

santrauka, pridėta 2016-12-27


Mokslo ar teorijos atsiradimas ir raida. Sistemų teorijos dalykas ir metodas. Mokslo formavimosi etapai. Sistemų dėsningumai ir tikslų nustatymo modeliai. Ieškokite būdų, kaip atskleisti tiriamų reiškinių sudėtingumą. Elementarizmo ir vientisumo sampratos.

santrauka, pridėta 2016-12-29


Bendrojo reliatyvumo samprata yra visuotinai priimta oficiali mokslo teorija, kaip veikia pasaulis, jungianti mechaniką, elektrodinamiką ir gravitaciją. Gravitacinių ir inercinių masių lygybės principas. Reliatyvumo teorija ir kvantinė mechanika.

kursinis darbas, pridėtas 2011-01-17


Sisteminio metodo samprata ir istorinio jo formavimosi etapai. Sistemų sandara ir sandara, jos elementų sąveikos tvarka, klasifikacija ir atmainos. Sistemų tyrimo metodas ir perspektyvos, matematinio modeliavimo tikslas.

testas, pridėtas 2009-10-28


Gyvasis pasaulis kaip sistemų sistema. Atvirumas yra realių sistemų savybė. Atvirumas. Pusiausvyros sutrikimas. Netiesiškumas. Sudėtingų sistemų aprašymo ypatumai. Galinga mokslo kryptis šiuolaikiniame gamtos moksle yra sinergija.

santrauka, pridėta 2006-09-28


Sistemologija kaip sistemų mokslas. Sistemų ir jų elementų pavyzdžiai. Tikslingumas kaip tikslas, pagrindinė jo atliekama funkcija. Sistemos struktūra ir ryšių tarp jos elementų tvarka, hierarchijos galimybės. Sisteminio požiūrio pavyzdžiai moksle.

pristatymas, pridėtas 2013-10-14


Šiuolaikinė „atviros sistemos“ samprata. Atvirų sistemų integralinių savybių, priklausomai nuo laiko, analizės problema. 1/f tipo procesų (mirksėjimo triukšmo tipo procesų) bendrumas visoms sistemoms. Senas ir naujas matematinis 1/f tipo procesų aprašymas.

kursinis darbas, pridėtas 2011-11-23


Audinys yra privati ​​organų sistema, susidedanti iš ląstelių ir tarpląstelinių elementų, turinčių bendrą epigenominį paveldėjimą. Embrioninė histogenezė: ląstelių sistemų nustatymas, proliferacija, diferenciacija, integracija ir adaptacija. Bendra audinių klasifikacija.

santrauka, pridėta 2012-12-23


Sisteminio požiūrio samprata, duotosios sistemos elementų sąveikos tarpusavyje ir su supersistemos elementais analizė. Daikto ir jo konstrukcinių dalių savitvarkos samprata, būdingos poros ir požymiai. Sisteminio požiūrio į situacijos sprendimą samprata.

santrauka, pridėta 2009-07-24


Bendrosios cheminės evoliucijos ir biogenezės teorijos pagrindinių nuostatų charakteristikos A.P. Rudenko. Cheminės evoliucijos etapai. Geografinis žemės apvalkalas. Zoninių, žemyninių ir vandenynų kompleksų samprata. Dinaminiai ir statistiniai dėsniai.

Kanadoje ir JAV gyvenęs austrų biologas Ludwigas von Bertalanffy 1937 metais pirmą kartą iškėlė keletą idėjų, kurias vėliau sujungė į vieną koncepciją. Jis pavadino tai „bendra sistemų teorija“. Kas tai? Tai mokslinė koncepcija, tirianti įvairius objektus, laikomus sistema.

Pagrindinė siūlomos teorijos idėja buvo ta, kad dėsniai, valdantys sistemos objektus, yra vienodi ir vienodi skirtingoms sistemoms. Teisybės dėlei reikia pasakyti, kad pagrindines L. Bertalanffy idėjas 1912 m. parašytame fundamentiniame veikale „Tektologija“ išdėstė įvairūs mokslininkai, tarp jų ir rusų filosofas, rašytojas, politikas, gydytojas. A.A. Bogdanovas aktyviai dalyvavo revoliucijoje, tačiau daugeliu atžvilgių nesutiko su V.I. Leninas. nepriėmė, bet, nepaisant to, toliau bendradarbiavo su bolševikais, organizuodamas pirmąjį Kraujo perpylimo institutą tuometinėje Rusijoje ir atlikdamas medicininį eksperimentą su savimi. Jis mirė 1928 m. Nedaug žmonių šiandien žino, kad XX amžiaus pradžioje rusų mokslininkas-fiziologas V.M. Bekhterevas, nepaisant A.A. Bogdanovas aprašė daugiau nei 20 universalių dėsnių psichologinių ir socialinių procesų srityje.

Bendroji sistemų teorija tiria įvairius sistemų tipus, struktūrą, jų funkcionavimo ir vystymosi procesus, struktūrinių-hierarchinių lygių komponentų organizavimą ir daug daugiau. L. Bertalanffy taip pat tyrinėjo vadinamąsias atvirąsias sistemas, kurios keičiasi laisva energija, medžiaga ir informacija su aplinka.

Bendroji sistemų teorija šiuo metu tiria tokius visos sistemos modelius ir principus, tokius kaip semiotinio grįžtamojo ryšio hipotezė, organizacijos tęstinumas, suderinamumas, papildomi santykiai, būtinos įvairovės dėsnis, hierarchinė kompensacija, monocentrizmo principas, mažiausio santykinio pasipriešinimo principas. išorinio papildymo, rekursinių struktūrų teorema, divergencijos dėsnis ir kt.

Dabartinė sistemų mokslų padėtis daug slypi L. Bertalanffy. Bendroji sistemų teorija savo tikslais ar tyrimo metodais daugeliu atžvilgių yra panaši į kibernetiką – mokslą apie bendruosius informacijos valdymo ir perdavimo proceso dėsnius skirtingose ​​sistemose (mechaninėse, biologinėse ar socialinėse); informacijos teorija – matematikos šaka, apibrėžianti informacijos sampratą, jos dėsnius ir savybes; žaidimo teorija, analizuojanti naudojant matematiką dviejų ar daugiau priešingų jėgų konkurenciją, siekiant gauti didžiausią pelną ir mažiausią nuostolį; sprendimų teorija, analizuojanti racionalius pasirinkimus tarp įvairių alternatyvų; faktorių analizė, kuri naudoja daug kintamųjų reiškinių veiksnių nustatymo procedūrą.

