Sistem

Sistem ( altă greacă σύστημα  „un întreg format din părți; legătură”) este un ansamblu de elemente care se află în relații și conexiuni între ele, care formează o anumită integritate, unitate [1] .

Întregul este mai mare decât suma părților sale.

Necesitatea folosirii termenului „sistem” apare în acele cazuri când este necesar să subliniem că ceva este mare, complex, nu complet imediat clar și, în același timp, întreg, unificat. Spre deosebire de conceptele de „mult”, „mult”, conceptul de sistem pune accent pe ordinea, integritatea, prezența modelelor de construcție, funcționare și dezvoltare [2] (vezi mai jos ).

În practica de zi cu zi, cuvântul „sistem” poate fi folosit în diverse sensuri, în special [3] :

• teorie , cum ar fi sistemul filozofic al lui Platon ;
• clasificarea , de exemplu, sistemul periodic al elementelor chimice al lui D. I. Mendeleev ;
• metoda activității practice , de exemplu, sistemul Stanislavsky ;
• modul de organizare a activității mentale , de exemplu, sistemul de numere ;
• un set de obiecte naturale , de exemplu, sistemul solar ;
• unele proprietăți ale societății , de exemplu, sistemul politic , sistemul economic etc.;
• un set de norme de viață și reguli de conduită stabilite, de exemplu, un sistem juridic sau un sistem de valori morale ;
• regularitate („un sistem poate fi urmărit în acțiunile sale”);
• principiul de construcție („arma noului sistem”);
• si etc.

Studiul sistemelor este realizat de discipline de inginerie și științifice precum teoria generală a sistemelor , analiza sistemelor , sistemologie , cibernetică , ingineria sistemelor , termodinamică , TRIZ , dinamica sistemelor etc.

Definiții de sistem

Există cel puțin câteva zeci de definiții diferite ale conceptului de „sistem”, utilizate în funcție de context, domeniul de cunoaștere și scopurile cercetării [2] [4] . Principalul factor care influențează diferența de definiții este că există o dualitate în conceptul de „sistem”: pe de o parte, este folosit pentru a se referi la fenomene existente în mod obiectiv și, pe de altă parte, ca metodă de studiu și reprezentare. fenomene, adică ca model subiectiv.realitatea [4] .

În legătură cu această dualitate, autorii definițiilor au încercat să rezolve două probleme diferite: (1) să distingă în mod obiectiv un „sistem” de un „non-sistem” și (2) să distingă un sistem de mediu. Pe baza primei abordări s-a dat o definiție descriptivă (descriptivă) a sistemului, pe baza celei de-a doua - constructive, uneori sunt combinate [4] .

Astfel, definiția dată în preambul din Big Russian Encyclopedic Dictionary este o definiție descriptivă tipică. Alte exemple de definiții descriptive:

• Un sistem este un complex de componente care interacționează ( L. von Bertalanffy ). [5]
• Sistem - ansamblu de elemente care se află în anumite relații între ele și cu mediul (L. von Bertalanffy) [6] .
• Sistemul este un ansamblu de elemente interdependente, izolate de mediu și care interacționează cu acesta în ansamblu ( F. I. Peregudov , F. P. Tarasenko ) [7] .

Definițiile descriptive sunt caracteristice perioadei timpurii a științei sistemelor, când includeau doar elemente și relații. Apoi, în procesul de dezvoltare a ideilor despre sistem, au început să țină cont de scopul (funcția) acestuia, iar ulterior, de observator (decisor, cercetător, proiectant etc.) [2] . Astfel, înțelegerea modernă a sistemului implică existența unei funcții , sau scop a sistemului din punctul de vedere al unui observator sau cercetător , care este introdus în mod explicit sau implicit în definiție.

Exemple de definiții de proiectare:

• Sistem - o combinație de elemente care interacționează organizate pentru a atinge unul sau mai multe obiective (GOST R ISO IEC 15288-2005) [8] .
• Sistem - un set finit de elemente funcționale și relații dintre ele, izolate de mediu în conformitate cu un scop specific într-un anumit interval de timp ( V. N. Sagatovsky ) [9] .
• Sistemul este o reflectare în mintea subiectului (cercetător, observator) a proprietăților obiectelor și a relațiilor lor în rezolvarea problemei cercetării, cunoașterii ( Yu. I. Chernyak ) [10] .
• Sistemul S pe obiectul A cu privire la proprietatea integrativă (calitatea) este un set de astfel de elemente care se află în astfel de relații care generează această proprietate integrativă (E. B. Agoshkova, B. V. Akhlibininsky) [11] .
• Un sistem este o colecție de elemente integrate și care interacționează în mod regulat sau interdependente, create pentru a atinge anumite obiective, în care relațiile dintre elemente sunt definite și stabile, iar performanța generală sau funcționalitatea sistemului este mai bună decât o simplă sumă de elemente ( PMBOK ) [3] .

