Oggetti e sistemi formali
Il concetto di "sistema" può essere considerato come un affinamento e una concretizzazione del concetto di "complesso". Un'alternativa al concetto di "complesso" è il concetto di "semplice". Si applica a quegli enti per i quali le domande: “Di cosa è fatto?” non sono applicabili. O come funziona?". Semplice non consiste in nulla e non è disposto in alcun modo: questo è il livello finale di penetrazione nelle profondità della struttura. In altre parole, i semplici sono i “mattoni” iniziali che compongono qualcosa di complesso. Per designare queste entità elementari iniziali useremo il termine oggetto.
Un oggetto- la componente più semplice di un'associazione complessa, che ha le seguenti qualità:
Commenti sulla definizione:
1. "... nell'ambito di questo compito ..." significa che la stessa entità in alcuni compiti può essere considerata semplice (cioè un oggetto), ma non in altri. Ad esempio, una singola impresa all'interno dell'economia statale può essere considerata un elemento semplice, ovvero oggetto, con un certo insieme di parametri essenziali per lo stato: la natura e il volume dei prodotti, l'ubicazione, il fabbisogno di risorse, il numero di dipendenti, ecc. Allo stesso tempo, non sono presi in considerazione la struttura della produzione, il numero dei locali di produzione, le personalità dei dirigenti, il colore della conoscenza, ecc.. In un altro compito, dove è necessario trovare lo schema ottimale per il produzione di una determinata impresa, è certamente impossibile considerarla un semplice elemento. La penetrazione in profondità nel dispositivo di qualcosa, in generale, è illimitata, quindi devi sempre fermarti a un "livello di semplicità" accettabile per un determinato compito. Pertanto, l'assegnazione di alcuni componenti di un'associazione complessa agli oggetti non è altro che una semplificazione della situazione reale, cioè modellazione. L'oggetto è una rappresentazione del modello. La selezione di oggetti dai componenti di un'associazione complessa viene eseguita nella fase di costruzione di un modello quando si risolve un problema pratico.
2. Gli oggetti possono certamente avere proprietà. Il concetto di immobile è così definito:
proprietà(attributo) è la qualità dell'oggetto per il quale è impostata la misura; la misura stessa è chiamata valore dell'attributo.
La presenza di una misura significa che, in primo luogo, esiste una scala qualitativa o quantitativa, secondo la quale ad un attributo viene assegnato un valore (valore); in secondo luogo, viene determinato l'ordine di correlazione dell'attributo con questa scala (ordine di misurazione). Ad esempio determiniamo il colore di un oggetto su scala qualitativa utilizzando le gradazioni "rosso", "nero", "verde", ecc., riferendo il colore ad una certa parte dello spettro; correlazione con la scala in questo casoè prodotto secondo la percezione soggettiva e, quindi, non è rigoroso e univoco, cioè prevenuto. Un altro esempio è un voto che un insegnante dà a uno studente; un voto può essere considerato un attributo di conoscenza relativo alla scala accettata (“2”, “3”, “4”, “5”); poiché la procedura di misurazione non è definita in modo univoco, anche il valore dell'attributo è distorto. Esempi di impostazione di un obiettivo (cioè uguale per tutti) di un valore di attributo sono la determinazione della misura del calore corporeo utilizzando un termometro o le dimensioni corporee utilizzando un righello - in entrambi i casi esiste una scala che consente di caratterizzare in modo univoco l'attributo quantitativamente . Anche dagli esempi precedenti si può notare che le proprietà di un oggetto possono essere determinate da vari valori: il colore è dato da una parola, il voto scolastico è un numero intero, la temperatura e la lunghezza sono un numero reale. Si arriva così alla necessità di utilizzare diversi tipi di valori (tipi di dati) per descrivere le proprietà di un oggetto.
3. Verrà chiamato l'insieme delle proprietà dell'oggetto stato, o campo delle proprietà. Ci sono due componenti nel campo delle proprietà: proprietà individuali e generali. Le proprietà individuali includono quelle che distinguono un dato oggetto da un insieme di oggetti simili. Ad esempio, se le auto della stessa marca sono considerate oggetti, il colore, l'anno di produzione, il chilometraggio sono attributi individuali. Le proprietà comuni includono quelle che assicurano che un determinato oggetto appartenga a un determinato insieme di oggetti simili. Nell'esempio mostrato, la proprietà comune è la marca dell'auto.
Classeè un insieme di oggetti che hanno uno o più attributi identici; questi attributi sono chiamati il campo delle proprietà della classe.
Una classe è un meccanismo per raggruppare ed esporre le proprietà. La proprietà viene propagata attraverso la classe.
Tra gli attributi di un oggetto, ci sono sempre quelli che determinano la natura delle sue connessioni (interazione) con altri oggetti e, quindi, risultano essere essenziali per combinare gli oggetti; al contrario, alcuni degli attributi dell'oggetto da unire potrebbero essere irrilevanti. Per esempio, gruppo di studio unisce le persone che sono entrate contemporaneamente nella stessa istituzione educativa; altezza, colore degli occhi e dei capelli e altre qualità individuali sono insignificanti.
4. Le proprietà di un oggetto possono cambiare nel tempo. La modifica di una proprietà è un processo. Ogni processo ha una causa forza motrice"). Per un oggetto, le cause dei processi in corso possono essere solo esterne in relazione ad esso, poiché, secondo la definizione, l'oggetto non ha una struttura interna e, di conseguenza, influenze e cause interne. Le influenze esterne (cause) possono essere di natura permanente (continua nel tempo) (ad esempio, attrazione per la Terra) o essere discrete - in questo caso sono chiamate eventi (ad esempio, la spinta di un corpo o la ricezione di una porzione di informazione). La reazione di un oggetto a un'influenza esterna è un cambiamento nelle sue proprietà.
5. Una caratteristica importante del processo è la sua portata, cioè cambio di proprietà per unità di tempo. In generale, cambiano tutte le proprietà dell'oggetto, tuttavia le velocità dei processi sono sicuramente diverse. In questo caso, se il cambiamento relativo di qualche proprietà durante il tempo di osservazione è insignificante, allora si parla di costanza della proprietà, cioè la sua indipendenza dal tempo. Ad esempio, il colore dei vestiti durante le prime settimane di utilizzo, praticamente non cambia. Tuttavia, a seguito di usura e lavaggi prolungati, il colore subisce un cambiamento. Pertanto, la costanza (immutabilità) di una proprietà è, ovviamente, una rappresentazione del modello accettata nell'ambito di questo compito.
6. La descrizione di qualsiasi oggetto inizia con l'assegnazione di un identificatore, ad es. nome - senza di esso, è impossibile specificare quale entità viene considerata. Il nome (nome) di un oggetto (No) è il suo attributo individuale, che però non può essere considerato una proprietà, poiché non ha misura. Il nome (nome) di una classe è una caratteristica comune per un gruppo di oggetti. Ad esempio, nel circuiti elettronici puoi selezionare classi con i nomi "resistore", "condensatore", "microcircuito", ecc. Il nome di un oggetto separato sarà "resistenza 470 kOhm". Il nome di un oggetto o di una classe non può cambiare nel tempo; il cambio di nome (rinominare) dovrebbe essere considerato come la cessazione dell'esistenza di un oggetto (classe) e l'emergere di un altro.
Torniamo alla correlazione dei concetti "semplice" - "complesso". Se definiamo qualcosa come "complesso", allora intendiamo che ha una struttura, ad es. è fatto di qualcosa. In futuro, questo componente del complesso sarà chiamato componente. Ovviamente i componenti possono essere di due tipi:
Ora possiamo provare a definire il concetto di sistema.
Sistema- un insieme di componenti interagenti, ognuna delle quali singolarmente non possiede le proprietà del sistema nel suo insieme, ma ne è parte integrante.
Commenti sulla definizione:
1. Non una qualsiasi combinazione (associazione) di determinate entità può essere chiamata sistema, ma solo entità interagenti, ad es. collegati tra loro. Ad esempio, un mucchio di mattoni o un insieme di componenti radio non possono essere considerati sistemi; se questi mattoni sono posizionati in un certo ordine e collegati con una soluzione e i componenti della radio sono collegati correttamente tra loro, si otterranno i sistemi: una casa e una TV. La conseguenza dell'interazione è che i componenti del sistema sono organizzati in un certo modo, cioè il sistema ha una struttura che riflette la sua organizzazione (dispositivo). Le interazioni (connessioni) possono essere di natura diversa: meccanica, fisica, informativa, ecc. I metodi per descrivere la struttura includono linguistica (usando un linguaggio naturale o formalizzato) e grafica.
2. Ogni sistema ha due qualità: consistenza e unità.
3. Chiariamo la terminologia: i componenti estremamente semplici del sistema saranno indicati come oggetti; complessi, che consistono anche di semplici correlati (e quindi rientrano nella definizione di sistema), saranno chiamati sottosistemi. Ad esempio, un motore è un sottosistema di un'auto e un bullone è un oggetto.
4. I concetti di "sistema" e "modello" sono indissolubilmente legati tra loro. La selezione, lo studio e la descrizione di eventuali sistemi è inevitabilmente accompagnata dalla modellizzazione, ovverosia. semplificazioni, inoltre, la modellazione viene effettuata su due livelli. A livello esterno, il sistema stesso viene individuato: poiché ogni associazione reale (prototipo di sistema) comprende molti componenti e collegamenti tra di loro, nella fase di impostazione del problema, alcuni di essi devono essere inclusi nel sistema e considerati ulteriormente, e alcuni vengono scartati come secondari. A livello interno, la modellazione consiste nel fatto che parte dei componenti del sistema sono accettati e considerati come oggetti, il che è anche una semplificazione. Inoltre, vengono trascurate alcune relazioni interne. Pertanto, nei compiti relativi allo studio e alla descrizione di associazioni complesse, il sistema è una rappresentazione del modello. Tuttavia, questa affermazione non sarà vera per compiti in cui i sistemi sono creati artificialmente (cioè dall'uomo) - strutture e meccanismi tecnici, edifici, opere d'arte, programmi per computer, ecc. - generati dall'immaginazione dell'autore, non hanno prototipi e, quindi, non possono essere modelli, sebbene rientrino nella definizione di sistema. D'altra parte, il complesso modello prototipo è anche un'unione di correlati parti costitutive, cioè. il modello è il sistema. Tuttavia, il modello a oggetti, ovviamente, non può essere un sistema. Pertanto, nonostante la connessione tra i concetti “sistema” e “modello”, non possono essere individuati; la relazione tra questi concetti è determinata dalla natura del problema da risolvere.
Un prototipo è inteso come un vero e proprio prototipo, ovvero un'idea che una volta era praticamente implementata e potrà essere utilizzata in futuro con varie modifiche.
5. La definizione di cui sopra è invariante rispetto al campo della conoscenza o della tecnologia in cui il sistema viene ricercato o creato. In altre parole, il grado di generalità della definizione è elevato.
In pratica, la necessità di identificare i sistemi è associata alla formulazione e soluzione dei seguenti compiti:
Quando si risolvono i problemi di sistema elencati, vengono utilizzati due metodi: analisi e sintesi.
L'analisi è un metodo di ricerca basato sulla selezione dei singoli componenti del sistema e sulla considerazione delle loro proprietà e relazioni.
L'analisi è la scomposizione (smembramento) di un'associazione complessa nelle sue parti costituenti e la considerazione di esse e delle relazioni tra di esse separatamente. Nell'informatica c'è una sezione (è anche una scienza indipendente) - l'analisi dei sistemi, che studia i metodi per isolare, descrivere e studiare i sistemi. Allo stesso tempo, l'analisi è un metodo cognitivo universale utilizzato in tutte le discipline scientifiche e applicate senza eccezioni. La sua alternativa e complemento è la sintesi.
Sintesi - (1) un metodo di ricerca (studio) del sistema nel suo insieme (cioè componenti nella loro relazione), che riunisce i dati ottenuti a seguito dell'analisi in un unico insieme; (2) creare un sistema collegando i singoli componenti in base alle leggi che ne determinano la relazione.
La sintesi è una combinazione di componenti per ottenere una nuova qualità (proprietà del sistema). Una tale combinazione è possibile solo dopo aver studiato le proprietà dei componenti e gli schemi delle loro interazioni, nonché aver studiato l'influenza di vari fattori sulle proprietà del sistema. La sintesi è un'attività umana mirata, quindi il suo risultato sarà un sistema artificiale (al contrario dei sistemi naturali). La creazione di un sistema può essere effettuata con l'obiettivo finale di studiare e descrivere il suo prototipo: un tale sistema, come accennato in precedenza, dovrebbe essere considerato un modello. Un esempio è il già citato modello di simulazione dei processi nell'atmosfera terrestre, sulla base del quale si prevede il tempo. Un altro obiettivo della creazione (costruzione) di un sistema può essere il suo uso pratico per soddisfare qualsiasi esigenza umana, ad esempio edifici, veicoli, dispositivi elettronici. Questi sistemi non possono essere considerati modelli perché non esistono prototipi di essi. Tuttavia, essi stessi sono prototipi per i disegni e gli schemi in base ai quali vengono creati. La stessa categoria di sistemi artificiali dovrebbe includere opere d'arte, programmi per computer e altre costruzioni realizzate utilizzando un linguaggio (naturale o formalizzato) e aventi completezza semantica.
L'uso del sistema è l'obiettivo finale dello studio o della creazione. Spesso l'uso è legato alla gestione del sistema; le leggi generali del controllo dei sistemi sono studiate da una sezione di informatica chiamata cibernetica.
Prima di distinguere diverse classi di sistemi, facciamo alcune precisazioni terminologiche. Un insieme completo di proprietà del sistema - lo stato (campo di proprietà) del sistema - è costituito dagli stati (campi di proprietà) dei suoi singoli componenti, nonché dalle proprietà del sistema. In quanto segue, delle singole proprietà dei componenti, includeremo nel campo delle proprietà del sistema solo quelle che sono essenziali per il sistema, cioè determinare la natura delle connessioni (relazioni) con altri componenti o organi esterni al sistema. Pertanto, possiamo assegnare tre insiemi a ciascun sistema: l'insieme delle componenti (A), l'insieme delle relazioni tra di esse (R) e l'insieme (campo) delle proprietà del sistema (P).
Consideriamo alcune caratteristiche che possono essere utilizzate come base per la classificazione dei sistemi.