Šiandien bendroji sistemų teorija gauna galingą impulsą plėtoti sinergetiką. I. Prigogine ir G. Haken tiria nepusiausvyras sistemas, dispersines struktūras ir entropiją atvirose sistemose. Be to, iš L. Bertalanffy teorijos atsirado tokios taikomosios mokslo disciplinos kaip sistemų inžinerija – sistemų planavimo, projektavimo, vertinimo ir žmogaus-mašinos sistemų konstravimo mokslas; inžinerinė psichologija; lauko elgesio teorijos operacijų tyrimai – ekonominių sistemų komponentų (žmonių, mašinų, medžiagų, finansų ir kt.) valdymo mokslas; SMD metodika, kurią sukūrė G.P. Ščedrovickis, jo darbuotojai ir studentai; V. Merlino integralaus individualumo teorija, kuri daugiausia rėmėsi aukščiau aptarta Bertalanffy bendra sistemų teorija.

1 paskaita: Pagrindinės sistemų teorijos sampratos

Sistemų teorijos ir sistemų analizės terminai, nepaisant daugiau nei 25 metų vartojimo, vis dar nerado visuotinai priimto, standartinio aiškinimo.

Šio fakto priežastis yra procesų dinamiškumas žmogaus veiklos srityje ir esminė galimybė naudoti sisteminį metodą beveik bet kuriai žmonių sprendžiamai problemai.

Bendroji sistemų teorija (GTS) yra mokslinė disciplina, tirianti pagrindines sistemų sąvokas ir aspektus. Ji tiria įvairius reiškinius, abstrahuojasi nuo jų specifinės prigimties ir remdamasi tik formaliais ryšiais tarp įvairių sudedamųjų veiksnių ir jų pokyčių, veikiamų išorinių sąlygų, pobūdžiu, o visų stebėjimų rezultatai paaiškinami tik jų sąveika. komponentai, pavyzdžiui, jų organizavimo ir veikimo pobūdis, o ne tiesioginis kreipimasis į su reiškiniais susijusių mechanizmų pobūdį (nesvarbu, ar jie fiziniai, biologiniai, ekologiniai, sociologiniai ar konceptualūs)

GTS tyrimo objektas yra ne „fizinė tikrovė“, o „sistema“, t.y. abstraktus formalus pagrindinių požymių ir savybių santykis.

Sisteminiu požiūriu tyrimo objektas pateikiamas kaip sistema. Pati sistemos samprata gali būti priskirta vienai iš metodologinių sąvokų, nes objekto svarstymas yra tiriamas kaip sistema arba tokio svarstymo atsisakymas priklauso nuo tyrimo uždavinio ir paties tyrėjo.

Yra daug sistemos apibrėžimų.

1. Sistema yra sąveikaujančių elementų kompleksas.
2. Sistema yra objektų rinkinys kartu su šių objektų ryšiais.
3. Sistema - elementų rinkinys, kurie yra tarpusavyje susiję arba jungiasi, sudarantys vientisumą arba organinę vienybę (aiškinamasis žodynas)

Sąvokos „santykiai“ ir „sąveika“ vartojamos plačiausia prasme, įskaitant visą eilę susijusių sąvokų, tokių kaip apribojimas, struktūra, organizacinis ryšys, ryšys, priklausomybė ir kt.

Taigi sistema S yra tvarkinga pora S=(A, R), kur A yra elementų aibė; R yra santykių tarp A rinkinys.

Sistema – tai pilnas vientisas elementų (komponentų), sujungtų ir sąveikaujančių vienas su kitu, kad būtų galima realizuoti sistemos funkciją, rinkinys.

Objekto kaip sistemos tyrimas apima daugelio reprezentacijų (kategorijų) sistemų naudojimą, tarp kurių pagrindinės yra:

1. Struktūrinis vaizdavimas siejamas su sistemos elementų identifikavimu ir ryšiais tarp jų.
2. Funkcinis sistemų vaizdavimas – tai sistemos funkcijų (tikslingų veiksmų) ir jos komponentų visumos, skirtos konkrečiam tikslui pasiekti, nustatymas.
3. Makroskopinis vaizdas – tai sistemos kaip nedalomos visumos, sąveikaujančios su išorine aplinka, supratimas.
4. Mikroskopinis vaizdas pagrįstas sistemos, kaip tarpusavyje susijusių elementų rinkinio, peržiūra. Tai apima sistemos struktūros atskleidimą.
5. Hierarchinis vaizdavimas grindžiamas posistemio samprata, gaunama skaidant (dekompozuojant) sistemą, kuri turi sistemos savybes, kurios turėtų būti atskirtos nuo jos elemento - nedalomos į mažesnes dalis (sprendžiamos problemos požiūriu). Sistema gali būti pavaizduota kaip įvairių lygių posistemių rinkinys, sudarantis sistemos hierarchiją, kurią iš apačios uždaro tik elementai.
6. Proceso vaizdas suponuoja sistemos objekto supratimą kaip dinamišką objektą, kuriam būdinga jo būsenų seka laikui bėgant.

Panagrinėkime kitų sąvokų, glaudžiai susijusių su sistema ir jos charakteristikomis, apibrėžimus.

Objektas.

Pažinimo objektas – realaus pasaulio dalis, kuri ilgą laiką yra izoliuota ir suvokiama kaip visuma. Objektas gali būti materialus ir abstraktus, natūralus ir dirbtinis. Iš tikrųjų objektas turi begalinį įvairaus pobūdžio savybių rinkinį. Praktikoje pažinimo procese sąveikaujama su ribotu savybių rinkiniu, kuris yra jų suvokimo galimybės ir būtinumo pažinimo tikslais ribose. Todėl sistema, kaip objekto atvaizdas, yra apibrėžta baigtiniame stebėjimui pasirinktų savybių rinkinyje.

Išorinė aplinka.

„Sistemos“ sąvoka atsiranda ten, kur ir kada mes materialiai ar spekuliatyviai nubrėžiame uždarą ribą tarp neriboto ar tam tikro riboto elementų rinkinio. Tie elementai su atitinkamu tarpusavio sąlygiškumu, kurie patenka į vidų, sudaro sistemą.

Tie elementai, kurie lieka už ribos, sudaro aibę, vadinamą „sistemos aplinka“ arba tiesiog „aplinka“ arba „išorine aplinka“.

Iš šių samprotavimų matyti, kad neįsivaizduojama sistema be išorinės aplinkos. Sistema formuoja ir išreiškia savo savybes sąveikos su aplinka procese, būdama pagrindinė šios įtakos sudedamoji dalis.