În studiul anumitor tipuri de sisteme, definițiile descriptive ale sistemului sunt considerate valide; Astfel, versiunea lui Yu. A. Urmantsev a teoriei sistemelor, creată de el pentru studiul obiectelor biologice relativ nedezvoltate precum plantele, nu include conceptul de scop ca fiind neobișnuit pentru această clasă de obiecte [2] .

Concepte care caracterizează sistemul

Conceptele incluse în definițiile sistemului și care caracterizează structura acestuia [2] :

• Un element  este limita împărțirii sistemului din punct de vedere al aspectului luat în considerare, soluționarea unei probleme specifice, scopul stabilit.
• O componentă, un subsistem  este o parte relativ independentă a sistemului care are proprietățile sistemului și, în special, are un subscop.
• Comunicarea, relația  - limitarea gradului de libertate a elementelor: elementele, interacționând (conexiunea) între ele, își pierd unele din proprietățile sau gradele de libertate pe care le posedau potențial; sistemul însuși în ansamblu dobândește noi proprietăți.
• Structură  - cele mai esențiale componente și conexiuni care se modifică puțin în timpul funcționării sistemului și asigură existența sistemului și proprietățile sale de bază. Structura caracterizează organizarea sistemului, ordonarea stabilă a elementelor și relațiile în timp.
• Scopul  este un concept complex, în funcție de contextul și stadiul cunoașterii, având conținut diferit: „aspirații ideale”, „rezultat final”, „incitare la activitate”, etc. Sunt caracterizate multe sisteme complexe (de exemplu, sistemele sociale ) prin prezența unor niveluri diferite de obiective, adesea inconsecvente [12] .

Concepte care caracterizează funcționarea și dezvoltarea sistemului [2] :

• Stare  - „fotografie”, „slice” instantanee a sistemului; fixarea valorilor parametrilor sistemului la un anumit moment în timp.
• Comportament  - modele cunoscute sau necunoscute ale trecerii sistemului de la o stare la alta, determinate atât de interacțiunea cu mediul extern, cât și de obiectivele sistemului însuși.
• Dezvoltarea , evoluția  este o schimbare regulată a unui sistem de-a lungul timpului, în care nu numai starea sa, ci și natura fizică, structura, comportamentul și chiar scopul se pot schimba.
• Ciclul de viață  reprezintă etapele procesului de dezvoltare a sistemului, începând din momentul în care apare necesitatea unui astfel de sistem și terminând cu dispariția acestuia.

Regularități la nivel de sistem

• Delimitare de mediu , integrativitate  - sistemul este o entitate abstractă care are integritate și este definită în limitele sale [3] , în timp ce într-un anumit aspect care este esențial pentru observator, „puterea” sau „valoarea” conexiunilor elementelor în cadrul sistemului este mai mare decât puterea sau valoarea conexiunilor elementelor sistemului cu elemente ale sistemelor externe sau mediului . În terminologia lui V. I. Nikolaev și V. M. Bruk, este necesar să existe legături (relații) stabile semnificative între elemente sau proprietățile acestora care depășesc în putere (tărie) conexiunile (relațiile) acestor elemente cu elemente care nu sunt incluse în acest sistem. [13] . Factorii de formare a sistemului, de conservare a sistemului se numesc integrativi [2] .
• Sinergie , apariție , holism , efect de sistem , efect supraaditiv  - apariția proprietăților în sistem care nu sunt inerente elementelor sale; ireductibilitatea fundamentală a proprietăților unui sistem la suma proprietăților componentelor sale constitutive. Capacitățile unui sistem sunt mai mari decât suma capacităților părților sale constitutive; performanța generală sau funcționalitatea sistemului este mai bună decât simpla sumă a elementelor [3] . Consiliul Internațional pentru Ingineria Sistemelor bazează însăși definiția unui sistem pe această proprietate: un sistem este o compoziție de părți (elemente) care generează împreună comportament sau sens pe care componentele sale individuale nu le au [14] .
• Ierarhie  - fiecare element al sistemului poate fi considerat ca un sistem; sistemul în sine poate fi considerat și ca un element al unuia sau altui supersistem ( folosind sistemul ). Un nivel ierarhic superior are impact asupra nivelului inferior și invers: membrii subordonați ai ierarhiei dobândesc noi proprietăți pe care nu le-au avut în stare izolată (influența întregului asupra elementelor), iar ca urmare a apariția acestor proprietăți, se formează un „aspect al întregului” nou, diferit (influența proprietăților elementelor asupra unui număr întreg) [2] [15] .