Sistemi statici e dinamici
Un sistema è detto statico se gli insiemi (A), (R) e (P) non cambiano nel tempo.
Per immutabilità (A) e (P) si intende la costanza della composizione del sistema e il campo delle sue proprietà. Immutabilità (R) indica la costanza della struttura del sistema.
Se uno qualsiasi degli insiemi elencati cambia, il sistema sarà dinamico; il cambiamento è sempre accompagnato da un processo (o più processi).
Un sistema statico è talvolta considerato come uno stato istantaneo di un sistema dinamico.
Un esempio di sistema statico è struttura organizzativa istituzioni; dinamico - l'impresa stessa nel suo sviluppo.
Un caso speciale di sistemi statici sono i sistemi di equilibrio; la loro particolarità è che l'immutabilità del sistema si ottiene attraverso diversi processi che vanno in direzioni opposte e si bilanciano tra loro. Ne sono un esempio il sistema del "vapore saturo d'acqua", l'equilibrio in cui si ottengono i processi di evaporazione e condensazione; sistema ecologico con un equilibrio di animali predatori e non predatori; il sistema “umano” o “animale” con equilibranti processi di assimilazione e dissimilazione; un'impresa o un intero stato in cui entrate e spese sono in equilibrio. Pertanto, la natura statica del sistema non è identica all'assenza di processi al suo interno.
Sistemi chiusi e aperti
È abbastanza ovvio che oltre agli oggetti e agli altri componenti inclusi nel sistema, ci sono altre entità che non sono incluse nel sistema e sono ad esso esterne. I componenti del sistema possono interagire con l'ambiente esterno, oppure questa interazione potrebbe non esistere (in questo caso l'interazione avviene solo tra i componenti del sistema).
Un sistema si dice chiuso (isolato) se i suoi componenti non interagiscono con entità esterne e non ci sono flussi di materia, energia e informazioni da o verso il sistema.
Un esempio di un sistema fisico chiuso è acqua calda e cuocere a vapore in un thermos. In un sistema chiuso, la quantità di materia ed energia rimane invariata. La quantità di informazioni può cambiare sia nella direzione di diminuzione che di aumento: questa è un'altra caratteristica dell'informazione come categoria iniziale dell'universo. Un sistema chiuso è una sorta di idealizzazione (rappresentazione del modello), poiché è impossibile isolare completamente un insieme di componenti dalle influenze esterne.
Costruita la negazione della definizione di cui sopra, otteniamo la definizione di sistema non chiuso. Per questo, dovrebbe essere allocato un insieme di influenze esterne (E), che influenzano (cioè portano a cambiamenti) su (A), (R) e (P). Di conseguenza, l'apertura di un sistema è sempre associata al flusso dei processi al suo interno. Le influenze esterne possono essere effettuate sotto forma di alcune azioni di forza o sotto forma di flussi di materia, energia o informazioni che possono entrare nel sistema o lasciarlo. Un esempio di sistema aperto è qualsiasi istituzione o impresa che non può esistere senza entrate di materiale, energia e informazioni. Ovviamente, lo studio di un sistema aperto dovrebbe includere lo studio e la descrizione dell'influenza su di esso fattori esterni, e quando si crea un sistema, dovrebbe essere prevista la possibilità della comparsa di questi fattori.
Sistemi naturali e artificiali
La distinzione viene fatta a seconda che il sistema abbia o meno una protopite naturale.
I sistemi che hanno un prototipo di origine naturale sono chiamati naturali.
I sistemi artificiali sono sistemi creati dall'uomo.
La separazione di un sistema da una formazione naturale è inevitabilmente associata all'adozione di provvedimenti semplificatori e restrittivi; per questo motivo il sistema naturale è un modello e riflette in modo impreciso le proprietà del prototipo. Un sistema artificiale è costruito secondo l'intenzione di una persona e può corrispondere esattamente a questa intenzione.
La nozione di sistema discussa sopra è generale e universale; può essere utilizzato in vari rami della conoscenza umana. Insieme ad esso, l'informatica e una serie di altre applicazioni utilizzano il concetto di "sistema formale"; è diverso da concetto generale sistemi, così come il concetto di modello matematico differiva dal concetto di modello in generale.
sistema formaleè un modello matematico che definisce un insieme di componenti discreti descrivendo gli oggetti originali e le regole per costruire nuovi componenti da quelli originali e già costruiti.
Chiarimenti alla definizione:
1. I componenti di un sistema formale sono rappresentazioni informative di oggetti materiali, stati, relazioni, ecc. Le rappresentazioni possono essere segniche (simboliche) o grafiche. Pertanto, la formalizzazione (o la costruzione di un sistema formale) è un sostituto vero prototipo la sua descrizione formale, cioè suo modello informativo.
2. I componenti dei sistemi formali possono rappresentare una combinazione di un numero finito di oggetti originali - elementi indivisibili (semplici) con un certo insieme di proprietà. L'insieme dei tipi di tali elementi è chiamato alfabeto del sistema. Il numero di istanze di elementi di ogni tipo può essere qualsiasi (incluso infinito).
3. Le regole per la costruzione di nuovi componenti possono essere della forma "condizione - azione" ("se gli oggetti oi componenti esistenti soddisfano determinate condizioni, quindi per costruire un nuovo componente, è necessario eseguire tale e tale azione"). Un altro tipo di regola è la “premessa-conclusione” (“se sono già state costruite le componenti della forma A1…An-1, allora si considera costruita anche la componente An”). I nuovi componenti sono chiamati oggetti deducibili (sarebbe più corretto chiamarli "componenti inferiti").
Consideriamo diversi esempi di sistemi formali.
Esempio 1 Un insieme di formule aritmetiche che possono contenere espressioni numeriche o alfabetiche con coefficienti interi. Alfabeto: numeri 0…9; lettere a…z; segni +, -, ?, /; parentesi (,). Qualsiasi carattere può essere considerato come la formula originale, qualsiasi combinazione di cifre con il primo diverso da zero è chiamata numero ed è considerata una formula. Le regole per costruire nuove formule sono le seguenti:
Nel sistema formale descritto, le formule del tipo sono derivabili:
3215, (z - 15), (((15?a) + (1 - c))/(d + 2)).
Esempio 2 L'insieme delle possibili posizioni scacchistiche che si possono ottenere durante il gioco. L'alfabeto del sistema sono le celle della scacchiera (in bianco e nero, entrambe libere e occupate da uno o dall'altro pezzo). Lo stato iniziale è la posizione iniziale degli scacchi. Le regole formali per ricavare nuove posizioni sono le regole di una partita a scacchi.
Esempio 3 Insieme di affermazioni in logica matematica. L'alfabeto è costituito da lettere che indicano variabili, simboli di operazioni logiche, parentesi. Le componenti iniziali sono gli assiomi; regole - le regole per il calcolo delle proposizioni. L'insieme degli oggetti da dedurre sono tutte proposizioni identiche.
Ci sono almeno quattro caratteristiche principali che un oggetto, un fenomeno o le loro singole sfaccettature (tagli) devono avere per poter essere considerato un sistema.
La prima coppia di segni sono segni integrità e articolazione. Da un lato, il sistema è una formazione olistica e rappresenta un insieme integrale di elementi e, dall'altro, i suoi elementi (oggetti integrali) possono essere chiaramente distinti nel sistema. Per il sistema, la caratteristica principale è il segno di integrità, ovvero è considerato nel suo insieme, costituito da parti (elementi) interagenti o interconnesse, spesso di qualità diversa, ma compatibili.
Il secondo segno è la presenza di connessioni (relazioni) più o meno stabili tra gli elementi del sistema, che superano in forza (potenza) le connessioni (relazioni) di questi elementi con elementi che non sono inclusi in questo sistema. La connessione è considerata un segno che indica che le proprietà integrali dell'oggetto in studio e le proprietà speciali delle sue parti si formano a causa di relazioni, connessioni e interazioni intercomponenti (intralivello e interlivello).
Nei sistemi di qualsiasi natura esistono determinate connessioni (relazioni) tra gli elementi. Allo stesso tempo, da un punto di vista sistemico, non sono determinanti le connessioni, ma solo le connessioni (relazioni) significative che determinano proprietà integrative del sistema. Sono le proprietà integrative che distinguono il sistema da un semplice conglomerato e distinguono il sistema sotto forma di formazione olistica dall'ambiente.
Il terzo segno è la presenza di proprietà integrative (qualità) inerenti al sistema nel suo insieme, ma non inerenti ai suoi elementi separatamente. Le proprietà integrative del sistema sono determinate dal fatto che la proprietà del sistema, nonostante la dipendenza dalle proprietà degli elementi, non è da essi completamente determinata. Un semplice insieme di elementi e connessioni tra loro non è ancora un sistema, e quindi, dividendo il sistema in parti separate (elementi) e studiando ciascuna di esse separatamente, è impossibile conoscere tutte le proprietà di un sistema ben organizzato in quanto un'intera. Una proprietà integrativa (qualità) è quella nuova che si forma durante l'interazione coordinata degli elementi uniti nella struttura e che gli elementi prima non possedevano.
Un sinonimo di integrazione è non additività.
Non additività(dal lat. additivus - ottenuto per addizione) come segno del sistema si manifesta nel fatto che le proprietà dell'oggetto oggetto di studio non possono essere ridotte alle proprietà delle sue parti, e anche dedotte solo da esse. Questo segno in un'interpretazione leggermente diversa può essere espresso dalla formula: se l'oggetto in studio è presentato in questo studio come un sistema, allora con qualsiasi metodo per dividere un tale oggetto in parti, è impossibile rivelarne le proprietà integrali.
Il quarto segno è organizzazione(organizzazione) dei sistemi in via di sviluppo. Questo segno caratterizza la presenza nel sistema di una certa organizzazione, che si manifesta in una diminuzione del grado di incertezza del sistema o della sua entropia, rispetto all'entropia dei fattori di formazione del sistema che determinano la possibilità di creare un sistema. I fattori di formazione del sistema sono: il numero di elementi del sistema; il numero di collegamenti essenziali che un elemento può avere; il numero di proprietà con valori di sistema dell'elemento; il numero di quanti di spazio e tempo in cui un elemento, una connessione e le loro proprietà possono trovarsi ed esistere. L'organizzazione copre solo quelle proprietà degli elementi che sono associate ai processi di mantenimento e sviluppo dell'integrità, ad es. l'esistenza del sistema. L'organizzazione nasce quando sorgono connessioni e/o relazioni stabili regolari tra alcuni oggetti iniziali (fenomeni), attualizzando alcune proprietà degli elementi e limitandone le altre. L'organizzazione è associata all'ordine e alla coerenza del funzionamento delle parti autonome del sistema.
Ci sono due fondamentali approcci diversi alla definizione del sistema: descrittivo e costruttivo. Consideriamo le loro specifiche.
L'approccio descrittivo si basa sul riconoscimento che la natura sistemica è inerente alla realtà, che il mondo circostante, l'Universo sono un certo insieme di sistemi, un sistema generale di sistemi, che ogni sistema è fondamentalmente conoscibile, che all'interno del sistema c'è un connessione non casuale tra i suoi elementi, la struttura e le funzioni che questo sistema svolge.
Quindi, l'approccio descrittivo al sistema sta nel fatto che la natura del funzionamento del sistema è spiegata dalla sua struttura, elementi, che si riflettono nelle definizioni del sistema, che sono dette descrittive. Questi includono quasi tutte le definizioni che sono state analizzate in precedenza. Secondo l'approccio descrittivo, qualsiasi oggetto agisce come un sistema, ma solo nell'aspetto in cui la sua manifestazione esterna (proprietà, funzione) è determinata dalla sua struttura interna (relazione, struttura, relazioni). L'ideologia di questo approccio è semplice: tutto nel mondo è un sistema, ma solo in un certo senso.
L'approccio descrittivo è alla base dell'analisi del sistema, che consiste nel fatto che la struttura del sistema è ragionevolmente distinta e compresa, da cui derivano le sue funzioni. Lo schema potrebbe assomigliare a questo:
Quindi, se si osservano connessioni tra oggetti, questi oggetti possono formare un sistema. La composizione dell'organizzazione si rifletterà nella struttura del sistema.
L'organizzazione è determinata dalla totalità delle connessioni, dalle loro dipendenze spazio-temporali, causali e altre dinamiche. La presenza di connessioni invarianti dà fondamento ai sistemi costruttivi. Il sistema è un modo per descrivere i singoli aspetti dell'organizzazione, rappresentati solo da un certo gruppo di relazioni invarianti. Queste connessioni agiscono come fattori di formazione del sistema. Con l'aumentare della complessità dell'organizzazione, ad es. all'aumentare del numero di diversi tipi di connessioni, si manifesta e si aggrava il problema dell'identificazione dei fattori di formazione del sistema. L'uso di obiettivi e risultati come fattori può essere ostacolato dal fatto che gli oggetti che affermano di essere elementi del sistema possono essere multiuso, producendo molti risultati diversi. Allo stesso modo, un insieme di oggetti può mostrare una serie di qualità integrative. Pertanto, l'uso di un approccio descrittivo può causare molte difficoltà.
approccio costruttivoè il contrario. In essa, secondo una data funzione, viene costruita una struttura ad essa corrispondente. In questo caso, viene utilizzato non solo un approccio funzionale, ma anche funzionale-target, perché il sistema deve rispettare alcuni obiettivi di progettazione. La scelta e la realizzazione dell'impianto avviene come segue:
L'obiettivo è lo stato verso il quale è diretto il movimento dell'oggetto. A natura inanimata ci sono obiettivi oggettivi e negli esseri viventi in aggiunta ci sono obiettivi soggettivi. In senso figurato, il bersaglio oggettivo è un bersaglio da colpire e il bersaglio soggettivo è il desiderio del tiratore di colpirlo. L'obiettivo di solito nasce da una situazione problematica che non può essere risolta con i contanti. E il sistema agisce come mezzo per risolvere il problema. Questo è mostrato schematicamente nella figura.
Sistema di design
Diamo ora la seguente definizione costruttiva di un sistema: un sistema è un insieme finito di elementi funzionali e di relazioni tra di loro, allocati dall'ambiente, secondo un determinato obiettivo (o scopo) entro un certo intervallo di tempo.
Un approccio costruttivo è idealmente applicabile a tutti i tipi di attività industriali. Il processo produttivo è sempre un sistema. Consideriamo l'esempio più banale, che dimostra chiaramente la natura sistematica della produzione.
