Molta gent coneix la frase de la pel·lícula d'Andrew i Lawrence Wachowski: "La Matrix és un sistema. És el nostre enemic". Tanmateix, val la pena entendre els conceptes, termes, així com les capacitats i propietats del sistema. Té tanta por com es presenta en moltes pel·lícules i obres literàries? Les característiques i propietats del sistema i exemples de la seva manifestació es parlaran a l'article.
Significat del terme
La paraula "sistema" d'origen grec (σύστηΜα), que significa en traducció literal un tot format per parts connectades. Tanmateix, el concepte darrere d'aquest terme és molt més polifacètic.
Tot i que a la vida moderna gairebé totes les coses es consideren sistemes funcionals, és impossible donar l'única definició correcta d'aquest concepte. Curiosament, això passa a causa de la penetració de la teoria de sistemes en literalment totes les esferes de la vida humana.
Fins i tot a principis del segle XX, hi va haver discussions sobre la diferència en les propietats dels sistemes lineals estudiats amatemàtiques, lògica, sobre les característiques dels organismes vius (un exemple de validesa científica en aquest cas és la teoria dels sistemes funcionals de P. K. Anokhin). En l'etapa actual, s'acostuma a destacar una sèrie de significats d'aquest terme, que es formen en funció de l'objecte analitzat.
Al segle XXI va aparèixer una explicació més detallada del terme grec, és a dir: "una totalitat formada per elements que estan interconnectats i estan en determinades relacions". Però aquesta descripció general del significat de la paraula no reflecteix les propietats del sistema analitzat per l'observador. En aquest sentit, el concepte adquirirà noves facetes d'interpretació en funció de l'objecte considerat. Només es mantindran sense canvis els conceptes d'integritat, les propietats bàsiques del sistema i els seus elements.
Element com a part de la integritat
En la teoria de sistemes, s'acostuma a considerar el tot com la interacció i les relacions de determinats elements, que, al seu torn, són unitats amb determinades propietats que no estan subjectes a divisió posterior. Els paràmetres de la peça considerada (o propietats d'un element del sistema) es descriuen normalment mitjançant:
- funcions (realitzades per la unitat d'acció considerada dins del sistema);
- comportament (interacció amb l'entorn extern i intern);
- estat (condició per trobar un element amb paràmetres canviats);
- procés (canvi d'estats d'elements).
Val la pena parar atenció al fet que un element del sistema no és equivalent al concepte "elemental". Totsdepèn de l'escala i la complexitat de l'objecte en qüestió.
Si parlem del sistema de propietats humanes, aleshores els elements seran conceptes com consciència, emocions, habilitats, comportament, personalitat, que, al seu torn, es poden representar com una integritat formada per elements. D'aquí se'n desprèn que l'element es pot considerar com un subsistema de l'objecte considerat. L'etapa inicial de l'anàlisi del sistema és la determinació de la composició de la "integritat", és a dir, la clarificació de tots els seus elements constitutius.
Connexions i recursos com a propietats troncals
Qualsevol sistema no es troba en un estat aïllat, interactuen constantment amb l'entorn. Per aïllar qualsevol "integritat", cal identificar tots els enllaços que uneixen els elements en un sistema.
Què són les connexions i com afecten les propietats del sistema.
La connexió és la dependència mútua dels elements a nivell físic o semàntic. Pel que fa a la importància, es poden distingir els enllaços següents:
- Estructures (o estructurals): caracteritzen principalment el component físic del sistema (per exemple, a causa dels enllaços canviants, el carboni pot actuar com a grafit, com el diamant o com el gas).
- Funcionament: garantir l'operativitat del sistema, la seva vitalitat.
- Herència: casos en què l'element "A" és la font de l'existència de "B".
- Desenvolupaments (constructius i destructius): es produeixen en el procés de complicació de l'estructura del sistema, o viceversa, simplificació o decadència.
- Organització: aquests inclouensocial, corporatiu, de rol. Però el grup més interessant són els enllaços de control ja que permeten controlar i dirigir el desenvolupament del sistema en una direcció determinada.