Clasificări de sistem

Practic, fiecare publicație despre teoria sistemelor și analiza sistemelor discută problema clasificării sistemelor, cea mai mare diversitate de puncte de vedere observată în clasificarea sistemelor complexe . Cele mai multe clasificări sunt arbitrare (empirice), adică autorii lor pur și simplu enumera câteva tipuri de sisteme care sunt esențiale din punctul de vedere al sarcinilor care sunt rezolvate și se pun întrebări despre principiile de alegere a semnelor (fundamentelor) pentru împărțirea sistemelor și completitudinea clasificării nu sunt nici măcar ridicate [4] .

Clasificările se efectuează în funcție de subiect sau de principiul categorial.

Principiul subiectului de clasificare constă în identificarea principalelor tipuri de sisteme specifice care există în natură și societate, ținând cont de tipul de obiect afișat (tehnic, biologic, economic etc.) sau ținând cont de tipul de direcție științifică folosită pentru modelare (matematică, fizică, chimică etc.).

Cu o clasificare categorică, sistemele sunt împărțite în funcție de caracteristicile comune inerente oricăror sisteme, indiferent de forma lor materială de realizare [4] . Următoarele caracteristici categorice sunt cel mai adesea luate în considerare:

• Cantitativ, toate componentele sistemelor pot fi caracterizate ca monocomponente (un element, o relație) și policomponente (multe proprietăți, multe elemente, multe relații).
• Pentru un sistem static , este caracteristic că acesta se află într-o stare de repaus relativ, starea lui rămâne constantă în timp. Un sistem dinamic își schimbă starea în timp.
• Sistemele deschise fac schimb constant de materie, energie sau informații cu mediul. Un sistem este închis (închis) dacă nu este eliberată nicio substanță, energie sau informație în el și din el.
• Comportamentul sistemelor deterministe este complet explicabil și previzibil pe baza informațiilor despre starea lor. Comportamentul unui sistem probabilistic nu este complet determinat de această informație, permițând doar să vorbim despre probabilitatea tranziției sistemului la o anumită stare.
• În sistemele omogene (de exemplu, într-o populație de organisme dintr-o anumită specie), elementele sunt omogene și, prin urmare, interschimbabile. Sistemele eterogene constau din elemente eterogene care nu au proprietatea de interschimbabilitate.
• Sistemele discrete sunt considerate ca fiind formate din elemente clar delimitate (logic sau fizic); sistemele continue sunt considerate din punct de vedere al regularităţilor şi proceselor. Aceste concepte sunt relative: același sistem poate fi discret dintr-un punct de vedere și continuu din altul; un exemplu este dualitatea undă-particulă .
• După origine, se disting sistemele artificiale , naturale și mixte .
• În funcție de gradul de organizare, se disting o clasă de sisteme bine organizate , o clasă de sisteme prost organizate ( difuze ) și o clasă de sisteme în curs de dezvoltare ( auto-organizate ).
• La împărțirea sistemelor în simple și complexe , există cea mai mare divergență de puncte de vedere, totuși, cel mai adesea, complexitatea sistemului este dată de caracteristici precum un număr mare de elemente, varietatea formelor posibile ale conexiunii lor, multiplicitatea. a scopurilor, diversitatea naturii elementelor, variabilitatea compoziției și structurii etc. [4 ]
• În ceea ce privește materialitatea, sistemele pot fi atât fizice , cât și conceptuale (funcționale) , sau o combinație a ambelor [14] . Sistemele fizice sunt compuse din materie și energie, pot include informații și prezintă un anumit comportament . Sistemele conceptuale sunt abstracte, compuse din informație pură și prezintă mai degrabă sens decât comportament [14] .