Che ci siano due macchine. La prima macchina esegue l'operazione A e la seconda esegue l'operazione B. Un determinato pezzo entra in ingresso della prima macchina, dalla quale, a seguito dell'operazione A, si ottiene un semilavorato. Questo semilavorato entra nella seconda macchina e, dopo l'operazione B, ne viene ricavato un prodotto finito. Il prodotto finito è l'obiettivo della produzione. Questo prodotto può essere ottenuto disponendo di un pezzo e applicando in successione ad esso le operazioni A e B. Questa sequenza determina la struttura della produzione.
Un approccio costruttivo deriva dalla definizione di un obiettivo (o intenzione). Nell'esempio mostrato, il target è un prodotto specifico. Il progettista progetta il sistema, selezionando il pezzo, le operazioni (funzioni) della sua lavorazione, stabilendo la sequenza delle operazioni. L'obiettivo determina la struttura del sistema.
Quindi, la produzione è creata. Ora immagina che, per un motivo o per l'altro, gli analisti inizino a studiarlo. La documentazione tecnica di produzione non viene loro presentata (cosa molto comune nella pratica), quindi gli analisti possono utilizzare solo un approccio descrittivo. Iniziano identificando gli elementi essenziali della produzione e identificano i pezzi in lavorazione, i prodotti finiti, la macchina A e la macchina B. Successivamente, gli analisti identificano le relazioni tra gli elementi. Si manifestano sotto forma di una sequenza di lavorazione del pezzo dall'operazione A all'operazione B. Di conseguenza, gli analisti concludono che la produzione in esame è un sistema il cui obiettivo è produrre un prodotto. L'obiettivo è realizzato mediante l'elaborazione sequenziale di un determinato pezzo.
Nel nostro esempio, l'approccio descrittivo dà buoni risultati. Tuttavia, esiste un numero enorme di oggetti complessi, fenomeni, processi, per i quali è praticamente impossibile utilizzare un approccio descrittivo, come è stato fatto nell'esempio di produzione. Potrebbe essere impossibile individuare tutti gli elementi e le relazioni a causa del loro numero enorme. Potrebbero esserci anche ambiguità nella definizione degli elementi a causa della complessità, della multifunzionalità dell'oggetto in studio. Quindi ricorrere alla decomposizione. L'oggetto comincia a essere considerato aspetto per aspetto. Per ogni aspetto viene utilizzato un approccio descrittivo. Il risultato è una serie di sistemi, ognuno dei quali riflette un certo aspetto dell'oggetto in studio. Successivamente, cercano di applicare un approccio descrittivo a questo insieme di sistemi, ad es. costruire un supersistema da sistemi esistenti. Un supersistema costruito con successo riflette in modo più accurato l'oggetto in studio.
Così, definizione classica il sistema dice quanto segue.
Un sistema è generalmente inteso come un insieme di elementi interconnessi uniti da un'unità di scopo (o scopo) e integrità funzionale. Allo stesso tempo, la proprietà del sistema stesso non si riduce alla somma delle proprietà dei suoi elementi costitutivi. Qualsiasi sistema si forma come risultato dell'interazione dei suoi elementi costitutivi e questa interazione conferisce al sistema nuove proprietà che sono assenti dai singoli elementi. Di norma, l'unificazione degli elementi in un sistema avviene come risultato della formazione di un'interazione coordinata in qualcosa di nuovo, che ha una qualità integrativa che questi elementi non possedevano prima dell'unificazione.
Tale definizione distingue chiaramente tra un insieme di elementi interconnessi e l'integrità funzionale con gli obiettivi. Cioè, il sistema distingue costruttivo e utilitaristico aspetti (funzionali).
Si può presumere che la definizione iniziale di sistema come insieme di elementi interconnessi sia stata data da L. Bertalanffy. Nonostante la concisione di questa formulazione, ha un limite significativo, perché. non indica la connessione del sistema con l'ambiente. L'ambiente non è solo il capostipite del sistema, ma ogni sistema vive e funziona nell'ambiente, subisce gli effetti dell'ambiente e, a sua volta, influisce sull'ambiente. Spesso un sistema viene creato solo per modificare le proprietà dell'ambiente. Per questo motivo, il rapporto tra ambiente e sistema può essere considerato una delle caratteristiche principali del funzionamento del sistema, una caratteristica esterna del sistema che ne determina largamente le proprietà, ovverosia. caratteristiche interne.
Il pensiero sistemico non si concentra sullo studio dell'aspetto organizzativo dell'interazione tra il sistema e l'ambiente, senza il quale la nostra comprensione della realtà sarebbe estremamente limitata.
Pertanto, la definizione di sistema dovrebbe essere ampliata con un aspetto organizzativo.
Le manifestazioni di leggi oggettive possono essere esplorate e apprese utilizzando il concetto di sistema. Osservando i processi nel sistema, vediamo una particolare attuazione del funzionamento della legge, che descrive il cambiamento nello stato del sistema.
L'organizzazione è specificata nei sistemi. Un sistema è inteso come un insieme di oggetti che hanno l'una o l'altra organizzazione stabile. In altre parole, il sistema è un gruppo di oggetti uniti da una sorta di interazioni interne (connessioni) invarianti (cioè invariate). Gli invarianti di interazione determinano le manifestazioni delle leggi.
Utilizzando il concetto di sistema, una persona esplora le varie dipendenze tra gli stati degli oggetti e le loro interazioni. L'interconnessione degli oggetti significa che tutti partecipano all'organizzazione interna del sistema e sono disponibili per l'interazione tra loro direttamente o indirettamente attraverso altri oggetti.
L'organizzazione, considerata come una qualità fondamentale necessaria di ogni manifestazione del sistema, è il principio fondamentale, perché il sistema non può esistere in altra forma che come organizzato.
Il sistema è sostenibile organizzazione. La stabilità si manifesta nell'immutabilità a lungo termine delle interazioni organizzate, nella loro continua ripetizione, riproducibilità. Se le regole cambiano continuamente, allora non si può parlare di sistema. Il sistema fissa sempre una serie di regole in base alle quali gli oggetti agiscono.
Rivelare la struttura di un sistema significa menzionarne gli oggetti e le interazioni organizzate.
Il concetto di sistema è importante perché consente di individuare formazioni relativamente stabili in un mondo in continua evoluzione.
Il sistema è sempre il frutto della coscienza. Non ci sono sistemi in natura. Il concetto di "sistema materiale" riflette solo il fatto che gli elementi del sistema sono oggetti materiali. Questi oggetti sono uniti dalla coscienza secondo un certo insieme di obiettivi, criteri per analizzare la realtà oggettiva. La base di tale associazione è sempre una certa organizzazione di questi oggetti, ad es. la presenza di legami stabili tra di loro. Gli oggetti non organizzati non verranno mai uniti in un sistema.
La presenza di un'organizzazione è la base per la possibilità di formare sistemi. Il sistema formato permette di studiare questa organizzazione.
Se un'organizzazione sia un fenomeno oggettivo, o se sia soggettivo come un sistema, è una questione relativa a controversie infruttuose sul primato dell'essere o della coscienza.
Anche se l'organizzazione è soggettiva, allora il suo primato rispetto al sistema permette di formulare un assioma, secondo il quale non si può formare un sistema dove non c'è organizzazione.
Un sistema può essere formato solo sulla base di un'organizzazione.
Una conseguenza di questo assioma è la seguente affermazione.
Il sistema è formato per studiare e utilizzare l'organizzazione esistente o possibile.
Quindi, il modello originale, rappresentato da quattro entità: oggetto, interazione, proprietà, stato, viene ampliato dall'organizzazione e dal sistema delle entità.
Le ultime due entità sono necessarie per presentare un quadro completo del mondo.
I sistemi sorgono (manifestano, esistono) come risultato invariante di interazioni (con non linearità ai confini). Le interazioni invarianti agiscono come un fattore di formazione del sistema. Le interazioni non invarianti sono chiamate "caotiche" e non possono manifestare alcun sistema. Ma è ancora una grande domanda se esistano interazioni non invarianti, ad es. tali interazioni in cui, in linea di principio, è impossibile individuare un risultato univoco e riproducibile? Dopotutto, allora significherebbe che qualcosa di "in linea di principio senza struttura" ha interagito - e questo non può essere - qualsiasi materia è strutturale!
Nella maggior parte dei casi, il sistema include un certo gruppo di interazioni che ha una sorta di simmetria. Gli oggetti hanno quasi sempre una sorta di simmetria delle interazioni interne (connessioni). Molto spesso sono simmetrici centralmente e hanno non linearità simmetriche centralmente ai confini. Puoi anche provare a proporre un'ipotesi più forte: gli oggetti differiscono dai "non oggetti" per la presenza di una sorta di simmetria dei processi interni. E il confine dell'oggetto è l'area in cui questa simmetria (delle connessioni interne) viene violata. Non tutti i processi di un oggetto sono "devono" avere confini all'interno di quell'oggetto. Alcuni processi avviati in un determinato oggetto potrebbero non avere confini chiari, ad esempio il processo di emissione di un fotone da parte di un elettrone...
Si ritiene inoltre che il risultato sia una componente integrante e determinante del sistema, un fattore portante che crea un'interazione ordinata tra tutte le sue altre componenti. Il risultato, essendo insufficiente, influenza attivamente la selezione proprio di quei gradi di libertà dai componenti del sistema che, una volta integrati, determinano la ricezione di un risultato a tutti gli effetti in futuro. Tuttavia, nella comprensione ontologica, il “risultato” (comunque, come l'“obiettivo”) è, prima di tutto, una connessione (relazione). Parlando del risultato, intendiamo l'esistenza di una connessione che dirige un determinato processo verso un determinato stato. Pertanto, il risultato, o focus, essendo una sorta di connessione, rappresenta alcuni aspetti dell'organizzazione.
La definizione tradizionale di un sistema afferma che ha integrità funzionale. Un sistema è un'entità che, come risultato dell'interazione delle sue parti, può mantenere la sua esistenza e funzionare nel suo insieme.
Allo stesso tempo, la proprietà del sistema stesso non si riduce alla somma delle proprietà dei suoi elementi costitutivi. Qualsiasi sistema si forma come risultato dell'interazione dei suoi elementi costitutivi e questa interazione conferisce al sistema nuove proprietà che sono assenti dai singoli elementi. Di norma, l'unificazione degli elementi in un sistema avviene come risultato della formazione di un'interazione coordinata in qualcosa di nuovo, che ha una qualità integrativa che questi elementi non possedevano prima dell'unificazione.
Tuttavia, la presenza di una qualità integrativa è ancora una volta solo un aspetto dell'organizzazione che sembra essere un certo tipo di interazione. Questo tipo la comunicazione è utilizzata come fattore di formazione del sistema, poiché la qualità integrativa che crea è un segno caratteristico di un'organizzazione degna di essere ricercata e utilizzata nella pratica.
Se ignoriamo le specifiche dell'organizzazione, ad es. sulla natura del modello, scopo, risultato, qualità integrativa, ecc., allora è possibile dare una definizione generale del sistema, che deriverà dall'organizzazione in quanto tale. Sistemaè un insieme di oggetti e interazioni organizzate (relazioni) tra di loro che ha un carattere stabile.
L'organizzazione si basa su condizioni iniziali e vincoli sulle possibili interazioni in modo tale che le interazioni assumano la forma di schemi. L'organizzazione è descritta dalle sue leggi - regole, ordine o descrizione, per mezzo delle quali sono organizzati determinati oggetti e relazioni (interazioni) tra di loro.
L'organizzazione non appare come risultato della formazione del sistema, ma il sistema è formato per manifestare, fissare l'organizzazione esistente o desiderata.
Il sistema appare sulla base di una norma o di una legge, ad es. prima appare l'idea di organizzazione, e poi questa idea è incorporata nel sistema. Pertanto, non è del tutto corretto affermare che un determinato sistema è creato a scopo di organizzazione. Questo può essere interpretato in modo tale che l'organizzazione è impossibile senza questo sistema. Tuttavia, non è così: l'organizzazione, in linea di principio, può essere raggiunta formando altri sistemi. È più corretto dire che un sistema è creato per gli scopi dell'organizzazione.
L'organizzazione è spesso intesa come il processo di creazione, manutenzione e sviluppo di un sistema. In altre parole, il sistema sembra essere il prodotto di un processo organizzativo.
Poiché un tale punto di vista esiste ed è diffuso, va commentato.
Un processo è inteso come un successivo cambiamento di stati, una sequenza di azioni per ottenere un risultato.
Quindi il sistema può essere considerato come un risultato del raggiungimento di una certa organizzazione e il processo effettivo per ottenere questo risultato può essere chiamato processo di organizzazione. Allo stesso tempo, non bisogna mai dimenticare che il sistema non è l'obiettivo. L'obiettivo è l'organizzazione. L'obiettivo può essere specificato in vari risultati, ad es. sistemi in questo caso.
Quando si dice che un'organizzazione è un processo di creazione, mantenimento e sviluppo di un sistema, si dovrebbe capire che un certo sistema non è inteso, ma dovrebbe creare un sistema (che funzionerà in condizioni reali) che soddisferà l'organizzazione richiesta.
Va sottolineato ancora una volta che il sistema è sempre il frutto della coscienza. Il concetto di sistema generalizza l'idea di una certa organizzazione. Quando chiamiamo qualcosa un sistema, intendiamo un certo insieme di oggetti interagenti in un certo modo. Dove ci sono interazioni secondo regole (leggi), si può vedere un sistema. Inoltre, le regole (leggi) stesse potrebbero non essere chiare a una persona. Il fatto stesso di un determinato comportamento presuppone la presenza dell'organizzazione, cioè esistenza di regole (leggi). E una persona è principalmente interessata a fissare la certezza, poiché questa di per sé ha un valore pratico. Viene compilata una descrizione informale della certezza fissata, chiamata sistema. In futuro, una persona, per quanto possibile, cerca di comprendere le regole (leggi) fondamentali del sistema. Per compensare in qualche modo l'ignoranza delle regole, ove possibile, ricorrono alla formulazione degli obiettivi di funzionamento del sistema. Dicono che il sistema è mirato, ad es. il risultato della sua azione corrisponde a un determinato obiettivo. In altre parole, gli obiettivi forniscono una descrizione approssimativa dell'organizzazione.