Atsižvelgiant į poveikį aplinkai ir sąveikos su kitomis sistemomis pobūdį, sistemų funkcijos gali būti išdėstytos didėjančia eile taip:

• pasyvus egzistavimas;
• medžiaga kitoms sistemoms;
• aukštesnės eilės sistemų priežiūra;
• priešprieša kitoms sistemoms (išlikimas);
• kitų sistemų įsisavinimas (išsiplėtimas);
• kitų sistemų ir aplinkų transformacija (aktyvus vaidmuo).

Bet kuri sistema gali būti laikoma, viena vertus, aukštesnės eilės posisteme (supersistema), kita vertus, žemesnės eilės sistemos (posistemės) viršsistema. Pavyzdžiui, „gamybos cecho“ sistema kaip posistemis įtraukta į aukštesnio rango sistemą – „įmonę“. Savo ruožtu „įmonė“ supersistema gali būti „korporacijos“ posistemė.

Paprastai posistemės apima daugiau ar mažiau savarankiškas sistemų dalis, išsiskiriančias pagal tam tikras savybes, turinčias santykinį savarankiškumą ir tam tikrą laisvės laipsnį.

Komponentas- bet kuri sistemos dalis, kuri užmezga tam tikrus ryšius su kitomis dalimis (posistemėmis, elementais).

elementas sistema yra sistemos dalis, turinti vienareikšmiškai apibrėžtas savybes, atliekančias tam tikras funkcijas ir kurios sprendžiamos problemos rėmuose (tyrėjo požiūriu) nėra toliau skirstomos.

Elemento, posistemio, sistemos sąvokos yra konvertuojamos kaip aukštesnės eilės sistemos (metasistemos) elementas, o elementas – giluminėje analizėje – kaip sistema. Tai, kad bet kuri posistemė kartu yra santykinai nepriklausoma sistema, lemia 2 sistemų tyrimo aspektus: makro ir mikro lygiu.

Studijuojant makro lygmeniu, pagrindinis dėmesys skiriamas sistemos sąveikai su išorine aplinka. Be to, aukštesnio lygio sistemos gali būti laikomos išorinės aplinkos dalimi. Taikant šį metodą, pagrindiniai veiksniai yra tikslinė sistemos funkcija (tikslas) ir jos funkcionavimo sąlygos. Šiuo atveju sistemos elementai tiriami jų organizavimo į vientisą visumą ir jų įtakos visos sistemos funkcijoms požiūriu.

Mikro lygiu pagrindinės yra vidinės sistemos charakteristikos, elementų tarpusavio sąveikos pobūdis, jų savybės ir veikimo sąlygos.

Norint ištirti sistemą, abu komponentai sujungiami.

Sistemos struktūra.

Sistemos struktūra suprantama kaip stabili santykių visuma, kuri išlieka nepakitusi ilgą laiką, bent jau stebėjimo intervalu. Sistemos struktūra lenkia tam tikrą sudėtingumo lygį, atsižvelgiant į sistemos elementų rinkinio santykių sudėtį arba, atitinkamai, objekto apraiškų įvairovės lygį.

Jungtys- tai elementai, kurie tiesiogiai sąveikauja tarp sistemos elementų (arba posistemių), taip pat su aplinkos elementais ir posistemiais.

Komunikacija yra viena iš pagrindinių sisteminio požiūrio sąvokų. Sistema kaip visuma egzistuoja būtent dėl ​​ryšių tarp jos elementų, t.y., kitaip tariant, ryšiai išreiškia sistemos veikimo dėsnius. Ryšiai pagal santykių pobūdį išskiriami kaip tiesioginiai ir atvirkštiniai, o pagal pasireiškimo (apibūdinimo) tipą – kaip deterministiniai ir tikimybiniai.

Tiesioginiai ryšiai yra skirti tam tikram funkciniam medžiagos, energijos, informacijos ar jų derinių perkėlimui – iš vieno elemento į kitą pagrindinio proceso kryptimi.

Atsiliepimai, iš esmės, atlieka informacines funkcijas, atspindinčias sistemos būklės pokyčius dėl jos valdymo veiksmo. Grįžtamojo ryšio principo atradimas buvo išskirtinis įvykis plėtojant technologijas ir turėjo nepaprastai svarbių pasekmių. Valdymo, prisitaikymo, savireguliacijos, saviorganizacijos ir plėtros procesai neįmanomi be grįžtamojo ryšio naudojimo.

Ryžiai. — Atsiliepimo pavyzdys

Grįžtamojo ryšio pagalba signalas (informacija) iš sistemos (valdymo objekto) išėjimo perduodamas į valdymo elementą. Čia šis signalas, kuriame yra informacijos apie valdymo objekto atliekamus darbus, lyginamas su signalu, nurodančiu darbų turinį ir apimtį (pavyzdžiui, planu). Jeigu yra neatitikimas tarp faktinės ir planuojamos darbų būklės, imamasi priemonių jam pašalinti.

Pagrindinės grįžtamojo ryšio funkcijos yra šios:

1. neutralizuoti tai, ką pati sistema daro, kai peržengia nustatytas ribas (pavyzdžiui, reaguoja į kokybės pablogėjimą);
2. trikdžių kompensavimas ir stabilios sistemos pusiausvyros būklės palaikymas (pavyzdžiui, įrangos gedimai);
3. sintetinti išorinius ir vidinius trikdžius, kurie linkę išvesti sistemą iš stabilios pusiausvyros būsenos, sumažinant šiuos sutrikimus iki vieno ar kelių valdomų dydžių nuokrypių (pavyzdžiui, valdymo komandų kūrimas, kad tuo pačiu metu atsirastų naujas konkurentas ir sumažėtų produktų kokybė);
4. kontrolės objekto kontrolės veiksmų kūrimas pagal menkai įformintą įstatymą. Pavyzdžiui, didesnės energijos išteklių kainos nustatymas sąlygoja kompleksinius įvairių organizacijų veiklos pokyčius, keičia galutinius jų funkcionavimo rezultatus, reikalauja gamybos ir ekonominio proceso pokyčių per analitinėmis išraiškomis nenusakomus poveikius.

Socialinių ir ekonominių sistemų grįžtamojo ryšio kilpų pažeidimas dėl įvairių priežasčių sukelia rimtų pasekmių. Atskiros lokalinės sistemos praranda gebėjimą evoliucionuoti ir jautriai suvokti atsirandančias naujas tendencijas, ilgalaikę plėtrą ir moksliškai pagrįstą savo veiklos prognozavimą ilgam laikui, efektyvų prisitaikymą prie nuolat kintančių aplinkos sąlygų.