Una dintre binecunoscutele clasificări empirice propuse de St. Birom [16] . Se bazează pe o combinație a gradului de determinism al sistemului și a nivelului de complexitate al acestuia:

În ciuda valorii practice clare a clasificării art. Se remarcă și deficiențele lui Bir. În primul rând, criteriile de selectare a tipurilor de sisteme nu sunt definite fără ambiguitate. De exemplu, în timp ce evidențiază sistemele complexe și foarte complexe, autorul nu indică în raport cu ce mijloace și scopuri particulare este determinată posibilitatea și imposibilitatea unei descrieri precise și detaliate. În al doilea rând, nu se arată pentru rezolvarea căror probleme este necesar și suficient să se cunoască exact tipurile de sisteme propuse. Astfel de remarci sunt esențial caracteristice tuturor clasificărilor arbitrare [4] .

Pe lângă abordările arbitrare (empirice) ale clasificării, există și o abordare logico-teoretică, în care semnele (bazele) diviziunii se încearcă să fie derivate logic din definiția sistemului. În această abordare, setul de tipuri distincte de sisteme este potențial nelimitat, dând naștere la întrebarea care este criteriul obiectiv de selectare a celor mai potrivite tipuri de sisteme dintr-un set infinit de posibilități [4] .

Ca exemplu de abordare logică, se poate face referire la propunerea lui A. I. Uyomov , bazată pe definiția sa a unui sistem, care include „lucruri”, „proprietăți” și „relații”, de a construi clasificări ale sistemelor bazate pe „tipuri de lucruri” (elementele care alcătuiesc sistemul), „proprietăți” și „relații” care caracterizează sisteme de diferite tipuri [17] .

Sunt propuse și abordări combinate (hibride), care sunt concepute pentru a depăși neajunsurile ambelor abordări (empirice și logice). În special, V. N. Sagatovsky a propus următorul principiu pentru clasificarea sistemelor. Toate sistemele sunt împărțite în diferite tipuri, în funcție de natura componentelor lor principale. Mai mult, fiecare dintre aceste componente este evaluată din punctul de vedere al unui anumit set de caracteristici categoriale. Ca urmare, acele tipuri de sisteme se deosebesc de clasificarea rezultată, a cărei cunoaștere este cea mai importantă din punctul de vedere al unei sarcini specifice [9] .

Clasificarea sistemelor de către V. N. Sagatovsky:

Legea necesității varietății ( legea lui Ashby )

Atunci când se creează un sistem de rezolvare a problemelor, este necesar ca acest sistem să aibă o varietate mai mare decât varietatea problemei care se rezolvă sau să fie capabil să creeze o astfel de varietate. Cu alte cuvinte, sistemul trebuie să fie capabil să-și schimbe starea ca răspuns la o posibilă perturbare; varietatea perturbațiilor necesită o varietate corespunzătoare de stări posibile. În caz contrar, un astfel de sistem nu va putea îndeplini sarcinile de control propuse de mediul extern și va fi ineficient. Absența sau insuficiența diversității poate indica o încălcare a integrității subsistemelor care alcătuiesc acest sistem.

Teoria generală a sistemelor

Teoria generală a sistemelor este un concept științific și metodologic de studiere a obiectelor care sunt sisteme. Este strâns legat de abordarea sistematică și este o specificare a principiilor și metodelor sale.

Prima versiune a unei teorii generale a sistemelor a fost prezentată de Ludwig von Bertalanffy . Ideea sa principală a fost să recunoască izomorfismul legilor care guvernează funcționarea obiectelor de sistem [18] .

Cercetarea modernă în teoria generală a sistemelor ar trebui să integreze evoluțiile acumulate în domeniile teoriei generale „clasice” a sistemelor, ciberneticii, analizei sistemelor, cercetării operaționale , ingineriei sistemelor etc.