Pertanto, l'attività mentale umana viene svolta secondo la sequenza seguente. In primo luogo, c'è una certa organizzazione. Inoltre, è chiamato sistema, vengono descritti gli obiettivi di questo sistema, la sua descrizione informale è data nell'idea di struttura, ecc. Quindi cercano di identificare le regole (leggi) dell'organizzazione che è stata chiamata sistema. L'ultimo passaggio sembra essere il più difficile.
Il merito principale di A. Einstein è stato il tentativo di formulare le regole per l'organizzazione dello spazio-tempo. Il passaggio dal sistema alle leggi dell'organizzazione rivela le più ampie possibilità per creare vari sistemi artificiali.
I sistemi artificiali vengono creati in ordine inverso. Sulla base di regole o obiettivi, viene creata un'organizzazione ad essi corrispondente. Il processo di creazione di un'organizzazione, di regola, viene eseguito per tentativi ed errori. Viene selezionata una struttura del sistema che meglio si adatta agli obiettivi prefissati. Questo processo è tanto più efficace quanto più note sono le regole dell'organizzazione.
L'introduzione del concetto di "sistema" ha conseguenze molto importanti. Dopo la formazione del sistema, iniziano a considerarlo un oggetto. È chiaro che il sistema è un insieme di oggetti interagenti. Tuttavia, una persona, dopo aver formato un sistema, lo rappresenta come un nuovo oggetto con tutte le conseguenze che ne derivano, vale a dire: la presenza di proprietà, stati e interazioni. Naturalmente, le proprietà, gli stati e le interazioni del sistema-oggetto differiranno dalle proprietà, dagli stati e dalle interazioni degli oggetti inclusi nel sistema.
La definizione di proprietà, stati e interazioni del sistema-oggetto diventa possibile con l'introduzione del concetto di “ambiente”. Sotto l'ambiente (esterno) si intende la totalità degli oggetti che non appartengono al sistema. Si presume che gli oggetti dell'ambiente possano interagire con il sistema. Qui va sottolineato che gli oggetti dell'ambiente interagiscono proprio con il sistema in quanto oggetto, e non con gli elementi del sistema, cioè gli oggetti che compongono il sistema. Con questo approccio, chiamato approccio di sistema, diventa possibile applicare al sistema tutti gli approcci ei metodi di ricerca esistenti. In altre parole, una persona ammette che il sistema può essere indagato sulla base degli stessi principi che sono stati applicati allo studio dei suoi elementi. Se questa ipotesi è giustificata, solo la pratica dimostra. Non vale la pena parlare dei vantaggi e degli svantaggi di un tale approccio, poiché una persona semplicemente non ha altro approccio.
Naturalmente, le proprietà, gli stati e le interazioni del sistema sono determinati sulla base di alcune semplificazioni, medie e ipotesi. Per il sistema, saranno espressi sotto forma di alcune descrizioni collettive e generalizzate. Ma in effetti, in effetti, le proprietà, gli stati e le interazioni degli elementi del sistema - il materiale da costruzione del sistema - sono determinati esattamente allo stesso modo! Questa argomentazione è usata dall'uomo per giustificare l'uso di un approccio sistematico.
È qui che entra in gioco il concetto di "gerarchia". Gerarchia- Questa è la disposizione di parti o elementi del tutto in ordine dal più alto al più basso.
Il termine "gerarchia" dà origine a molte associazioni; ha sfumature sia strutturali che funzionali. In generale, per sistema gerarchico si intende un insieme di parti interagenti, che consiste in una sequenza di subunità interagenti annidate l'una nell'altra (o possono essere scomposte o suddivise in tali subunità).
Ciascun insieme di componenti interagenti (che formano un livello gerarchico separato) consente la sua descrizione caratteristica nel linguaggio dello spazio degli stati con variabili e proprietà (parametri) appartenenti a questo specifico livello. Le variabili (e/o parametri) interagenti a livello gerarchico superiore sono le "proprietà collettive" (momenti statistici o convoluzioni) delle dinamiche che si verificano a livello inferiore. Pertanto, il passaggio a un livello superiore è solitamente accompagnato da una significativa diminuzione del numero di gradi di libertà.
Il livello superiore riceve informazioni selettive "dal basso" ea sua volta gestisce le dinamiche al livello inferiore con l'ausilio di una comunicazione proattiva. La complessità di qualsiasi sistema è dovuta al numero dei suoi componenti e al modo in cui sono interconnessi.
Ora diventa chiaro perché una persona rappresenta tutto ciò che lo circonda sotto forma di gerarchie di sistemi. L'applicazione coerente di un approccio sistematico è "destinata" a tale risultato.
In relazione alle tre sfere principali della realtà oggettiva, i livelli della gerarchia appaiono sorprendentemente uniformi. Tutti i sistemi risultano costruiti secondo le stesse regole di base del “gioco”, e si scopre che il mondo che ci circonda è costruito secondo il principio evolutivo “dal semplice al complesso”. Formando complessi sistemi multilivello secondo le stesse regole, una persona inizia a credere che queste regole siano una manifestazione di uno schema generale inerente alla natura.
natura inorganica |
Vivi la natura |
Società |
1. Submicroelementare |
Micromolecolare biologico |
|
2. Microelementare |
Cellulare |
|
3. Nucleare |
microorganico |
squadra |
4. Atomico |
Organi e tessuti |
Di grandi dimensioni gruppi sociali(classi, nazioni) |
5. Molecolare |
Tutto il corpo |
Stato |
6. Livello macro |
popolazione |
Sistemi statali |
7. Mega livello (pianeti, sistemi stellari, galassie) |
Biocenosi |
l'umanità nel suo insieme |
8. Metalivello (megagalassie) |
Biosfera |
Noosfera |
Ciascuna delle sfere della realtà oggettiva comprende un certo numero di livelli strutturali interconnessi. All'interno di questi livelli, le relazioni di coordinamento sono dominanti e tra i livelli - subordinazione. Il processo di evoluzione dei sistemi gerarchici può essere descritto in termini di alcuni teoria generale sistemi gerarchici, che consentono di ottenere non solo una descrizione qualitativa, ma anche quantitativa.
Le relazioni di subordinazione caratterizzano l'ordine in base al quale viene effettuata la distribuzione degli elementi del sistema per livelli gerarchici. Allora gli elementi che occupano la stessa posizione nel rapporto di subordinazione apparterranno allo stesso livello della gerarchia e sono caratterizzati da rapporti di coordinamento. Le relazioni di subordinazione sono la caratteristica principale che determina l'appartenenza di un certo insieme di elementi al sistema. Esistono stretti legami di subordinazione tra elementi con relazioni di subordinazione e non esistono legami di questo tipo tra elementi che sono in relazioni di coordinamento. Questi elementi sono in una relazione che può essere definita uguale. Se si confronta la relazione di subordinazione con una connessione in serie di elementi, la relazione di coordinazione può essere caratterizzata come una connessione parallela di elementi. L'insieme degli elementi del sistema con relazioni di coordinamento e aventi lo stesso livello della gerarchia del sistema sarà chiamato shell del sistema gerarchico. I gusci possono avere una struttura più complessa, caratterizzata da appropriate relazioni di sub-subordinazione. Quindi diremo che la shell si divide in subshell e così via. Una subshell è sempre interna a qualsiasi shell contenitore. Se la shell del sistema è costituita da subshell nidificate, tale shell verrà chiamata nidificata. Le subshell nidificate saranno in una relazione di subordinazione. Se tutte le subshell (shell) del sistema sono collegate in parallelo, un tale sistema verrà chiamato distribuito. Tipicamente, tali subshell (shell) saranno collegate insieme in una shell di sistema tramite le loro subshell sensoriali.
Il sistema è un insieme di elementi interconnessi, isolati dall'ambiente e interagenti con esso nel suo insieme. Il sistema forma un'unità speciale con l'ambiente; di norma, qualsiasi sistema allo studio è un elemento di un sistema di ordine superiore; gli elementi di qualsiasi sistema in studio, a loro volta, agiscono solitamente come sistemi di ordine inferiore. Questa definizione è alla base del modello comunicazione.
L'ambiente è la totalità di tutti gli oggetti le cui proprietà cambiano influiscono sul sistema, così come quegli oggetti le cui proprietà cambiano come risultato del comportamento dei sistemi.
L'osservatore distingue il sistema dall'ambiente, che separa (delimita) gli elementi inclusi nel sistema dal resto, cioè dall'ambiente, in accordo con gli obiettivi dello studio (progetto) o un'idea preliminare della situazione problematica.
In questo caso, ci sono tre opzioni per la posizione dell'osservatore, che: 1) può attribuire se stesso all'ambiente e, presentando il sistema come completamente isolato dall'ambiente, costruire modelli chiusi (in questo caso, l'ambiente non giocherà un ruolo nello studio del modello, anche se può influenzare la sua formazione); 2) includerti nel sistema e modellarlo, tenendo conto della tua influenza e dell'influenza del sistema sulle tue idee al riguardo (una situazione tipica dei sistemi economici); 3) separarsi dal sistema, io dall'ambiente, e considerare il sistema come aperto, in costante interazione con l'ambiente, tenendo conto di questo fatto durante la modellazione (tali modelli sono necessari per lo sviluppo di sistemi). In quest'ultimo caso è praticamente impossibile tenere conto di tutti gli oggetti non inclusi nel sistema e relativi all'ambiente; il loro insieme deve essere ristretto, tenendo conto dello scopo dello studio, del punto di vista dell'osservatore attraverso l'analisi dell'interazione del sistema con l'ambiente, includendo questo "meccanismo" di analisi nella tecnica di modellazione.
Il chiarimento o la concretizzazione della definizione del sistema nel processo di ricerca comporta un corrispondente chiarimento della sua interazione con l'ambiente e la definizione dell'ambiente. A questo proposito, è importante prevedere non solo lo stato del sistema, ma anche lo stato dell'ambiente. In quest'ultimo caso, si dovrebbe tener conto dell'eterogeneità dell'ambiente, insieme all'ambiente naturale, ci sono quelli artificiali: l'ambiente tecnico delle macchine e dei meccanismi artificiali, l'ambiente economico, l'informazione, l'ambiente sociale.
Nel processo di ricerca, il confine tra il sistema e l'ambiente può essere deformato. Affinando il modello del sistema, l'osservatore può individuare nell'ambiente alcuni dei componenti che originariamente includeva nel sistema. E viceversa, nell'esaminare la correlazione tra le componenti del sistema e l'ambiente, può ritenere opportuno includere nel sistema le componenti dell'ambiente che hanno forti connessioni con gli elementi del sistema.
Tracciare un confine tra il sistema e l'ambiente è soggettivo ed è determinato dagli obiettivi dello studio. Se isoliamo determinati organi nel corpo, solo per comodità nello studio delle funzioni corrispondenti, semplificando ovviamente il vero stato delle cose. E, a rigor di termini, qualsiasi modello è un modello di imitazione, poiché in linea di principio non riflette assolutamente tutti gli elementi di un oggetto rappresentato come un sistema, ma solo quelli che aiuteranno a capire le caratteristiche studiate, altrimenti il modello diventerebbe immenso nella dimensione.
In altre parole, il sistema è anche una sintesi dialettica di esigenze di accuratezza e visibilità che si escludono a vicenda, e il compito dell'analisi del sistema è sviluppare mezzi per raggiungere un compromesso tra la "maledizione della dimensionalità" e l'elevata accuratezza della modellazione del sistema di problemi reali dell'attività pratica umana.
Immaginiamo un insieme di oggetti interagenti, in cui le relazioni tra questi oggetti siano costruite secondo un certo insieme di regole "interne". Le regole regolano il comportamento degli oggetti. La composizione degli oggetti e le relazioni tra di loro, così come l'essenza delle regole, sono stabili, ad es. rimangono invariate nel tempo per un periodo relativamente lungo. Per comodità di ulteriore ragionamento, chiamiamo questo insieme di oggetti e le loro relazioni un insieme.
L'ensemble esiste tra gli altri oggetti che formano l'ambiente dell'ensemble. L'insieme interagisce con gli oggetti dell'ambiente secondo un certo insieme di regole "esterne". Allo stesso tempo, una serie di requisiti sono imposti all'ambiente per supportare l'attuazione di regole esterne, ad es. Ci sono una serie di restrizioni sull'ambiente. Le restrizioni riguardano la composizione degli oggetti dell'ambiente e le interazioni con gli oggetti dell'insieme.
L'insieme può esistere nell'ambiente nel quadro delle sue regole interne. Lui, per così dire, "impone" le sue regole all'ambiente, in parte lo controlla. Allo stesso tempo, l'ambiente interagisce con gli oggetti dell'insieme secondo regole esterne, soggette a restrizioni.
Il mantenimento della relazione tra l'insieme e l'ambiente dipende sia dall'insieme che dall'ambiente. In altre parole, i rapporti tra l'insieme e l'ambiente - il rispetto dei vincoli e l'adempimento delle regole esterne - sono di natura subordinata. Ciò significa che l'esistenza di un insieme dipende dalla configurazione dell'ambiente e la configurazione dell'ambiente in una certa misura dipende dalle azioni dell'insieme. La configurazione qui si riferisce alla composizione degli oggetti e alle loro interazioni.
Le regole interne possono in parte creare condizioni per il mantenimento di restrizioni e regole esterne. Quest'ultimo, a sua volta, può esistere indipendentemente dall'insieme. Quindi l'insieme, per così dire, si adatta alle condizioni dell'ambiente: le sue regole interne si adattano alle regole esterne.
Restrizioni, regole interne ed esterne sono costruite sulla base di regole "generali". Le regole generali definiscono le interazioni di base tra gli oggetti. Questi includono tutte le leggi naturali fondamentali come la legge gravità, le leggi della termodinamica, dell'elettricità, ecc.
Così, sistema definito dalla seguente specifica:
Vincoli, regole interne ed esterne, così come le loro relazioni ci permettono di avvicinarci all'insieme come sistema. Il concetto di sistema qui è pieno di nuovi contenuti, che collegano il sistema classico e il suo ambiente.
La categoria del sistema nel piano concettuale ha un significato integrativo. Quando si dichiara un sistema, assumiamo sempre che ci sia una specifica per esso. La specifica del sistema integra (combina) un insieme di descrizioni di fenomeni interconnessi e processi naturali sotto forma di una serie di regole e restrizioni.
Il sistema è sempre definito rispetto ad un certo ambiente. Ciò significa che il sistema può esistere solo in un determinato ambiente, caratterizzato dalle sue regole esterne e dai suoi limiti.