La presència de determinades connexions determina les propietats del sistema, mostra les dependències entre elements específics. També podeu fer un seguiment de l'ús dels recursos necessaris per crear i fer funcionar el sistema.
Cada element està inicialment equipat amb determinats recursos que pot transferir a altres participants en el procés o intercanviar-los. A més, l'intercanvi es pot produir tant dins del sistema com entre el sistema i l'entorn extern. Els recursos es poden classificar de la següent manera:
- Material: són objectes del món material: magatzems, mercaderies, aparells, màquines, etc.
- Energia: inclou tots els tipus coneguts en l'etapa actual de desenvolupament de la ciència: elèctrica, nuclear, mecànica, etc.
- Informació.
- Humà: una persona no només actua com a empleat que realitza determinades operacions, sinó també com a font de fons intel·lectuals.
- Espai.
- Hora.
- Organitzativa: en aquest cas, l'estructura es considera un recurs, la manca del qual fins i tot pot provocar el col·lapse del sistema.
- Financer: per a la majoria de les estructures organitzatives són fonamentals.
Nivells de sistematització en teoria de sistemes
Com que els sistemes tenen certes propietats i característiques, es poden classificar,el propòsit del qual és seleccionar enfocaments i mitjans adequats per descriure la integritat.
Segons el principi substantiu de divisió, es distingeixen sistemes reals i abstractes. Per facilitar la percepció, presentarem la informació en forma de taula.
Sistemes | |||
Real | Abstract | ||
Natural | Artificial | Visualització directa | Generalització |
Físic | Tècnica | Models matemàtics | Models conceptuals |
Biològic | Social | Models lògic-heurístics | Idiomes |
Tècnica i organitzativa |
Criteris bàsics per escriure el sistema
Hi ha una categorització pel que fa a la interacció amb l'entorn extern, l'estructura i les característiques espacio-temporals. La funcionalitat del sistema es pot avaluar segons els criteris següents (vegeu la taula).
Criteris | Classes |
Interacció amb l'entorn extern |
Obert - interactuant amb l'entorn extern Tancat: mostra resistència als efectes de l'entorn extern Combinat: conté els dos tipus de subsistemes |
Integritat de l'estructura |
Simple: inclou un petit nombre d'elements i enllaços Complex - caracteritzat per heterogeneïtat de connexions, multiplicitatelements i una varietat d'estructures Grand - difereixen en la multiplicitat i heterogeneïtat d'estructures i subsistemes |
Funcions realitzades |
Especialitzat - subespecialitat Multifuncional: estructures que fan diverses funcions alhora Universal (p. ex., recol·lectora) |
Desenvolupament del sistema |
Estable: l'estructura i les funcions no canvien En desenvolupament: molt complex, subjecte a canvis estructurals i funcionals |
Organització del sistema |
Ben organitzat (podeu parar atenció a les propietats dels sistemes d'informació, que es caracteritzen per una organització i un rànquing clars) Mal organitzat |
Complexitat del comportament del sistema |
Automàtic: una resposta programada a influències externes seguida d'un retorn a l'homeòstasi Decisiu: basat en reaccions constants a estímuls externs Autoorganització: respostes flexibles a estímuls externs Previsió: superar l'entorn extern en la complexitat de l'organització, capaç d'anticipar noves interaccions Transformant: estructures complexes no connectades amb el món material |
La naturalesa de la relació entre els elements |
Determinista: l'estat del sistema es pot predir en qualsevol moment Estocàstic: el seu canvi éscaràcter aleatori |
Estructura de govern |
Centralitzat Descentralitzat |
Propòsit del sistema |
Controlar: les propietats del sistema de gestió es redueixen a la regulació de la informació i altres processos Producció: es caracteritza per obtenir productes o serveis Manteniment: suport de salut del sistema |
Grups de propietats del sistema
La propietat se sol anomenar alguns trets i qualitats característiques d'un element o integritat, que es manifesten en interactuar amb altres objectes. És possible destacar grups de propietats que són característics de gairebé totes les comunitats existents. En total, es coneixen dotze propietats generals dels sistemes, que es divideixen en tres grups. Consulteu la taula per obtenir informació.