Socialinių ir ekonominių sistemų ypatybė yra ta, kad ne visada įmanoma aiškiai išreikšti grįžtamojo ryšio nuorodas, kurios jose paprastai yra ilgos, eina per daugybę tarpinių nuorodų ir sunku jas aiškiai matyti. Patys kontroliuojami kiekiai dažnai nėra aiškiai apibrėžti, todėl sunku nustatyti daug apribojimų, taikomų kontroliuojamų kiekių parametrams. Tikrosios priežastys, dėl kurių kontroliuojami kintamieji viršija nustatytas ribas, taip pat ne visada žinomos.

Deterministinis (kietas) ryšys, kaip taisyklė, vienareikšmiškai apibrėžia priežastį ir pasekmę bei pateikia aiškiai apibrėžtą elementų sąveikos formulę. Tikimybinė (lanksti) komunikacija apibrėžia numanomą, netiesioginį ryšį tarp sistemos elementų. Tikimybių teorija siūlo matematinį aparatą šiems ryšiams tirti, vadinamą „koreliacinėmis priklausomybėmis“.

Kriterijai— ženklai, kuriais pagal duotus apribojimus įvertinama sistemos veikimo atitiktis norimam rezultatui (tikslui).

Sistemos efektyvumas— ryšys tarp pateikto (tikslinio) sistemos veikimo rezultato rodiklio ir realiai įgyvendinto.

Operacija Bet kuri savavališkai pasirinkta sistema susideda iš įvesties (žinomų) parametrų ir žinomų aplinkos poveikio parametrų apdorojimo į išėjimo (nežinomų) parametrų vertes, atsižvelgiant į grįžtamojo ryšio veiksnius.

Ryžiai. — Sistemos veikimas

Įėjimas- viskas, kas keičiasi sistemos proceso (veikimo) metu.

Išeiti— galutinės proceso būklės rezultatas.

CPU— įvesties perkėlimas į išvestį.

Sistema bendrauja su aplinka tokiu būdu.

Tam tikros sistemos įvestis tuo pat metu yra ankstesnės išvestis, o šios sistemos išvestis yra vėlesnės sistemos įvestis. Taigi įėjimas ir išėjimas yra sistemos ribose ir vienu metu atlieka ankstesnių ir vėlesnių sistemų įvesties ir išvesties funkcijas.

Sistemos valdymas siejamas su tiesioginio ir grįžtamojo ryšio, apribojimų sąvokomis.

Atsiliepimas— skirti atlikti šias operacijas:

• įvesties duomenų palyginimas su išvesties rezultatais, nustatant jų kokybinius ir kiekybinius skirtumus;
• skirtumo turinio ir prasmės įvertinimas;
• sprendimo, kylančio iš skirtumo, kūrimas;
• poveikis įvedimui.

Apribojimas- užtikrina atitiktį tarp sistemos išvesties ir jai keliamų reikalavimų, kaip įvestį į sekančią sistemą – vartotoją. Jei tam tikras reikalavimas neįvykdytas, suvaržymas jo neperžengia. Todėl apribojimas atlieka tam tikros sistemos veikimo koordinavimo su vartotojo tikslais (poreikiais) vaidmenį.

Sistemos funkcionavimo apibrėžimas siejamas su „probleminės situacijos“ sąvoka, kuri atsiranda, jei yra skirtumas tarp būtinos (norimos) išvesties ir esamos (realios) įvesties.

Problema yra skirtumas tarp esamų ir norimų sistemų. Jei nėra skirtumo, tai nėra problemos.

Problemos sprendimas – tai senos sistemos koregavimas arba naujos, pageidaujamos konstravimas.

Sistemos būsena yra esminių savybių rinkinys, kurį sistema turi bet kuriuo metu.

Fonas

Kaip ir bet kuri mokslinė koncepcija, bendroji sistemų teorija remiasi ankstesnių tyrimų rezultatais. Istoriškai „sistemų ir struktūrų tyrimo pradžia bendra forma atsirado gana seniai. Nuo XIX amžiaus pabaigos šios studijos tapo sistemingos (A. Espinas, N. A. Belovas, A. A. Bogdanovas, T. Kotarbinskis, M. Petrovičius ir kt.).“ Taigi L. von Bertalanffy atkreipė dėmesį į gilų ryšį tarp sistemų teorijos ir G. W. Leibnizo bei Nikolajaus Kūzos filosofijos: „Žinoma, kaip ir bet kuri kita mokslinė samprata, sistemos samprata turi savo ilgą istoriją... Atsižvelgiant į tai, būtina paminėti Leibnizo, Nikolajaus Kūzos „gamtos filosofiją“ su jo priešybių sutapimu, mistinę Paracelso mediciną, kultūros subjektų sekos istorijos versiją arba Vico ir „sistemas“. Ibn Khaldunas, Markso ir Hegelio dialektika ... “. Vienas iš artimiausių Bertalanffy pirmtakų yra A. A. Bogdanovo „Tektologija“, nepraradusi savo teorinės vertės ir reikšmės iki šių dienų. A. A. Bogdanovo bandymas rasti ir apibendrinti bendruosius organizacinius dėsnius, kurių apraiškas galima atsekti neorganiniame, organiniame, mentaliniame, socialiniame, kultūriniame ir kituose lygmenyse, atvedė jį prie labai reikšmingų metodinių apibendrinimų, atvėrusių kelią į revoliucinius. atradimai filosofijos, medicinos, ekonomikos ir sociologijos srityse. Paties Bogdanovo idėjų ištakos taip pat turi išplėtotą pagrindą, siekiančią G. Spencerio, K. Markso ir kitų mokslininkų darbus. L. von Bertalanffy idėjos, kaip taisyklė, papildo A. A. Bogdanovo idėjas (pavyzdžiui, jei Bogdanovas „degresiją“ apibūdina kaip poveikį, Bertalanffy nagrinėja „mechanizaciją“ kaip procesą).

Tiesioginiai pirmtakai ir lygiagrečiai projektai

Iki šiol išliko mažai žinomas faktas, kad jau pačioje XX amžiaus pradžioje rusų fiziologas Vladimiras Bekhterevas, visiškai nepriklausomai nuo Aleksandro Bogdanovo, pagrindė 23 universalius dėsnius ir išplėtė juos į psichinių ir socialinių procesų sritis. Vėliau akademiko Pavlovo studentas Piotras Anokhinas kuria „funkcinių sistemų teoriją“, savo bendrumo lygiu artimą Bertalanffy teorijai. Holizmo įkūrėjas Janas Christianas Smutsas dažnai minimas kaip vienas iš sistemų teorijos pradininkų. Be to, daugelyje praktikos ir mokslinio darbo organizavimo tyrimų dažnai galima rasti nuorodų į Tadeušą Kotarbinskį, Aleksejų Gastevą ir Platoną Keržentsevą, kurie laikomi sisteminio organizacinio mąstymo pradininkais.