Il sistema esiste finché la specifica rimane invariata. Se qualcosa in questa specifica cambia, in senso stretto, dovrebbe essere definito un altro sistema. Tuttavia, in pratica, con piccole modifiche alle specifiche, ciò non viene fatto: trascurando i dettagli, il sistema considera quanto precedentemente definito. Oppure chiamano il sistema auto-organizzazione.
Come si può vedere, con questa definizione del sistema, così come nella comprensione classica del sistema, c'è un confine tra i suoi oggetti e gli oggetti dell'ambiente. Tuttavia, questo confine non definisce dove finisce l'integrità del sistema. Non divide gli oggetti in "noi" e "loro". Il confine è necessario per separare le regole interne ed esterne. Una tale divisione, inoltre, non ha il carattere di separare “noi” da “loro”. Le regole interne ed esterne hanno lo stesso grado di importanza e definiscono congiuntamente il sistema. Il loro equilibrio, rapporto è unico per ogni sistema. È l'equilibrio di regole interne ed esterne che forma l'idea del sistema.
La correlazione di vincoli, regole interne ed esterne può assumere varie forme. L'essenza di queste forme è la nostra interpretazione, o comprensione, delle leggi osservate in natura.
Diamo una serie di esempi illustrativi di sistemi.
Ogni azienda ha un sistema. Le sue regole interne sono documenti costitutivi, tecnologia di lavoro, descrizione del lavoro, strategie in termini di struttura interna. Le regole esterne per l'azienda sono principalmente la legislazione penale, fiscale e doganale, le norme e i regolamenti di settore. Le regole esterne includono anche la strategia delle tattiche dell'impresa in termini di lavoro nel mercato. Le regole esterne e interne sono memorizzate su vari supporti informativi. Le restrizioni includono la concorrenza, la situazione nei mercati delle risorse, la situazione politica. Le regole generali sono determinate da discipline come l'economia, la sociologia, la psicologia.
Un'auto è un sistema. Le regole interne sono racchiuse nel design dell'auto. Le regole esterne sono le istruzioni per la guida e il funzionamento, le caratteristiche aerodinamiche, le funzioni del carrello. Le restrizioni includono il tipo di carburante, condizioni climatiche, condizioni del traffico, durata. Le regole generali sono le leggi della fisica e della chimica.
Programma per computer. Qualsiasi programma è un sistema. Le sue regole interne sono codificate dall'algoritmo di lavoro. Le regole esterne includono interfacce per interagire con utenti e altri programmi. Le restrizioni includono le regole del sistema operativo e l'hardware compatibile.
Umano. Le regole interne di una persona sono determinate dalla sua fisiologia. Le regole esterne sono associate alle funzioni degli organi di senso, alle funzioni motorie, alle funzioni cerebrali. Ci sono molte restrizioni: dall'incapacità di una persona di vivere in condizioni di radiazioni alla natura sociale del suo habitat.
Il metodo per definire un sistema consiste nel formare una specifica:
Passo 1. Viene determinato un insieme di oggetti: la composizione degli oggetti e le loro relazioni. Una caratteristica di questa fase è che non tutte le relazioni sono selezionate, ma solo quelle che sono incluse in una determinata area di interesse, corrispondenti a una determinata funzionalità, corrispondenti a un determinato insieme di obiettivi. In senso classico, qui stiamo parlando di un insieme di elementi interrelati, uniti dall'unità di scopo (o scopo) e integrità funzionale.
La funzionalità si riferisce alla dipendenza degli stati di alcuni oggetti dagli stati di altri oggetti.
Facciamo alcune osservazioni importanti su questo passaggio.
In primo luogo, è necessario separare il sistema dall'ambiente, ad esempio mediante un confine. Per fare ciò, è necessario introdurre alcune funzionalità che consentano la separazione a livello degli elementi del sistema. Tuttavia, di solito non ha senso distinguere tra il sistema e l'ambiente solo con l'aiuto di speciali caratteristiche di classificazione. La questione è risolta su una base più fondamentale: il sistema ha leggi diverse da quelle dell'ambiente che ne determinano il funzionamento. Pertanto, il compito è stabilire un insieme di elementi che obbediscano a queste leggi. Costituiranno il sistema.
In secondo luogo, per chiudere il sistema, è necessario effettuare alcune trasformazioni strutturali. Si riducono al fatto che i collegamenti bidirezionali dell'oggetto con l'ambiente sono sostituiti da quelli unidirezionali. Altrimenti, nel processo di un oggetto chiuso, il circuito delle interazioni "ambiente-oggetto" e "oggetto-ambiente" si interrompe. Il primo canale non ha solo contenuto informativo quando riceve segnali sullo stato dell'ambiente (vengono utilizzati per formare un controllo che assicura la migliore interazione dell'oggetto con l'ambiente), ma funge anche da catena attraverso la quale influenza sulla oggetto dall'ambiente vengono trasmessi, ad esempio, la forza . Il secondo canale ("o6ekt-environment") di solito conserva solo potere - in senso lato - concisità. Quando l'ambiente è considerato un sistema, cioè Poiché il problema è risolto nella formulazione dello studio dell'interazione dei sistemi (oggetto e ambiente), è necessario preservare anche l'essenza informativa del canale.
È possibile che esista una connessione bidirezionale, che, secondo il sistema di ipotesi accettato, non può essere trasformata in due unidirezionali indipendenti: una dall'oggetto all'ambiente, l'altra viceversa. Ad esempio, un segnale proveniente da un oggetto che entra nell'ambiente viene trasformato e applicato all'oggetto come impatto. Quindi è necessario determinare in modo più accurato la natura della relazione tra l'oggetto e l'ambiente, e per questo è necessario espandere il confine dell'oggetto, includendo nell'oggetto una parte dell'ambiente contenente il meccanismo stabilito di interazioni . Questa procedura va proseguita fino a quando il nuovo confine non soddisfa i requisiti del soggetto, espressi attraverso la proprietà della relazione unidirezionale, sopra descritta.
Pertanto, si può dire che quando un oggetto è separato dall'ambiente, le connessioni sono strutturate, viene dato loro un orientamento e viene eseguita una classificazione funzionale, la gravità delle interazioni - informative, energetiche, sostanziali (materiali). Senza eseguire tale procedura, non è possibile installare il sistema, e quindi né identificarlo né gestirlo.
Dovremmo parlare di educazione, l'inclusione nell'insieme del numero minimo di elementi che garantiscono il funzionamento di alta qualità del sistema.
È del tutto possibile che il sistema in fase di definizione faccia parte dell'insieme.
La separazione del sistema dall'ambiente diventa molto più complicata se il primo contiene elementi mimici che appartengono effettivamente all'ambiente o ad un altro sistema, ma fingono di appartenere al sistema. Sì, il corrotto sistema statale infatti, sono nella comunità criminale, poiché obbediscono alle leggi di quest'ultima.
Passo 2. Vengono determinate le regole interne di interazione tra gli oggetti dell'insieme. Vengono individuate regole funzionali per il mantenimento delle relazioni fissate al primo passaggio, nonché regole, se presenti, per mantenere la fattibilità delle regole funzionali. Nell'ambito di queste regole vengono formulati i possibili stati degli oggetti, nonché la dipendenza degli stati di alcuni oggetti dagli stati di altri oggetti.
Passaggio 3. Vengono determinate le regole esterne per l'interazione degli oggetti dell'insieme con gli oggetti dell'ambiente. Innanzitutto vengono individuati gli oggetti dell'ambiente e le regole che possono avere un impatto significativo sulla composizione dell'insieme. Successivamente vengono individuate le regole che incidono sulla fattibilità delle regole interne. Definisce inoltre le regole che devono essere osservate per la fattibilità di tutte le regole precedentemente individuate.
Le regole interne ed esterne dovrebbero, come minimo, regolare i seguenti aspetti organizzativi:
Passaggio 4. Vengono individuati i limiti dell'ambiente, in base ai quali verrà mantenuto l'equilibrio delle regole interne ed esterne individuate.
Fino a quando non viene trovato il giusto equilibrio tra regole interne ed esterne, i passaggi 1-4 possono essere ripetuti.
Il contenuto del sistema può essere stabilito evidenziando gli elementi e determinando le relazioni tra di loro. La domanda è in quale lingua viene espressa la corrispondenza specificata e con quale livello di dettaglio viene descritto il sistema. In altre parole, passando alla descrizione del sistema, siamo costretti ad accontentarci di qualche sgrossatura dell'oggetto, del suo modello ottenuto con i mezzi a nostra disposizione. Il modello si relaziona alla realtà allo stesso modo di un paesaggio naturale con un'immagine che lo raffigura: la loro vicinanza dipende dall'abilità dell'artista e dai mezzi visivi coinvolti.
Un modello è un oggetto appositamente sintetizzato per comodità di ricerca, che abbia il necessario grado di somiglianza con l'originale, adeguato agli obiettivi dello studio, formulato dal soggetto o dalla persona che ha preso la decisione in merito allo studio del sistema.
Di seguito, dopo aver costruito un modello, con il termine "sistema", si intende il suo modello, se non diversamente specificato.
Per garantire la possibilità di descrivere la dinamica del sistema (modello), its stati. Per stato del sistema si intende un tale insieme di parametri caratterizzanti il funzionamento del sistema, che ne determina inequivocabilmente le successive modifiche.
Dal momento che lo stato cambia, è naturale parlarne movimento. Il movimento è inteso come un cambiamento di stato dovuto a cause esterne e interne. Il movimento del sistema è la sua caratteristica più essenziale, poiché rivela pienamente le proprietà del sistema e consente di correlare il suo stato con quello richiesto, che ha il significato dell'obiettivo. Da ciò segue il compito successivo: imparare come influenzare i movimenti del sistema in modo tale da portarlo allo stato richiesto, ad es. governare sistema.
Il sistema è caratterizzato da una pluralità di stati, che è un riflesso del suo dinamismo, sviluppo multi-alternativo. Ecco perché, nello studio dei sistemi, la teoria degli insiemi e l'analisi funzionale costruita sulla sua base sono ampiamente utilizzate come un adeguato apparato matematico.
La questione della correzione dello stato del sistema nelle strutture gerarchiche è risolta come segue. Ogni livello della gerarchia può avere il proprio gruppo di parametri di stato, interconnessi e le modifiche nel sistema descriveranno la totalità di tutti i gruppi. Dal momento che anche questi gruppi sono costruiti gerarchicamente, possiamo parlare albero di stato sistemi.
Quanto sopra consente di collegare visivamente i concetti di stato e modello: conoscendo lo stato in un determinato momento e il modello del sistema, è facile procedere alla determinazione dei suoi stati in un momento futuro. La possibilità di costruire stime futurologiche è lo scopo principale del meccanismo introdotto.
Stato attuale –> Modello di sistema –> Stato futuro
Inoltre, l'accuratezza della previsione del futuro è una valutazione della riuscita descrizione del sistema: la scelta dei parametri che caratterizzano lo stato e la compilazione del modello. Qualsiasi violazione in questo caso significa privare il processo di ricerca di valore prognostico, il che significa che mette in dubbio l'intero significato di interpretare il fenomeno come sistema.
Gli elementi della specifica del sistema sono suddivisi in particolarmente significativi (chiave) e meno significativi (di supporto). Se rimangono inalterati elementi particolarmente significativi, si parla di autorganizzazione.
Un sistema auto-organizzante può essere definito come un insieme di oggetti con una composizione relativamente stabile con chiave invariata e vincoli di supporto, regole interne ed esterne parzialmente modificabili.
Gli elementi chiave sono strettamente correlati alla definizione degli obiettivi. L'obiettivo - raggiungere lo stato desiderato - è una delle fondamenta della spina dorsale. Gli elementi, senza i quali l'obiettivo è irraggiungibile, sono classificati come chiave.
Obbiettivo- questa è un'idea cumulativa di un certo modello del risultato futuro che può soddisfare il bisogno iniziale con le possibilità reali esistenti, valutate dai risultati dell'esperienza.
Considera le proprietà del bersaglio:
La principale forza trainante dello sviluppo mentale è il desiderio innato di una persona di realizzare se stessa. Il “Sé” “rappresenta l'intenzionalità o l'intenzionalità dell'intera personalità.
L'idea è formulata da quattro tendenze basali innate della personalità, secondo le quali è possibile lo sviluppo del "sé" della personalità: si tratta di una tendenza a soddisfare semplici bisogni vitali, una tendenza ad adattarsi a condizioni ambientali oggettive, una tendenza all'espansione creativa: il desiderio di espandere l'attività della vita, di padroneggiare nuovi soggetti e la tendenza a stabilire l'ordine interno. Queste tendenze principali coesistono nel tempo. Ma a seconda dell'età e dell'individualità, l'uno o l'altro domina. Per l'autorealizzazione viene riconosciuto il ruolo più importante dell'espansione creativa, ma lo sviluppo di tutte le motivazioni di base è considerato ottimale per la salute mentale.
La questione di chi e come si formano le regole interne ed esterne va oltre la definizione di sistema. L'idea che il sistema stesso formi le proprie regole interne e che le regole esterne siano prese dall'ambiente non sarà del tutto corretta. L'interdipendenza degli oggetti del sistema e dell'ambiente può essere complessa. Quindi è del tutto possibile avere un impatto schiacciante sia dagli oggetti del sistema sull'ambiente, sia viceversa. Ciò può portare al fatto che le regole interne saranno formate dall'ambiente e le regole esterne dagli oggetti del sistema.
Qui siamo solo nel pieno e affrontiamo l'informalità del concetto di sistema. Ci sarà sempre una certa relatività dei confini del sistema. Non esistono sistemi chiusi in natura. E per un sistema aperto, la definizione dei suoi confini è sempre soggettiva e/o situazionale.
Ma per una persona il concetto di sistema, per la sua universalità, è estremamente importante. Universalità significa che, in primo luogo, sia gli oggetti materiali che le entità (oggetti astratti) possono essere combinati in sistemi e, in secondo luogo, non vengono imposte restrizioni ai fattori di formazione del sistema. Con l'aiuto dell'analisi - la divisione del tutto in parti - e della sintesi - il collegamento delle parti in un tutto - possiamo definire con sufficiente facilità i sistemi più diversi. La natura del nuovo sistema, o la scelta del fattore di formazione del sistema, dipende dalla situazione e dalla nostra immaginazione. Naturalmente, questo porta a conseguenze negative, quando tutto e tutto cominciano a chiamarsi sistemi, a volte senza motivo sufficiente.