Estàtic | Dinàmic | Sintètic |
Integritat | Funcionalitat | Emergència |
Obertura | Estimulabilitat | Indivisibilitat en parts |
Heterogeneïtat interna dels sistemes | Variabilitat del sistema al llarg del temps | Ingerència |
estructurat | Existència en un entorn canviant | Utilitat |
Grup de propietats estàtiques
Del nom del grup es dedueix que el sistema té unes característiques que li són sempre inherents: en un període de temps determinat. És a dir, aquestes són les característiques sense les quals la comunitat deixa de ser-ho.
La integritat és una propietat d'un sistema que permet distingir-lo de l'entorn, definir límits i trets distintius. Gràcies a això, és possible l'existència de vincles ben establerts entre els elements en cada moment seleccionat, que permeten assolir els objectius del sistema.
L'obertura és una de les propietats del sistema, basada en la llei d'interconnexió de tot allò que existeix al món. La seva essència és que és possible trobar connexions entre dos sistemes qualsevol (tant d'entrada com de sortida). Com podeu veure, després d'un examen més atent, aquestes interaccions són diferents (o asimètriques). L'obertura indica que el sistema no existeix aïllat de l'entorn i intercanvia recursos amb ell. La descripció d'aquesta propietat s'anomena habitualment "model de caixa negra" (amb una entrada que indica l'impacte de l'entorn sobre la integritat i una sortida que és l'impacte del sistema sobre el medi ambient).
Heterogeneïtat interna dels sistemes. Com a exemple il·lustratiu, considereu les propietats del sistema nerviós humà, l'estabilitat del qual està assegurada per una organització heterogènia d'elements multinivell. És habitual tenir en compte tres grups principals: propietats del cervell, estructures individuals del sistema nerviós i neurones específiques. La informació sobre les parts (o elements) constituents del sistema permet mapejar les relacions jeràrquiques entre elles. Cal tenir en compte que, en aquest cas, es considera la "distingibilitat" de les parts, i no la seva "separabilitat".
Les dificultats per determinar la composició del sistema són per a finalitats d'investigació. Al cap i a la fi, un mateix objecte es pot considerar des del punt de vista del seu valor, funcionalitat, complexitat de l'estructura interna, etc. A més de tot, juga la capacitat de l'observador per trobar diferències entre els elements del sistema. un paper important. Per tant, el model de rentadora per a un venedor, un tècnic, un carregador, un científic serà completament diferent, ja que les persones enumerades el consideren des de diferents posicions i amb diferents objectius establerts.
L'estructuració és una propietat que descriu la relació i la interacció dels elements dins del sistema. Les connexions i relacions d'elements constitueixen el model del sistema considerat. Gràcies a l'estructuració, s'admeten propietats d'un objecte (sistema) com la integritat.
Grup de propietats dinàmiques
Si les propietats estàtiques són quelcom que es poden observar en un moment determinat del temps, aleshores les propietats dinàmiques es classifiquen com a mòbils, és a dir, es manifesten en el temps. Són canvis en l'estat del sistema durant un període de temps determinat. Un exemple clar és el canvi d'estació en alguna zona o carrer observat (es mantenen propietats estàtiques, però els efectes dinàmics són visibles). Quines propietats del sistema s'apliquen al grup considerat?
Funcionalitat - determinada per l'impacte del sistema en el medi ambient. Un tret característic ésla subjectivitat de l'investigador en l'assignació de funcions, dictada pels objectius. Per tant, el cotxe, com sabeu, és un "mitjà de transport": aquesta és la seva funció principal per al consumidor. Tanmateix, a l'hora de triar, el comprador pot guiar-se per criteris com la fiabilitat, la comoditat, el prestigi, el disseny, així com la disponibilitat de documents relacionats, etc. En aquest cas, es revela la versatilitat d'un sistema com un cotxe, i la subjectivitat del sistema de prioritats de funcionalitat de les funcions majors, menors i menors).