Vezi și

• Sistem adaptiv
• Arhitectura sistemului
• Sistematică
• Abordarea sistemelor
• Holon
• Un sistem complex

Note

1. ↑ Sistem // Marele Dicționar Enciclopedic Rus . — M.: BRE . — 2003, p. 1437
2. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 Volkova V. N., Denisov A. A., 2014 .
3. ↑ 1 2 3 4 Batovrin V. K. Dicționar explicativ de inginerie de sistem și software. — M.: DMK Press. - 2012 - 280 p. ISBN 978-5-94074-818-2
4. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 Korikov A.M., Pavlov S.N., 2008 .
5. ↑ Bertalanffy L. fundal. Teoria generală a sistemelor - O revizuire critică ed. si vst. Artă. V. N. Sadovsky și E. G. Yudin . — M.: Progres , 1969. S. 23-82.
6. ↑ Bertalanffy L. fon., 1973 .
7. ↑ Peregudov F.I., Tarasenko F.P., 1989 .
8. ↑ GOST R ISO IEC 15288-2005 Ingineria sistemelor. Procese ale ciclului de viață al sistemului (similar cu ISO/IEC 15288:2002 Ingineria sistemului - Procese ale ciclului de viață al sistemului)
9. ↑ 1 2 Sagatovsky V. N. Fundamentele sistematizării categoriilor universale. Tomsk. 1973
10. ↑ Chernyak Yu. I., 1975 .
11. ↑ Agoshkova E. B., Akhlibininsky B. V. Evoluția conceptului de sistem Copie de arhivă din 27 februarie 2005 la Wayback Machine // Questions of Philosophy . - 1998. - Nr. 7. P. 170-179
12. ↑ V. N. Sadovsky. Sistem  // New Philosophical Encyclopedia  : în 4 volume  / prev. științific-ed. sfatul lui V. S. Stepin . — Ed. a II-a, corectată. si suplimentare - M .  : Gândirea , 2010. - 2816 p.
13. ↑ Nikolaev, V.I. Ingineria sistemului: metode și aplicații / V.I. Nikolaev, V.M. Bruk. - L .: Mashinostroenie, 1985. - 199 p.
14. ↑ 1 2 3 Definiția sistemului și SE Arhivată 4 noiembrie 2019 la Wayback Machine // Consiliul Internațional pentru Ingineria Sistemelor
15. ↑ Engelhardt V. A. Despre unele atribute ale vieții: ierarhie, integrare, recunoaștere // Questions of Philosophy . - 1976. - Nr 7. - S. 65-81
16. ↑ Beer St., 1965 .
17. ↑ Uyomov A.I., 1978 .
18. ↑ General Systems Theory Arhivat 8 iulie 2012 la Wayback Machine // Dicționar filosofic / Ed. I. T. Frolova. - ed. a IV-a-M.: Politizdat, 1981. - 445 p.

Literatură

• Bertalanfi L. background. Istoria și statutul teoriei generale a sistemelor // System Research. — M .: Nauka , 1973.
• Bere St. Cybernetics and production management = Cybernetics and Management. - 2. - M . : Nauka , 1965.
• Volkova V. N., Denisov A. A. Teoria sistemelor și analiza sistemelor: manual pentru licență academică. - al 2-lea. — M .: Yurayt , 2014. — 616 p. — ISBN 978-5-9916-4213-2 .
• Korikov A.M., Pavlov S.N. Teoria sistemelor și analiza sistemelor: manual. indemnizatie. - 2. - Tomsk: Toms. stat Universitatea de Sisteme de Control și Radioelectronică, 2008. - 264 p. — ISBN 978-5-86889-478-7 .
• Mesarovich M., Takahara I. Teoria generală a sistemului: fundamente matematice. — M .: Mir , 1978. — 311 p.
• Peregudov F. I., Tarasenko F. P. Introducere în analiza sistemului. - M .: Liceu , 1989.
• Sistem  / Sadovsky V. N. // Pacea de la Saint-Germain 1679 - Securitate socială. - M .  : Marea Enciclopedie Rusă, 2015. - S. 293-295. - ( Marea Enciclopedie Rusă  : [în 35 de volume]  / redactor-șef Yu. S. Osipov  ; 2004-2017, v. 30). - ISBN 978-5-85270-367-5 .
• V. N. Sadovsky. Sistem  // New Philosophical Encyclopedia  : în 4 volume  / prev. științific-ed. sfatul lui V. S. Stepin . — Ed. a II-a, corectată. si suplimentare - M .  : Gândirea , 2010. - 2816 p.
• Uyomov A. I. Abordarea sistemelor și teoria generală a sistemelor. - M . : Gândirea , 1978. - 272 p.
• Chernyak Yu. I. Analiza de sistem în managementul economic. - M. : Economie , 1975. - 191 p.
• Ashby W. R. Introducere în cibernetică. - 2. - M . : KomKniga , 2005. - 432 p. — ISBN 5-484-00031-9 .