Il concetto classico del sistema si basa solo su un insieme di oggetti. Definendo il sistema nell'aspetto organizzativo, consideriamo primario il concetto di organizzazione e secondario il concetto di sistema. Ecco perché il sistema è formulato in termini di regole, e non viceversa. Poiché le descrizioni delle regole e dei vincoli definiscono l'essenza del sistema, hanno un valore pratico. La loro conoscenza ti consente di costruire, mantenere e distruggere il sistema corrispondente.
Un insieme di oggetti può essere considerato un criterio per dividere le regole in interne ed esterne.
Considera quattro oggetti MA , A , DA e D . Lascia oggetti MA , A , DA interagiscono costantemente tra loro e creano una sorta di qualità integrativa, ad esempio movimento articolare, bagliore o odore, ecc. Quindi MA , A e DA possono essere combinati in un insieme e formulare regole interne in base alle quali questi oggetti interagiscono tra loro. In senso classico, questi oggetti formano un sistema.
Interazione MA , A e DA con oggetto D è raro, ma senza questa interazione, il funzionamento del sistema potrebbe essere interrotto. Per esempio, D può fornire una risorsa vitale al sistema o avere un effetto stabilizzante. Questa sarà la regola esterna.
La divisione effettuata è facoltativa. Puoi farne a meno, considerando gli oggetti MA , A , DA e D e le regole tra loro senza la loro sistematizzazione, un unico elenco. Quindi l'immagine sarà più naturale, ma la sua percezione diventerà più complicata. Pertanto, si ricorre all'uso della partizione artificiale degli oggetti in un sistema e in un ambiente.
Nella sua pratica quotidiana, una persona, di regola, è un oggetto D generalmente trascurato. Astrazione dall'oggetto D , semplifichiamo l'immagine della realtà, mentre perdiamo l'opportunità di giudicare pienamente la sua organizzazione. Un tale approccio può essere considerato giustificato solo con uno studio introduttivo superficiale del mondo che ci circonda. Tuttavia, se è necessaria un'efficace attività pratica, è necessario ripristinare l'integrità del quadro, facendo riferimento a un'analisi approfondita e completa della sua organizzazione.
In generale, possiamo parlare di due direzioni nella conoscenza della realtà:
Il pensiero sistemico consente di evidenziare il sistema come un frammento dell'ambiente. Il pensiero organizzativo consente di vedere il sistema e l'ambiente nel suo insieme, nella loro interazione.
In pratica il processo di cognizione si costruisce a seconda degli obiettivi prefissati e del tipo di sistema. Ad esempio, uno studio teorico dei sistemi artificiali, che sono caratterizzati dalla presenza di intenzionalità, può essere suddiviso in più fasi da considerazioni metodologiche:
Facciamo ora alcune osservazioni sulle regole, e in particolare sulle regole generali.
Immagina che ci siano gli oggetti più elementari e le regole di interazione tra di loro. Quindi sarà il livello del primo sistema: il livello zero. In esso, le regole interne sono equivalenti alle regole generali e l'ambiente semplicemente non esiste. Inoltre, gli oggetti elementari formano insiemi primari con le loro regole interne, nonché restrizioni e regole esterne per tutto ciò che non è incluso in questi insiemi. Si formano sistemi di primo livello. Quindi si formano insiemi di oggetti elementari e sistemi di primo livello con le proprie regole interne ed esterne. Questi sono sistemi di secondo livello e così via. Il sistema di ogni livello successivo può includere oggetti di qualsiasi livello precedente come oggetti, nonché oggetti del proprio livello. Inoltre, il processo di formazione dei sistemi a livelli può avvenire non in sequenza, ma in parallelo. Cioè, al livello precedente, nuovi sistemi possono essere formati contemporaneamente al nuovo sistema del livello successivo e nuovi sistemi del livello precedente entrano nel sistema di quello successivo. Allo stesso tempo, i nuovi sistemi del livello precedente "non sono in conflitto" con i sistemi di tutti i livelli esistenti. Non conflitto significa preservare i sistemi già esistenti con le loro regole interne ed esterne.
Puoi anche immaginare che su uno dei livelli inferiori si formi un sistema chiamato "spazio". Questo è lo spazio deformato di Einstein, in cui la regola esterna è che la massa - l'oggetto del mezzo - avvia la curvatura. Le regole interne impongono che gli oggetti nello spazio si organizzino secondo una data curvatura. Visivamente, questo può essere rappresentato come una rete tesa su cui viene lanciata una palla pesante: lo spazio rete si abbassa sotto la massa della palla.
Si può immaginare un campo elettromagnetico con le sue regole interne per la propagazione delle onde elettromagnetiche, ecc., come un sistema di livello inferiore. eccetera.
Per ogni sistema, le sue regole interne ed esterne si basano sulle regole già esistenti dei sistemi di livello inferiore, che costituiscono l'insieme delle regole generali di questo sistema. È chiaro che più alto è il livello del sistema, più regole generali ha.
La domanda sorge spontanea: come sono supportati regole generali? La risposta che segue sembra abbastanza plausibile, portandoci al concetto di informazione.
Tutta la materia ai vari livelli del suo sviluppo ha la proprietà di riflessione (riflessione). La riflessione è presente nei processi meccanici, fisici, sul campo, chimici, biologici e sociali. La riflessione è un prodotto dell'interazione. Gli oggetti del mondo reale, interagendo tra loro, subiscono determinati cambiamenti (le interazioni lasciano le cosiddette "tracce" negli oggetti interagenti). La riflessione è definita come la capacità di fenomeni materiali, oggetti, sistemi di riprodurre nelle loro proprietà le caratteristiche di altri fenomeni, oggetti nel processo di interazione con essi. L'interazione è un processo di orientamento bidirezionale, cioè contiene sia i collegamenti in avanti che indietro. L'interazione implica la presenza di effetti sia diretti che inversi, ad es. è un processo a due vie, al contrario di una relazione causale unidirezionale. In questo caso, il fenomeno - la causa sperimenta l'effetto opposto al proprio effetto; causa ed effetto si influenzano reciprocamente, svolgono quasi simultaneamente il ruolo di causa ed effetto.
La riflessione può essere vista come un meccanismo di informazione. Nella memoria degli oggetti c'è una memorizzazione, o imprinting, dei prodotti dell'interazione, che permette agli oggetti di rispondere selettivamente alle interazioni successive. Ciò che è immagazzinato nella memoria degli oggetti è solitamente chiamato informazione.
Le informazioni sono costantemente disponibili nel mondo che ci circonda come parte delle oscillazioni elettromagnetiche della gamma delle onde luminose sotto forma di vari tipi di modulazione (codifica) di queste oscillazioni elettromagnetiche. Queste informazioni esistono oggettivamente, indipendentemente dalla volontà e dalla coscienza delle persone. L'informazione non è un'invenzione umana, una persona ha solo imparato a codificarla e decodificarla ulteriormente nei propri interessi pratici, usando questa straordinaria proprietà di essa. Il campo elettromagnetico non è l'unico vettore di informazioni: le informazioni sono trasportate anche da altri campi fisici, come il campo gravitazionale.
Pertanto, le regole e le restrizioni di sistema vengono codificate ed eseguite utilizzando le proprietà informative degli oggetti (riflessioni).
Consideriamo come si formano le proprietà dell'informazione. La stabilità delle strutture emergenti si ottiene attraverso il processo di adattamento alle perturbazioni. Qualsiasi sistema si trova in un ambiente mutevole ed è costretto a rispondere ai cambiamenti in corso.
Uno stimolo è qualcosa che cambia il funzionamento del sistema. Lo stimolo va preso come tale un intervento che in qualche modo influirà sulle azioni del sistema, non essendo troppo piccolo per non intaccare le sue attività, e non troppo forte per distruggerlo. La dinamica del sistema (il suo comportamento) è determinata dalle sue reazioni ai cambiamenti nell'ambiente. La reazione del sistema è la sua azione, che va interpretata come conseguenza degli incentivi. In generale, ciò significa che il sistema evita gli stimoli o comunque contrasta gli stimoli che ne interrompono le prestazioni e percepisce o tende ad aumentare gli stimoli che ne promuovono le prestazioni. Se conferma tale comportamento in tutte le circostanze, la chiameremo recitazione. L'efficacia non è equivalente all'autocoscienza; il sistema non è tenuto a giudicare l'importanza degli incentivi. Tutto ciò di cui ha bisogno è un meccanismo che registri l'utilità o la nocività degli incentivi, ma questi termini in questo caso non hanno un significato etico. Se il sistema ha un criterio di funzionamento stabile, può essere organizzato per funzionare secondo un criterio a lui favorevole.
La risposta si basa sulle regole di specifica del sistema. Finché i cambiamenti nell'ambiente rimangono entro i vincoli, le regole interne ed esterne, il sistema continua ad esistere. Se la natura delle modifiche supera questi limiti, il sistema crolla.
La reazione al cambiamento, o feedback, si manifesta in vari modi stati sistemi. Quando l'ambiente cambia, il sistema entra in uno stato che si adatta a questo cambiamento.
Per stato del sistema si intende un tale insieme di parametri che caratterizzano il funzionamento del sistema, che determina in modo univoco le sue successive modifiche.
Lo stato del sistema è più chiaramente definito attraverso i gradi di libertà, cioè parametri controllabili. La controllabilità di un sistema è determinata dai suoi gradi di libertà. Più gradi di libertà, più opzioni per il controllo. Questo concetto è stato introdotto in meccanica e indica il numero di coordinate indipendenti che descrivono in modo univoco la posizione del sistema.
Lo stato del sistema è determinato dagli stati degli oggetti dell'insieme, dalla loro configurazione spazio-temporale, dalla natura dell'interazione tra di loro. Le regole interne ed esterne vengono eseguite in tutti gli stati del sistema. La cessazione dell'esecuzione delle regole significa la cessazione dell'esistenza del sistema, il che significa che non ci sarà più nessuno dei suoi stati.
Nulla vieta al sistema di cambiare i suoi stati indipendentemente dall'ambiente, cioè di avere dinamiche interne. Pertanto, l'intero insieme di stati del sistema è determinato da processi esterni (cambiamenti ambientali) e interni.
Gli stati del sistema ei suoi elementi non determinano il sistema stesso. Gli stati sono derivati dalla specifica del sistema. Ciò significa che gli stati stessi non possono esistere senza regole e restrizioni interne ed esterne. Tuttavia, gli stati sono mezzi per codificare e implementare regole. In altre parole, le regole sono supportate dagli stati.
Si scopre, per così dire, un circolo vizioso: senza regole non ci sono sistemi con i loro stati e senza stati non ci sono regole. Ma nella natura stessa, una domanda del genere non vale la pena! La sua comparsa è possibile solo come risultato dell'applicazione di una logica causa-effetto coerente inerente all'uomo. L'essenza di questa logica è la seguente. Prima viene la causa, poi l'effetto. La causa precede sempre l'effetto nel tempo.
In realtà, le regole si formano insieme al sistema. C'è un insieme di regole interne ed esterne - c'è anche un sistema con i suoi stati. Con l'aiuto degli Stati, il mantenimento delle regole è assicurato.
Il processo di formazione di un nuovo sistema è supportato da sistemi già esistenti e avviene secondo le regole di questi sistemi. Le regole di formazione dei sistemi fungono da prerequisiti per la creazione delle regole di un nuovo sistema. Ma prima dell'inizio di questo processo, le regole del sistema da formare non sono note. Il processo stesso va secondo lo scenario "prima lo faremo e poi vedremo cosa succede". Il processo non è diretto, predeterminato. La natura "non sa" quale sarà il risultato della sua attività. Se si ottiene qualcosa con una specifica stabile, allora possiamo parlare della creazione di un nuovo sistema. È possibile che il processo non si traduca in una configurazione stabile. Non ci sarà alcuna "tragedia" in questo.
La previsione, in quanto tale, non esiste in natura, sebbene vi sia una possibilità fondamentale per questo. Non appena tutto avviene secondo le regole, è possibile costruire un modello formale (matematico), con l'aiuto del quale verranno calcolati tutti i possibili passaggi successivi. Ma il numero di tutte le combinazioni possibili, anche per un numero ridotto di oggetti, è troppo grande per poter eseguire calcoli operativi. Risulta quindi "più facile" ricorrere al metodo "trial and error", o alla sua modifica, con una valutazione di eventuali passi successivi manifestamente sfavorevoli e/o chiaramente riusciti.
È l'incertezza dell'ultima serie di regole del sistema fino alla fine del processo della sua formazione che è la caratteristica fondamentale della materia. Questa caratteristica permette di "proiettare" un'infinita varietà di forme.
Naturalmente, la riproduzione di un sistema già esistente è diversa. Qui, le specifiche del sistema in fase di creazione sono note in anticipo: il prototipo del sistema è stato creato in precedenza. Le specifiche sono codificate nei sistemi del costruttore e dispongono di una "tecnologia" per riprodurre un prototipo creato in precedenza. Le deviazioni consentite dalla "tecnologia" consentono di creare non cloni esatti, ma modifiche del sistema.
Pertanto, è necessario distinguere chiaramente tra il processo di creazione di un nuovo sistema e il processo di riproduzione di uno esistente. Questi processi sono supportati da meccanismi fondamentalmente diversi.
Ora puoi rispondere alla domanda sul primato della gallina o dell'uovo. Si scompone in due aspetti. Il primo aspetto è la riproduzione effettiva di un sistema già esistente. Il secondo aspetto è l'emergere del principio di riproduzione del sistema da parte del sistema stesso (il problema dell'inizio). È il secondo aspetto che è presumibilmente irto di un "mistero". Tuttavia, l'idea alla base di questo principio è abbastanza semplice. È necessario ricorrere alla ricorsione solo quando il sistema utilizza se stesso per produrre l'organizzazione desiderata. Nella fauna selvatica, questo principio in varie modifiche viene utilizzato ovunque. Tutti i sistemi organici complessi lo usano per la loro riproduzione. Possiamo quindi supporre che il principio dell'autoproduzione sia sorto durante la creazione dei primi sistemi organici. Si è manifestata in uno dei nuovi sistemi, che ha dato vita a tutto ciò che è seguito. mondo biologico. Inoltre, tutti i sistemi organici si sono già sviluppati sulla base di questo principio. Ecco perché c'è una certa affinità in tutti gli organismi viventi. Quindi, è sufficiente implementare in qualche modo il principio della riproduzione e la questione del primato della gallina o dell'uovo scompare.