Estimulabilitat: es manifesta a tot arreu com una adaptació a les condicions externes. Un exemple sorprenent són les propietats del sistema nerviós. L'impacte d'un estímul o entorn extern (estímul) sobre un objecte contribueix a un canvi o correcció de la conducta. Aquest efecte es va descriure en detall a la seva investigació per Pavlov I. P., i en la teoria de l'anàlisi de sistemes s'anomena estimulabilitat.
Variabilitat del sistema al llarg del temps. Si el sistema funciona, els canvis són inevitables tant en la interacció amb l'entorn com en la implementació de connexions i relacions internes. Es poden distingir els següents tipus de variabilitat:
- ràpid (ràpid, lent, etc.);
- estructural (canviar la composició, l'estructura del sistema);
- funcional (substituint alguns elements per altres o canviant-ne els paràmetres);
- quantitatiu (augmentar el nombre d'elements de l'estructura sense canviar-lo);
- qualitatiu (en aquest cas, les propietats es canviensistemes durant el creixement o el descens observat).
La naturalesa de la manifestació d'aquests canvis pot ser diferent. És obligatori tenir en compte aquesta propietat a l'hora d'analitzar i planificar el sistema.
Existència en un entorn canviant. Tant el sistema com l'entorn on resideix estan subjectes a canvis. Perquè la integritat funcioni, cal determinar la relació entre la taxa de canvis interns i externs. Poden coincidir, poden diferir (avanç o retard). És important determinar correctament la relació, tenint en compte les característiques del sistema i l'entorn. Un bon exemple és conduir un cotxe en condicions extremes: el conductor actua per davant de la corba o d'acord amb la situació.
Grup de propietats sintètiques
Descriu la relació entre el sistema i l'entorn en termes d'una comprensió compartida de la integritat.
Emergency és una paraula d'origen anglès, traduïda com a "sorgir". El terme es refereix a l'aparició de certes propietats que només apareixen al sistema a causa de la presència de connexions de determinats elements. És a dir, estem parlant de l'aparició de propietats que no es poden explicar per la suma de les propietats dels elements. Per exemple, les peces d'automòbil no poden conduir, i molt menys portar a terme el transport, però muntades en un sistema, poden ser un mitjà de transport.
Inseparabilitat en parts: aquesta propietat, lògicament, se segueix de l'aparició. L'eliminació de qualsevol element del sistema afecta les seves propietats, relacions internes i externes. En aixòAl mateix temps, l'element "enviat a flotació lliure" adquireix noves propietats i deixa de ser un "baix de la cadena". Per exemple, un pneumàtic de cotxe al territori de l'antiga URSS apareix sovint a parterres, camps esportius i "bungee". Però eliminat del sistema del cotxe, va perdre la seva funció i es va convertir en un objecte completament diferent.
Inherence és un terme anglès (inherent), que es tradueix com "una part integral d'alguna cosa". El grau d'"inclusió" dels elements en el sistema depèn del rendiment de les funcions que se li assignen. Amb l'exemple de les propietats dels elements en el sistema periòdic de Mendeleiev, es pot comprovar la importància de tenir en compte la inherència. Per tant, el període de la taula es construeix sobre la base de les propietats dels elements (químics), principalment la càrrega del nucli atòmic. Les propietats del sistema periòdic es deriven de les seves funcions, és a dir, la classificació i l'ordenació dels elements per tal de predir (o trobar) nous enllaços.
Utilitat: qualsevol sistema artificial es crea amb un propòsit específic, ja sigui la solució d'un problema, el desenvolupament de les propietats desitjades, el llançament dels productes necessaris. És l'objectiu que dicta l'elecció de l'estructura, la composició del sistema, així com les connexions i les relacions entre els elements interns i l'entorn extern.
Conclusió
L'article descriu dotze propietats del sistema. La classificació dels sistemes, però, és molt més diversa i es realitza d'acord amb l'objectiu que persegueix l'investigador. Cada sistema té propietats que el distingeixenmoltes altres comunitats. A més, les propietats enumerades poden manifestar-se en major o menor mesura, que depèn de factors externs i interns.