L. von Bertalanffy ir Tarptautinės bendrųjų sistemų mokslų draugijos veikla

Bendrąją sistemų teoriją 1930-aisiais pasiūlė L. von Bertalanffy. Idėją apie bendrų modelių egzistavimą sąveikaujant dideliam, bet ne begaliniam fizinių, biologinių ir socialinių objektų kiekiui Bertalanffy pirmą kartą pasiūlė 1937 m. Čikagos universiteto filosofijos seminare. Tačiau pirmosios jo publikacijos šia tema pasirodė tik po Antrojo pasaulinio karo. Pagrindinė Bertalanffy pasiūlytos Bendrosios sistemų teorijos idėja yra sistemos objektų funkcionavimą reglamentuojančių dėsnių izomorfizmo pripažinimas. Von Bertalanffy taip pat pristatė koncepciją ir studijavo „atviras sistemas“ - sistemas, kurios nuolat keičiasi medžiaga ir energija su išorine aplinka.

Bendroji sistemų teorija ir Antrasis pasaulinis karas

Šių mokslo ir technikos sričių integravimas į pagrindinę komandą bendroji sistemų teorija praturtino ir paįvairino jos turinį.

Pokario sistemų teorijos raidos etapas

XX amžiaus 50–70-aisiais mokslininkai, priklausantys šioms mokslo žinių sritims, pasiūlė daugybę naujų požiūrių į bendrosios sistemų teorijos kūrimą:

Sinergetika sistemų teorijos kontekste

Netrivialius požiūrius į sudėtingų sistemų darinių tyrimą siūlo tokia šiuolaikinio mokslo kryptis kaip sinergetika, siūlanti modernią tokių reiškinių kaip saviorganizacija, savisvyravimai ir koevoliucija interpretaciją. Tokie mokslininkai kaip Ilja Prigožinas ir Hermannas Hakenas savo tyrimus kreipia į nepusiausvyrinių sistemų dinamiką, išsisklaidymą ir entropijos gamybą atvirose sistemose. Garsus sovietų ir rusų filosofas Vadimas Sadovskis situaciją komentuoja taip:

Sistemos principai ir dėsniai

Tiek Ludwigo von Bertalanffy darbuose, tiek Aleksandro Bogdanovo darbuose, tiek mažiau reikšmingų autorių darbuose nagrinėjami kai kurie visos sistemos sudėtingų sistemų funkcionavimo ir vystymosi modeliai ir principai. Tarp jų tradiciškai išskirti:

• „Semiotinio tęstinumo hipotezė“. „Galima manyti, kad sistemų tyrimų ontologinė vertė yra nulemta hipotezės, kurią galima apytiksliai pavadinti „semiotinio tęstinumo hipoteze“. Pagal šią hipotezę sistema yra jos aplinkos vaizdas. Tai turėtų būti suprantama taip, kad sistema kaip visatos elementas atspindi kai kurias esmines pastarosios savybes“: 93. „Semiotinis“ sistemos ir aplinkos tęstinumas peržengia sistemų struktūrines ypatybes. „Sistemos pokytis kartu yra ir jos aplinkos pasikeitimas, o pokyčių šaltiniai gali būti įsišakniję tiek pačios sistemos, tiek aplinkos pasikeitimuose. Taigi sistemos tyrimas leistų atskleisti kardinalias diachronines aplinkos transformacijas“:94;
• „grįžtamojo ryšio principas“. Pozicija, pagal kurią stabilumas sudėtingose ​​dinaminėse formose pasiekiamas uždarant grįžtamojo ryšio kilpas: „jei veiksmas tarp dinaminės sistemos dalių turi tokį žiedinį pobūdį, tai mes sakome, kad jis turi grįžtamąjį ryšį“:82. Akademiko P. K. Anokhino suformuluotas grįžtamojo ryšio aferentacijos principas, kuris savo ruožtu yra grįžtamojo ryšio principo sukonkretinimas, teigia, kad reguliavimas vykdomas „remiantis nuolatine grįžtamojo ryšio informacija apie adaptacinį rezultatą“;
• „Organizacinio tęstinumo principas“ (A. A. Bogdanovas) teigia, kad bet kokia galima sistema atskleidžia begalę „skirtumų“ savo vidinėse ribose, todėl bet kuri galima sistema yra iš esmės atvira savo vidinės sudėties atžvilgiu, taigi yra susijusi. tose ar kitose tarpininkavimo grandinėse su visa visata - su savo aplinka, su aplinkos aplinka ir tt Tai paaiškina esminį "užburtų ratų", suprantamų ontologiniu būdu, neįmanomumą. „Pasaulio invazija šiuolaikiniame moksle išreiškiama kaip tęstinumo principas. Jis apibrėžiamas įvairiai; jo tekologinė formuluotė yra paprasta ir akivaizdi: tarp bet kurių dviejų visatos kompleksų, atlikus pakankamai tyrimų, nustatomos tarpinės grandys, kurios įveda juos į vieną ingresijos grandinę":122;
• „suderinamumo principas“ (M.I. Setrovas), teigia, kad „objektų sąveikos sąlyga yra ta, kad jie turi santykinę suderinamumo savybę“, tai yra santykinis kokybinis ir organizacinis vienalytiškumas;
• „vieną kitą papildančių santykių principas“ (suformuluotas A. A. Bogdanovas), papildo divergencijos dėsnį, įrašydamas, kad „ sisteminis divergencija apima vystymosi polinkį į papildomus ryšius": 198. Šiuo atveju papildomų santykių reikšmė visiškai „sumažina iki mainų jungtis: joje visumos, sistemos stabilumą didina tai, kad viena dalis pasisavina tai, ką disasimiliuoja kita, ir atvirkščiai. Šią formuluotę galima apibendrinti visiems ir bet kokiems papildomiems santykiams“: 196. Papildomi ryšiai yra būdinga uždarų grįžtamojo ryšio kilpų konstitucinio vaidmens nustatant sistemos vientisumą iliustracija. Būtinas „bet kokios tvarios sistemos diferenciacijos pagrindas yra vienas kitą papildančių ryšių tarp jos elementų plėtojimas“. Šis principas taikomas visoms sudėtingų sistemų išvestinėms;
• „būtinos įvairovės kupinas“ (W. R. Ashby). Labai vaizdinga šio principo formuluotė teigia, kad „tik įvairovė gali sunaikinti įvairovę“:294. Akivaizdu, kad didėjant visų sistemų elementų įvairovei, gali padidėti stabilumas (dėl gausybės tarp elementų jungčių susidarymo ir jų sukeliamo kompensacinio poveikio), ir jo mažėjimas ( ryšiai negali būti tarpelementinio pobūdžio, jei, pavyzdžiui, trūksta suderinamumo arba silpnas mechanizavimas, ir dėl to gali atsirasti diversifikacija);
• „Hierarchinės kompensacijos dėsnis“ (E. A. Sedovas) teigia, kad „faktinį įvairovės augimą aukščiausiame lygyje užtikrina efektyvus jos apribojimas ankstesniuose lygmenyse“. „Šis įstatymas, kurį pasiūlė rusų kibernetikas ir filosofas E. Sedovas, plėtoja ir paaiškina gerai žinomą Ashby kibernetinį būtinos įvairovės dėsnį. Iš šios nuostatos išplaukia akivaizdi išvada: kadangi realiose sistemose (tikra to žodžio prasme) pirminė medžiaga yra vienalytė, todėl reguliatorių įtakų sudėtingumas ir įvairovė pasiekiama tik santykinai padidinus jos organizavimo lygį. . Net A. A. Bogdanovas ne kartą pabrėžė, kad sistemų centrai realiose sistemose pasirodo labiau organizuoti nei periferiniai elementai: Sedovo dėsnis tik teigia, kad sistemos centro organizavimo lygis būtinai turi būti aukštesnis periferinių elementų atžvilgiu. Viena iš sistemų vystymosi tendencijų yra tendencija tiesiogiai žeminti periferinių elementų organizavimo lygį, lemiantį tiesioginį jų įvairovės ribojimą: „tik apribojus pagrindinio lygmens įvairovę, galima formuoti įvairius funkcijos ir struktūros, esančios aukštesniuose lygiuose“, t.y. „Didėjanti įvairovė žemesniame [hierarchijos] lygyje sunaikina aukščiausią organizacijos lygį. Struktūrine prasme įstatymas reiškia, kad „ribojimų nebuvimas... veda į visos sistemos destruktūrizavimą“, o tai lemia bendrą sistemos diversifikaciją ją supančios aplinkos kontekste;
• „monocentrizmo principas“ (A. A. Bogdanovas), teigia, kad stabiliai sistemai „būdingas vienas centras, o jei ji yra kompleksinė, grandininė, tai turi vieną aukštesnį, bendrą centrą“: 273. Policentrinėms sistemoms būdingi koordinacinių procesų disfunkcija, dezorganizacija, nestabilumas ir kt. Tokio pobūdžio efektai atsiranda, kai vieni koordinaciniai procesai (impulsai) uždedami ant kitų, dėl to prarandamas vientisumas;
• „Minimalumo dėsnis“ (A. A. Bogdanovas), apibendrindamas Liebigo ir Mitscherlicho principus, teigia: „ visumos stabilumas priklauso nuo mažiausios santykinės visų jos dalių varžos bet kuriuo momentu":146. „Visais atvejais, kai yra bent keletas realių skirtingų sistemos elementų stabilumo skirtumų išorinių poveikių atžvilgiu, bendrą sistemos stabilumą lemia mažiausias jos dalinis stabilumas. Taip pat vadinama „mažiausio santykinio pasipriešinimo dėsniu“, ši nuostata yra ribojančio veiksnio principo pasireiškimo fiksavimas: komplekso stabilumo atkūrimo greitis po jį pažeidžiančio smūgio nustatomas pagal mažiausią dalinį, o kadangi procesai yra lokalizuoti konkrečiuose elementuose, tai sistemų ir kompleksų stabilumą lemia silpniausios jos grandies (elemento ) stabilumas;
• „išorinio papildymo principas“ (išvestas S. T. Beer) „sumažina iki to, kad dėl Gödelio neužbaigtumo teoremos bet kokios valdymo kalbos galiausiai nepakanka jai pavestoms užduotims atlikti, tačiau šį trūkumą galima pašalinti įtraukiant „ juodoji dėžė“ valdymo grandinėje“. Koordinavimo kontūrų tęstinumas pasiekiamas tik per specifinę hiperstruktūros struktūrą, kurios medžio struktūra atspindi kylančią įtakų sumavimo liniją. Kiekvienas koordinatorius yra įmontuotas į hiperstruktūrą taip, kad į viršų perduoda tik dalinius koordinuojamų elementų (pavyzdžiui, jutiklių) poveikius. Kylančios įtakos sistemos centrui yra savotiškai „apibendrinamos“, kai jos sumuojamos į jungiamuosius hiperstruktūros šakų mazgus. Koordinavimo įtakas, besileidžiančias palei hiperstruktūros šakas (pavyzdžiui, į efektorius), asimetriškai kylančias, „suardo“ vietiniai koordinatoriai: jie papildomi įtakomis, atsirandančiomis per grįžtamąjį ryšį iš vietinių procesų. Kitaip tariant, koordinaciniai impulsai, besileidžiantys iš sistemos centro, nuolat patikslinami priklausomai nuo lokalinių procesų pobūdžio dėl grįžtamojo ryšio iš šių procesų.