La natura non ha l'obiettivo di creare sistemi, e in generale non ha obiettivi (almeno di questo non sappiamo nulla). Ma la materia ha una sua logica, leggi fondamentali che non cambiano mai. La materia può esistere solo in forme organizzate basate su regole. Pertanto, sulla base di regole già esistenti, possono essere formati sistemi con nuove regole, ecc. Finché il sistema esiste, ci saranno regole supportate dai suoi stati. Con la distruzione del sistema, le regole ad esso corrispondenti cessano di esistere. La distruzione avviene in base a regole esterne supportate da altri sistemi. Se i sistemi del livello inferiore vengono distrutti, tutti i sistemi dei livelli superiori verranno distrutti. Ma se i sistemi del livello inferiore vengono creati di nuovo, allora diventa possibile creare nuovamente tutti i sistemi dei livelli superiori.
È essenziale che i sistemi con un grado di complessità inferiore debbano esistere stabilmente al loro livello di organizzazione prima che emerga un nuovo livello di ordine. Di conseguenza, la formazione di un nuovo livello si conclude con l'emergere di strutture complesse auto-riproducenti. I sistemi autoriproduttivi sono un risultato naturale (attrattore evolutivo) nei processi di autorganizzazione della materia ad ogni livello della sua esistenza.
I nuovi sistemi si ottengono "da soli", a quanto pare, perché la materia non ha altra via. Tutto ciò che è creato in natura ha un carattere di informazione di sistema. La coerenza si manifesta attraverso le specifiche dei sistemi. Il contenuto informativo si manifesta nell'insieme degli stati del sistema e dei suoi elementi e nella capacità del sistema di interpretarne gli stati.
Commento . Quando si parla di natura sistemica, si intende questo fenomeni naturali può essere descritto utilizzando il concetto di sistema. La divisione della natura in sistemi naturali è un prodotto dell'attività umana.?
Qualsiasi sistema complesso che svolga operazioni mirate può essere rappresentato come un sistema informativo che elabora le informazioni e le utilizza per la sua regolamentazione interna. La causa di qualsiasi azione di un tale sistema è qualche programma che esiste in esso. Di conseguenza, un sistema auto-riproducente può essere descritto anche in questo modo: per produrre una propria copia, deve disporre di una fonte di informazioni contenente una descrizione di se stesso.
Esistono due fonti di tali informazioni all'interno del sistema:
a) qualche oggetto, un elemento del sistema, contenente il codice (descrizione) di questo sistema, che può anche essere chiamato "istruzione" (se intendiamo l'informazione principalmente come un algoritmo per fare una copia)
b) il sistema stesso rappresenta la prima e principale fonte di informazione su se stesso, ottenibile attraverso l'osservazione
Di conseguenza, il sistema può riprodursi attraverso
a) seguendo le istruzioni
b) varie forme di introspezione e di autocopiatura, quando la struttura originaria viene replicata trovando successivamente elementi simili nell'ambiente e portando la copia in linea con l'originale (come nella realizzazione di una scultura, un artista trasferisce una certa somiglianza a un modello alle copie);
c) combinazioni di opzioni "a" e "b".
Quindi, in ogni sistema che si riproduce automaticamente, oltre alla struttura che fornisce le informazioni (chiamiamola condizionatamente un "blocco di istruzioni"), deve esserci una struttura che interpreta queste informazioni e "costruisce" una copia del sistema basata su di esse (può essere chiamato condizionatamente un "blocco di esecuzione dell'istruzione"). Il nuovo sistema copiato deve avere almeno lo stesso blocco di istruzione e blocco di esecuzione dell'istruzione.
L'informazione di un sistema auto-riproducente su se stesso, necessaria per l'auto-riproduzione, non deve essere un programma di progettazione esplicito. È sufficiente che un sistema sia in grado di memorizzare una descrizione di se stesso (invece di istruzioni) se il sistema ha la capacità di leggere quella descrizione e trasformarla nell'attività di costruzione necessaria. Pertanto, le parole "istruzione" e "unità di esecuzione dell'istruzione" non devono essere intese direttamente; è piuttosto un omaggio alla tradizione di presentare modelli.
Complessità. Il concetto di complessità è strettamente correlato a concetti come complessità, multilivello, dimensione. Tutto ciò che consiste in un gran numero di oggetti interconnessi diventa complesso. I sistemi con un gran numero di livelli gerarchici sono considerati complessi, ad es. con un profondo livello di nidificazione di alcuni sistemi in altri.
Un sistema può essere complesso sia strutturalmente che funzionalmente. La complessità strutturale aumenta con l'aumento del numero di subunità interagenti, della percentuale di relazioni tra loro, a coppie o più complesse, e con un cambiamento nella densità di probabilità dell'intensità dell'interazione tra le singole subunità.
A livello funzionale (dinamico), la complessità aumenta all'aumentare della lunghezza minima dell'algoritmo (più compresso), utilizzando il quale possiamo ripristinare completamente il comportamento del sistema.
Il concetto di entropia è strettamente correlato al concetto di complessità.
Tradizionalmente, l'idea che dove non c'è ordine, c'è disordine (caos), l'alternativa all'organizzazione è la disorganizzazione. Una misura quantitativa del disordine, della disorganizzazione, dell'incertezza nel sistema è entropia. Negentropiaè una misura quantitativa dell'ordine di un sistema ed è misurata nelle stesse unità dell'entropia. La negentropia può essere considerata equivalente all'informazione.
Nella backmologia, l'approccio al disordine, alla disorganizzazione è alquanto diverso. In quanto tale, non può esserci disordine nel sistema.
Il sistema è formato sulla base dell'organizzazione, il cui ordine è stabilito con l'aiuto di regole interne ed esterne. Finché queste regole vengono seguite, il sistema esiste. La cessazione dell'attuazione delle regole porta alla distruzione del sistema. Il mancato rispetto di parte delle regole porta alla trasformazione del sistema in un altro sistema. La differenza di regole tra il vecchio e il nuovo sistema può essere chiamata disordine, o disorganizzazione, in relazione al nuovo sistema.
Supponiamo che nel sistema abbiano luogo processi non regolati dalle regole, cioè che gli oggetti del sistema entrino in rapporti “non statutari” tra loro e con gli oggetti dell'ambiente, e tali relazioni non consentono di adempiere a tutte le regole del sistema. Quindi le regole non eseguibili sono il pasticcio per cui il sistema originale differirà dal sistema risultante ottenuto da quello originale escludendo da esso queste regole (non eseguibili). Sarà un disastro distruttivo.
Assumiamo ora che nel sistema avvengano processi non regolati dalle regole, cioè che gli oggetti del sistema entrino in relazioni “non statutarie” tra loro e con gli oggetti dell'ambiente, e queste relazioni non interferiscono con il attuazione di tutte le regole del sistema. Queste relazioni possono essere considerate disordine costruttivo se, a seguito della loro cessazione, sorgono difficoltà con l'attuazione delle regole del sistema. In altre parole, le relazioni di "nonnismo" potrebbero essere incluse nelle regole del sistema, avendo ricevuto un sistema teorico. La differenza di regole tra il sistema teorico e quello attuale costituisce un pasticcio costruttivo rispetto al sistema attuale.
All'aumentare della complessità del sistema, aumenta la probabilità della sua disorganizzazione, poiché un numero maggiore di oggetti del sistema può entrare in relazioni di "nonnismo".
La teoria gerarchica strutturale (nota anche come una sezione di "teoria della complessità") studia come combinare i componenti del sistema (a) per raggiungere un compromesso nel conflitto tra complessità e stabilità e (b) per progettare un sistema operativo con un repertorio funzionale predeterminato da minor numero di componenti possibile.
La complessità del sistema si manifesta nella sua natura polivalente. I sistemi complessi combinano un insieme di varie capacità interconnesse. La loro stessa descrizione può essere un compito non banale.
La complessità del sistema può derivare anche dalla sua errata descrizione. Ad esempio, puoi prendere un'azienda ed elencare tutte le regole in base alle quali opera. E puoi rappresentare l'azienda sotto forma di sottosistemi ed elencare separatamente le regole per ciascuno dei sottosistemi e le regole per l'interazione dei sottosistemi. La prima descrizione, rispetto alla seconda, causa molte più difficoltà nella gestione di un'impresa.
Classificazione. La diversità dei sistemi gerarchici predetermina gli approcci più diversi alla loro classificazione. Queste classificazioni sono multivariate. A caso generaleè possibile definire quattro classi principali di sistemi gerarchici, la cui differenza è connessa con la natura del sistema, la sua essenza e carattere.
La prima classe di sistemi sono quelli che esistono nella realtà oggettiva, nella natura inanimata e vivente, nella società. Il nucleo di un atomo, una molecola, un organismo, una persona, la società: questi sono solo quei sistemi che una persona non ha creato, non ha progettato, non ha risolto problemi problematici quando sono stati creati. Sorsero, divennero, migliorarono e si svilupparono indipendentemente dagli obiettivi, dalla volontà e dalla coscienza dell'uomo. Esistono semplicemente nella realtà e una persona non può non fare i conti con la propria esistenza. Una persona li conosce, li riflette nella sua mente.
La seconda classe riguarda i sistemi concettuali ideali, con vari gradi di completezza e accuratezza, che in una certa misura riflettono sistemi reali. A volte questi sistemi sono chiamati astratti. E anche la percezione più comune, un concetto scientifico profondo, le discipline scientifiche e le teorie sono sistemi concettuali. I sistemi concettuali sono oggettivi in termini di fonte, origine, poiché la loro fonte primaria è una realtà oggettivamente esistente. Questi sistemi sono anche oggettivi nel senso che il cervello, dove si formano i pensieri, è un corpo materiale, il più alto prodotto della natura. Inoltre, i processi di pensiero si basano su processi fisiologici, ma sono anche materiali.
La terza classe sono i sistemi progettati, costruiti e creati da una persona per determinati scopi necessari per una persona. Questi sistemi sono chiamati artificiali o antropogenici. Sono creati da una persona secondo un progetto pre-sviluppato, un piano. È caratteristico che i sistemi artificiali siano progettati e costruiti non arbitrariamente, non come vuole questo o quello sviluppatore del sistema, ma a partire da materiali naturali (reali o umani), secondo le leggi della natura (naturale o sociale). Qualsiasi sistema creato contrariamente ai requisiti della realtà oggettiva non funzionerà normalmente, non funzionerà in modo ottimale.
La quarta classe di sistemi è quella dei sistemi ibridi, o antropotecnici. In questi sistemi, gli elementi che sono il prodotto della natura naturale o sociale, così come gli elementi creati dall'uomo, sono organicamente fusi. Questi sistemi sono molto vicini sia a quelli naturali che artificiali. In casi eccezionali, si tratta di sistemi uomo-macchina.
Naturalmente, questa classificazione dei sistemi è estremamente generale. Possono basarsi su altri segni, principi e motivi. Esistono quindi definizioni di sistemi semplici e complessi, dinamici e statici, meccanici e organici, aperti e chiusi, controllati e non controllati, autorganizzati e non organizzati, organizzativi e sociali, ecc. Le classificazioni dei sistemi o di un sistema separato possono essere basate su un aspetto funzionale, strutturale, informativo o gestionale. Tuttavia caratteristica comune La maggior parte delle classificazioni dei sistemi sono caratterizzate da una rigida gerarchia della loro costruzione. Questa struttura multilivello è una caratteristica comune che accomuna tutti i sistemi complessi, indipendentemente dalla loro natura e appartenenti all'una o all'altra classe di sistemi.
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Segni di coerenza e concetti di sistema.
L'applicazione della teoria dei sistemi alla gestione aiuta i manager a vedere l'organizzazione come un'unità delle sue parti costitutive, che sono indissolubilmente intrecciate con il mondo esterno. Questa teoria contribuisce anche all'integrazione delle disposizioni di tutte le scuole, che in tempi diversi hanno dominato la teoria e la pratica della gestione.
La teoria dei sistemi è stata applicata per la prima volta nelle scienze esatte e nella tecnologia e alla fine degli anni '50 ha iniziato ad essere utilizzata nel management, che è stato il contributo più importante alla scienza del management. Un approccio sistemico non è un insieme di alcune linee guida o principi per i manager, ma un modo di pensare in relazione all'organizzazione e alla gestione. Per capire come un approccio sistemico aiuti un leader a comprendere meglio l'organizzazione ea raggiungere più efficacemente gli obiettivi, è necessario definire cos'è un sistema.
Un sistema è una sorta di integrità, costituita da parti interdipendenti, ognuna delle quali contribuisce alle caratteristiche dell'insieme. Esempi di sistemi sono macchine, computer, televisori, che sono costituiti da molte parti interdipendenti, ognuna delle quali lavora insieme ad altre per creare un tutto con proprie proprietà specifiche. Se una delle parti è mancante o non funziona correttamente, l'intero sistema non funzionerà correttamente. Tutti gli organismi biologici sono anche sistemi. La vita umana dipende dal corretto funzionamento di molti organi interdipendenti, che insieme rappresentano l'unico organismo umano.
Tutte le organizzazioni sono sistemi, poiché le persone, insieme alla tecnologia, sono le componenti sociali delle organizzazioni. Pertanto, i sistemi sociotecnici sono persone e tecnologia utilizzate insieme nel processo produttivo. Proprio come in un organismo biologico, tutte le parti di un'organizzazione sono interdipendenti.
Apri e sistemi chiusi. Esistono due tipi principali di sistemi: chiusi e aperti. Un sistema chiuso con rigidi confini fissi, le sue azioni sono relativamente indipendenti dall'ambiente che circonda il sistema. Gli orologi sono un esempio di sistema chiuso. Le parti interdipendenti dell'orologio si muovono continuamente e in modo molto preciso non appena l'orologio viene caricato o inserita la batteria. E finché l'orologio ha una fonte di energia immagazzinata, il suo sistema è indipendente dall'ambiente.
Un sistema aperto è un sistema che interagisce con l'ambiente esterno, adattandosi ai suoi cambiamenti. Energia, informazioni, materiali sono oggetti di scambio con l'ambiente esterno attraverso i confini permeabili del sistema. Un tale sistema non è autosufficiente, dipende da energia, informazioni e materiali provenienti dall'esterno.