• „Rekursinių struktūrų teorema“ (S. T. Beer) teigia, kad jei „gyvybingoje sistemoje yra gyvybinga sistema, tai jų organizacinės struktūros turi būti rekursinės“;
• „divergencijos dėsnis“ (G. Spenceris), dar vadinamas grandininės reakcijos principu: dviejų identiškų sistemų veikla linkusi į laipsnišką skirtumų kaupimąsi. Tuo pačiu metu „pradinių formų skirtumai vyksta „lavina“ būdu, panašiai kaip reikšmės auga geometrinėmis progresijomis – apskritai, kaip serija, palaipsniui kylanti“: 186. Įstatymas taip pat turi labai ilgą istoriją: „kaip sako G. Spenceris, „skirtingos vienalytės agregacijos dalys neišvengiamai yra pavaldžios nevienalyčių jėgų, nevienalyčių kokybe ar intensyvumu, veiksmų, dėl kurių jos kinta skirtingai“. Šis Spencerio principas dėl neišvengiamai atsirandančio nevienalytiškumo bet kurioje sistemoje... yra nepaprastai svarbus tekologijai. Pagrindinė šio dėsnio vertė yra suprasti „skirtumų“ kaupimosi prigimtį, kuri yra labai neproporcinga išorinių aplinkos veiksnių veikimo laikotarpiams.
• „Patyrimo dėsnis“ (W.R. Ashby) apima specialaus efekto veikimą, kurio ypatinga išraiška yra ta, kad „informacija, susijusi su parametro pasikeitimu, linkusi sunaikinti ir pakeisti informaciją apie pradinę sistemos būseną“: 198 . Visą sistemą apimančioje įstatymo formuluotėje, nesiejančioje savo veikimo su informacijos samprata, teigiama, kad nuolatinis „ vienodas tam tikro keitiklių rinkinio įėjimų pokytis mažina šio rinkinio įvairovę":196 - transformatorių rinkinio pavidalu gali veikti ir realus elementų rinkinys, kuriame įtakos įvestis yra sinchronizuojamos, ir vienas elementas, kurio įtaka yra išsklaidyta diachroniniame horizonte (jei jo elgesys rodo tendenciją grįžti į pradinę būseną ir tt apibūdinamas kaip rinkinys). Tuo pačiu metu antrinis, papildomas parametro reikšmės pakeitimas leidžia sumažinti įvairovę į naują, žemesnį lygį":196; Be to: įvairovės sumažėjimas su kiekvienu pakeitimu atskleidžia tiesioginę priklausomybę nuo įvesties parametro verčių pokyčių grandinės ilgio. Šis efektas, nagrinėjant priešingai, leidžia geriau suvokti A. A. Bogdanovo divergencijos dėsnį – būtent poziciją, pagal kurią „pradinių formų išsiskyrimas vyksta kaip lavina“: 197, tai yra tiesiogine progresyvia forma. tendencija: kadangi vienodos įtakos elementų rinkiniui (ty „transformatoriams“) atveju nepadidėja jų pasireiškiančių būsenų įvairovė (ir ji mažėja su kiekvienu įvesties parametro pasikeitimu, ty įtakos jėga, kokybiniai aspektai, intensyvumas ir pan.), tada pradiniai skirtumai nebėra „susijungę skirtingi pokyčiai“: 186. Šiame kontekste tampa aišku, kodėl vienalyčių vienetų visuma vykstantys procesai turi galią sumažinti pastarųjų būsenų įvairovę: tokio agregato elementai „yra nuolatiniame ryšyje ir sąveikoje, nuolatinėje konjugacijoje, mainų veiklų susiliejimas. Kaip tik tokiu mastu atsiranda akivaizdus besivystančių komplekso dalių skirtumų niveliavimas“: 187: vienetų sąveikos homogeniškumas ir vienodumas sugeria bet kokius išorinius trikdančius poveikius ir paskirsto netolygumus visame plote. vienetas.
• „progresyvios segregacijos principas“ (L. von Bertalanffy) reiškia progresyvų elementų sąveikos praradimo diferenciacijos metu pobūdį, tačiau prie pradinės principo versijos reikėtų pridėti L. von Bertalanffy: diferenciacijos metu įsitvirtina sistemos centro tarpininkaujamų elementų sąveikos kanalai. Akivaizdu, kad prarandama tik tiesioginė elementų sąveika, o tai žymiai pakeičia principą. Pasirodo, kad šis efektas yra „suderinamumo“ praradimas. Svarbu, kad pats diferenciacijos procesas iš principo yra neįgyvendinamas už centralizuotai reguliuojamų procesų ribų (kitaip besivystančių dalių koordinavimas būtų neįmanomas): „dalių išsiskyrimas“ nebūtinai gali būti paprasčiausias sąveikos praradimas, o kompleksas. negali virsti tam tikra „nepriklausomų priežastinių grandinių“ rinkiniu, kur kiekviena tokia grandinė vystosi savarankiškai, nepriklausomai nuo kitų. Tiesioginė elementų sąveika susilpnėja diferenciacijos metu, bet ne kitaip, kaip dėl to, kad joms tarpininkauja centras.
• „progresyvios mechanizacijos principas“ (L. von Bertalanffy) yra svarbiausias konceptualus punktas. Kuriant sistemas, „dalys tampa fiksuotos tam tikrų mechanizmų atžvilgiu“. Pirminį elementų reguliavimą pradiniame agregate „lemia dinaminė sąveika vienoje atviroje sistemoje, kuri atkuria jos mobilią pusiausvyrą. Dėl laipsniško mechanizavimo ant jų uždedami antriniai reguliavimo mechanizmai, valdomi fiksuotomis struktūromis, daugiausia grįžtamojo ryšio tipo. Šių fiksuotų struktūrų esmę išsamiai išnagrinėjo A. A. Bogdanovas ir pavadino „degresija“: kuriant sistemas susidaro specialūs „degresyvūs kompleksai“, kurie fiksuoja procesus su jomis susijusiuose elementuose (tai yra riboja kintamumo įvairovę). , būsenos ir procesai). Taigi, jei Sedovo dėsnis nustato žemesnių funkcinių-hierarchinių sistemos lygių elementų įvairovės apribojimą, tai laipsniško mechanizavimo principas nurodo būdus, kaip šią įvairovę apriboti - formuojasi stabilūs degresiniai kompleksai: „Skeletas“, jungianti plastinę sistemos dalį, stengiasi išlaikyti ją savo formos rėmuose ir taip sulėtinti jos augimą, riboti vystymąsi“, medžiagų apykaitos procesų intensyvumo mažėjimas, santykinė vietinių sistemos centrų degeneracija ir kt. Pažymėtina, kad progresuojančių kompleksų funkcijos neapsiriboja mechanizacija (kaip ribojančia pačių sistemų ir kompleksų procesų įvairovę), bet apima ir išorinių procesų įvairovės ribojimą.
• „funkcijų atnaujinimo principas“ (pirmą kartą suformuluotas M. I. Setrovas) taip pat užfiksuoja labai nebanalią poziciją. „Pagal šį principą objektas atrodo organizuotas tik tada, kai jo dalių (elementų) savybės pasireiškia kaip šio objekto išsaugojimo ir tobulinimo funkcijos“, arba: „požiūris į organizaciją kaip nuolatinį funkcijų vystymo procesą. jos elementų galima pavadinti funkcijų aktualizavimo principu“ Taigi funkcijų atnaujinimo principas teigia, kad sistemų plėtros tendencija yra tendencija į laipsnišką jų elementų funkcionalizavimą; patį sistemų egzistavimą lemia nuolatinis jų elementų funkcijų vystymasis.

Bendroji sistemų teorija ir kiti sistemų mokslai

Wiener kibernetika

Bogdanovo tekologija

A.A. Bogdanov „Bendrieji organizaciniai mokslai (tekologija)“, 1 - 1911, t. 3 - 925

Tektologija turėtų tirti bendruosius visų lygių organizavimo modelius. Visi reiškiniai yra nuolatiniai organizavimo ir dezorganizavimo procesai.

Bogdanovas padarė vertingiausią atradimą, kad kuo aukštesnis organizacijos lygis, tuo labiau visumos savybės skiriasi nuo paprastos jos dalių savybių sumos.

Bogdanovo tekologijos bruožas yra tas, kad pagrindinis dėmesys skiriamas organizacijos raidos dėsningumams, stabilaus ir kintamo santykių svarstymui, grįžtamojo ryšio svarbai, atsižvelgiant į pačios organizacijos tikslus ir atvirų sistemų vaidmenį. Jis pabrėžė modeliavimo ir matematikos, kaip galimų tektonikos problemų sprendimo metodų, vaidmenį.

N. Wiener „Kibernetika“, 1948 m

Mokslas apie gyvūnų ir mašinų valdymą ir ryšį.

„Kibernetika ir visuomenė“ N. Wiener analizuoja visuomenėje vykstančius procesus kibernetikos požiūriu.

Pirmasis tarptautinis kibernetikos kongresas – Paryžius, 1966 m

Vynerio kibernetika siejama su tokiais pasiekimais kaip sistemų modelių tipizavimas, ypatingos grįžtamojo ryšio reikšmės sistemoje nustatymas, optimalumo principo akcentavimas valdant ir sintezuojant sistemas, informacijos, kaip universalios materijos savybės, suvokimu ir jo kiekybinio apibūdinimo galimybė, modeliavimo metodikos kūrimas apskritai ir ypač matematinio eksperimento idėja naudojant kompiuterį.

Kibernetika yra mokslas apie optimalų sudėtingų dinaminių sistemų valdymą (A.I. Berg)

Kibernetika yra mokslas apie sistemas, kurios suvokia, saugo, apdoroja ir naudoja informaciją (A.N. Kolmogorovas)

Lygiagrečiai ir tarsi nepriklausomai nuo kibernetikos buvo kuriamas kitas požiūris į sistemų mokslą - bendroji sistemų teorija.

Idėją sukurti teoriją, taikytiną bet kokio pobūdžio sistemoms, iškėlė austrų biologas L. Bertalanffy.

L. Bertalanffy pristatė koncepciją atvira sistema ir teorija, taikoma bet kokio pobūdžio sistemoms. Sąvoka „bendroji sistemų teorija“ buvo vartojama žodžiu 30-aisiais, o po karo - publikacijose.

Bertalanffy įžvelgė vieną iš būdų įgyvendinti savo idėją ieškoti įvairiose disciplinose nusistovėjusių dėsnių struktūrinio panašumo ir, juos apibendrinant, išvesti visos sistemos modelius.

Vienas svarbiausių Bertalanffy laimėjimų – atviros sistemos koncepcijos įvedimas.

Skirtingai nuo Wiener metodo, kai tiriamas vidinis grįžtamasis ryšys, o sistemų veikimas laikomas tiesiog atsaku į išorinius poveikius, Bertalanffy pabrėžia ypatingą medžiagos, energijos ir informacijos mainų su atvira aplinka svarbą.

Bendrosios sistemų teorijos, kaip savarankiško mokslo, išeities tašku galima laikyti 1954 m., kai susikūrė bendrosios sistemų teorijos kūrimo skatinimo draugija.

Pirmąjį savo metraštį „Bendrosios sistemos“ draugija išleido 1956 m.

Straipsnyje, paskelbtame pirmajame metraščio tome, Bertalanffy nurodė naujos žinių šakos atsiradimo priežastis:

· Yra bendra tendencija siekti įvairių gamtos ir socialinių mokslų vienybės. Tokia vienybė gali būti OTS tyrimo objektas.

· Ši teorija gali būti svarbi priemonė kuriant griežtas teorijas gamtos ir visuomenės moksluose.

Sukurdama vienijančius principus, taikomus visoms žinių sritims, ši teorija priartins mus prie tikslo siekti mokslo vienybės.
Visa tai gali padėti pasiekti reikiamą mokslinio išsilavinimo vienybę.

Ampere'as – fizikas, Trentovskis – filosofas, Fiodorovas – geologas, Bogdanovas – gydytojas, Wiener – matematikas, Bertalanffy – biologas.

Tai dar kartą parodo bendrosios sistemų teorijos padėtį žmogaus žinių centre. Kalbant apie bendrumo laipsnį, J. van Gieghas bendrąją sistemų teoriją iškelia į tą patį lygmenį su matematika ir filosofija.

Netoli GTS mokslo žinių medyje yra ir kiti mokslai, susiję su sistemų studijomis: kibernetika, teleologija, informacijos teorija, inžinerinės komunikacijos teorija, kompiuterių teorija, sistemų inžinerija, operacijų tyrimai ir susijusios mokslo bei inžinerijos sritys.

2. Sistemos teorijos dalyko sąvokos „sistema“ apibrėžimas.

Sistema- elementų, esančių santykiuose ir ryšiuose tarpusavyje, visuma, kuri sudaro tam tikrą vientisumą, vienybę.

Visus apibrėžimus galima suskirstyti į tris grupes.

Trys apibrėžimų grupės:

procesų ir reiškinių kompleksas, taip pat ryšiai tarp jų, egzistuojantys objektyviai, nepriklausomai nuo stebėtojo;

priemonė, būdas tirti procesus ir reiškinius;

kompromisas tarp pirmųjų dviejų, dirbtinai sukurtas elementų rinkinys sudėtingai problemai išspręsti.

— Pirmoji grupė

Stebėtojo užduotis – izoliuoti sistemą nuo aplinkos, išsiaiškinti veikimo mechanizmą ir tuo remiantis paveikti ją tinkama linkme. Čia sistema yra tyrimo ir valdymo objektas.

— Antroji grupė

Stebėtojas, turėdamas tam tikrą tikslą, sintezuoja sistemą kaip abstraktų realių objektų atspindį. Sistema – tai visuma tarpusavyje susijusių kintamųjų, kurie atspindi tam tikros sistemos objektų charakteristikas (sutampa su modelio samprata).

— Trečioji grupė

Stebėtojas ne tik izoliuoja sistemą nuo aplinkos, bet ir ją sintetina. Sistema yra realus objektas ir kartu abstraktus tikrovės sąsajų atspindys (sistemų inžinerija).