I gestori sono per lo più sistemi aperti perché tutte le organizzazioni sono sistemi aperti. La sopravvivenza di qualsiasi organizzazione dipende dal mondo esterno.
Sottosistemi. I grandi componenti di sistemi complessi, come un'organizzazione, una persona o una macchina, sono spesso i sistemi stessi. Parti, cioè i grandi componenti funzionali di un sistema complesso sono chiamati sottosistemi. La principale differenza tra i sottosistemi di un sistema è nella funzionalità, ad es. ogni sottosistema svolge una funzione specifica. Il concetto di sottosistema è un concetto importante nella gestione. Suddividendo l'organizzazione in dipartimenti, la direzione crea deliberatamente sottosistemi all'interno dell'organizzazione: gestione, risorse umane, marketing, finanza e così via. Dipartimenti, management e suoi vari livelli: ciascuno di questi elementi svolge un ruolo importante nell'organizzazione nel suo insieme. Le componenti sociali e tecniche di un'organizzazione sono considerate sottosistemi.
I sottosistemi, a loro volta, possono essere composti da sottosistemi più piccoli. Poiché sono tutti interdipendenti, il malfunzionamento anche del più piccolo sottosistema può interessare il sistema nel suo insieme. I cavi della batteria corrosi non forniscono corrente all'impianto elettrico dell'auto, di conseguenza l'intera vettura non può funzionare. Allo stesso modo, il lavoro di ogni dipartimento e di ogni dipendente di un'organizzazione è molto importante per il successo dell'organizzazione nel suo insieme.
Comprendere che le organizzazioni sono sistemi aperti complessi costituiti da diversi sottosistemi interdipendenti aiuta a spiegare perché ciascuna delle scuole di gestione si è dimostrata pratica solo in misura limitata. Ogni scuola ha cercato di concentrarsi su un sottosistema dell'organizzazione. La scuola comportamentale si occupava principalmente del sottosistema sociale. Le scuole di gestione scientifica e scienze della gestione sono principalmente sottosistemi tecnici. Di conseguenza, spesso non riuscivano a identificare correttamente tutti i componenti principali di un'organizzazione. Nessuna delle scuole ha pensato seriamente all'impatto dell'ambiente sull'organizzazione. Studi più recenti mostrano che questo è molto aspetto importante il lavoro dell'organizzazione. È ormai opinione diffusa che le forze esterne possano essere le principali determinanti del successo di un'organizzazione, determinando quale strumento nell'arsenale gestionale è più appropriato e più probabile che abbia successo.
Il modello di un'organizzazione come sistema aperto (Fig. 6) è un'immagine semplificata di un'organizzazione come sistema aperto, ci sono input e output. Gli input sono i componenti che un'organizzazione riceve dall'ambiente: informazioni, capitale, risorse umane e materiali. Nel processo di trasformazione, l'organizzazione elabora questi input, trasformandoli in prodotti o servizi. Questi prodotti e servizi finiti che l'organizzazione porta nell'ambiente esterno sono i risultati. Se l'organizzazione della gestione è efficace, allora durante il processo di trasformazione si forma un valore aggiunto di input, comprensivo della somma del costo del salario, degli interessi sul capitale, della rendita e del profitto.
Di conseguenza, compaiono molti possibili output aggiuntivi, come: profitto, aumento della quota di mercato, aumento delle vendite (nel business), attuazione della responsabilità sociale, soddisfazione dei dipendenti, crescita dell'organizzazione, ecc.
Riso. 6. Modello dell'organizzazione come sistema aperto
Le caratteristiche salienti del sistema sono:
La presenza di parti interconnesse nell'oggetto;
Interazione tra parti di un oggetto;
L'ordinamento di questa interazione per raggiungere l'obiettivo generale del sistema.
Esistono due tipi principali di sistemi:
aprire
Chiuso.
Un sistema chiuso ha rigidi confini fissi, le sue azioni sono relativamente indipendenti dall'ambiente che circonda il sistema. Gli orologi sono un esempio di sistema chiuso. Un sistema aperto è un sistema che interagisce con l'ambiente esterno, adattandosi ai suoi cambiamenti. Energia, informazioni, materiali sono oggetti di scambio con l'ambiente esterno attraverso i confini permeabili del sistema. Un tale sistema non è autosufficiente, dipende da fattori esterni (energia, informazioni, materiali, ecc.). I gestori sono per lo più sistemi aperti perché tutte le organizzazioni sono sistemi aperti. La sopravvivenza di qualsiasi organizzazione dipende dal mondo esterno. Tutti i sistemi complessi, di regola, sono costituiti da sottosistemi. Il concetto di sottosistema è un concetto importante nella gestione. La principale differenza tra i sottosistemi di un sistema è nella funzionalità, ad es. ogni sottosistema svolge una funzione specifica. Dividendo l'organizzazione in dipartimenti, la direzione crea deliberatamente sottosistemi all'interno dell'organizzazione: gestione, personale, marketing, finanza, ecc.
I sottosistemi, a loro volta, possono essere composti da sottosistemi più piccoli. Poiché sono interconnessi, il malfunzionamento anche del più piccolo sottosistema può interessare il sistema nel suo insieme. Comprendere che le organizzazioni sono sistemi aperti complessi costituiti da diversi sottosistemi interconnessi aiuta a spiegare perché ciascuna delle scuole di gestione si è dimostrata pratica solo in misura limitata. Ogni scuola ha cercato di concentrarsi su un sottosistema dell'organizzazione. La scuola comportamentale si occupava principalmente del sottosistema sociale. Le scuole di gestione scientifica e scienze della gestione sono principalmente sottosistemi tecnici. Di conseguenza, spesso non riuscivano a identificare correttamente tutti i componenti principali di un'organizzazione. Nessuna delle scuole ha pensato seriamente all'impatto dell'ambiente sull'organizzazione. È ormai opinione diffusa che le forze esterne possano essere le principali determinanti del successo di un'organizzazione, che determinano quale strumento nell'arsenale di gestione è probabilmente appropriato e più probabile che abbia successo.
Approccio sistemico alla gestione delle operazioni
La teoria dei sistemi è stata applicata per la prima volta nelle scienze esatte e nella tecnologia. L'applicazione della teoria dei sistemi alla gestione alla fine degli anni '50 è stato il contributo più importante della scuola di scienze gestionali. Un approccio sistemico non è un insieme di alcune linee guida o principi per i manager: è un modo di pensare in relazione all'organizzazione e alla gestione. Un approccio sistematico alla gestione considera le attività di gestione come un sistema, ad es. come insieme di elementi che interagiscono tra loro nello spazio e nel tempo, il cui funzionamento è finalizzato al raggiungimento di un obiettivo comune. L'approccio sistematico comprende le seguenti fasi dell'attività del ricercatore:
1. Isolamento dell'oggetto di attenzione dalla loro massa totale di fenomeni e processi, il profilo del contorno e i limiti del sistema, le sue parti principali, elementi, connessioni con l'ambiente. Identificazione delle proprietà principali o importanti degli elementi costitutivi e del sistema nel suo insieme.
2. Determinazione dei principali criteri per l'opportuno funzionamento del sistema, nonché dei principali vincoli e condizioni di sussistenza.
3. Determinazione delle varianti di strutture ed elementi, identificazione dei principali fattori che influenzano il sistema.
4. Sviluppo del modello di sistema.
5. Ottimizzazione del sistema per raggiungere l'obiettivo.
6. Determinazione dello schema di controllo ottimale del sistema.
7. Istituzione di un feedback affidabile basato sui risultati di funzionamento, determinazione dell'affidabilità del funzionamento del sistema. Ci sono tre principi fondamentali dell'approccio sistemico:
integrità (la caratteristica del sistema stesso non si riduce alla somma delle caratteristiche dei suoi elementi costitutivi);
strutturazione (la capacità di descrivere il sistema attraverso l'instaurazione di connessioni e relazioni dei suoi elementi);
gerarchia (subordinazione degli elementi).
I concetti principali dell'approccio sistemico possono essere rappresentati come la seguente sequenza logica:
Finalità - Elementi - Relazioni tra elementi - Struttura - Stato del sistema - Funzionamento - Interazione con l'ambiente - Organizzazione - Azione di controllo - Risultato
La gestione dal punto di vista di un approccio sistematico è l'implementazione di un insieme di impatti su un oggetto, selezionati tra una varietà di possibili impatti sulla base di informazioni sul comportamento dell'oggetto e sullo stato dell'ambiente per raggiungere un determinato obiettivo.
Tipi di decisioni di gestione
Le decisioni di gestione possono essere viste da diversi punti di vista.
1. Per grado di influenza sul futuro dell'organizzazione sono divisi in strategico e tattico. Il primo determina le modalità principali del suo sviluppo, il secondo - modi specifici per muoversi lungo di essi. In genere, le decisioni strategiche (ad esempio, sull'ingresso in un nuovo mercato) vengono prese al più alto livello di gestione e quelle tattiche (ad esempio, sulla riparazione delle attrezzature) vengono prese dalla base.
2. A cura di grado di indipendenza le decisioni sono suddivise in iniziativa e prescritti. I primi sono presi dalla direzione dell'organizzazione sotto l'influenza delle circostanze, i secondi specificano le decisioni provenienti da sopra.
3. A cura di scala le soluzioni possono essere globale interessare l'intera organizzazione nel suo complesso, e Locale relativi ad una sola parte di essa (il lato dell'attività).
4. Coerente con orizzonte temporale può parlare promettente decisioni che avranno conseguenze a lungo termine (ad esempio sugli investimenti) e attuale, incentrato sui bisogni di oggi (sulla ricerca di fondi per pagare i salari).
5. A seconda di durata del periodo di attuazioneè consuetudine allocare lungo termine(oltre 5 anni), medio termine(da 1 a 5 anni), e breve termine(fino a un anno) decisioni.
6. Secondo il grado di predeterminazione del risultato distinguere probabilistico e deterministico soluzioni (uniche), che sono relativamente rare.
7. Secondo il grado di regolamentazione allocare contorno decisioni (fornire ampia libertà agli artisti); strutturato(consentire l'iniziativa nelle questioni minori); algoritmico, dove l'iniziativa è esclusa.
8. A cura di direzione dell'impatto della decisione può essere esterno(relativo all'ambiente) o interno.
9. A cura di grado di obbligazione sono suddivisi in direttiva, consultivo e guida, che dipende, ad esempio, dal livello, dalla durata, dal grado di importanza.
10. Per scopo funzionale può essere identificato organizzativo, coordinare, regolazione, attivando e controllare soluzioni.
11. A cura di grado di difficoltà le decisioni sono suddivise in semplice, piegato e unico.
12. A cura di metodi di generazione differire stereotipato e creativo.
13. A seconda di numero di sviluppatori le decisioni sono suddivise in individuale e collettivo.
14. A cura di latitudine vengono assegnate le coperture generale e speciale soluzioni. I primi riguardano le stesse questioni per tutti (ad esempio l'ora di inizio e di fine della giornata lavorativa) e introducono un elemento di stabilità nelle attività dell'organizzazione. Il secondo riguarda problemi ristretti inerenti a un solo argomento.
15. Dal punto di vista predestinazione le decisioni sono suddivise in programmato e non programmato.
16. A cura di modo di influenzare l'oggetto le soluzioni possono essere suddivise in dritto e e indiretto. La prima influenza direttamente su di lui, la seconda - sulla creazione di tali condizioni, sotto l'influenza della quale lui stesso cambierà il suo comportamento nella giusta direzione.
17. A cura di implementazione le decisioni possono essere legate alla produzione, al marketing, alla ricerca, ecc.
18. A cura di modulo le soluzioni sono legale e illegale.
20. A cura di il grado di completezza e affidabilità delle informazioni utilizzate allocare:
Decisioni assunte in condizioni di assoluta certezza;
Decisioni assunte in condizioni di certezza parziale;
Decisioni prese in condizioni di totale incertezza.
21. A cura di modi di fare distinguere soluzioni intuitive, adattive e razionali.
La natura del controllo
La natura della moderna gestione è duplice: da un lato, il management è lavoro produttivo che si svolge in condizioni di produzione combinata con un alto livello di specializzazione dei lavoratori, garantendo la connessione e l'unità dell'intero processo produttivo, e dall'altro, la gestione è un'attività di supervisione e controllo. che si basa sull'opposizione tra lavoro salariato come produttore diretto e proprietario dei mezzi di produzione. Il lavoro di gestione comporta l'adempimento di compiti socialmente necessari per la regolamentazione, l'organizzazione, il coordinamento e il controllo dei processi socio-economici.
Quindi, lo stato del sistema è un insieme di proprietà essenziali che il sistema ha in ogni momento.
Una proprietà è intesa come il lato di un oggetto che ne determina la differenza rispetto ad altri oggetti o la somiglianza con essi e si manifesta quando interagisce con altri oggetti.
Una caratteristica è qualcosa che riflette alcune proprietà di un sistema.
Quali proprietà dei sistemi sono note.
Dalla definizione di "sistema" ne consegue che la proprietà principale del sistema è l'integrità, l'unità, raggiunta attraverso determinate relazioni e interazioni degli elementi del sistema e manifestata nell'emergere di nuove proprietà che gli elementi del sistema non possiedono . Questa proprietà emergenza(dall'inglese emergere - sorgere, apparire).
L'emergere è un principio opposto al riduzionismo, il quale afferma che il tutto può essere studiato dividendo in parti e poi, determinandone le proprietà, determinare le proprietà del tutto.
La proprietà di emergenza è vicina alla proprietà di integrità del sistema. Tuttavia, non possono essere identificati.
Integrità sistema significa che ogni elemento del sistema contribuisce all'attuazione della funzione obiettivo del sistema.
Integrità ed emergenza sono le proprietà integrative del sistema.
La presenza di proprietà integrative è una delle caratteristiche più importanti del sistema. L'integrità si manifesta nel fatto che il sistema ha un proprio modello di funzionalità, un proprio scopo.
organizzazione- una proprietà complessa dei sistemi, costituita dalla presenza di struttura e funzionamento (comportamento). La proprietà indispensabile dei sistemi sono i loro componenti, cioè quelle formazioni strutturali che costituiscono il tutto e senza le quali non è possibile.
Funzionalità- questa è una manifestazione di determinate proprietà (funzioni) quando si interagisce con l'ambiente esterno. Qui, l'obiettivo (scopo del sistema) è definito come il risultato finale desiderato.
Strutturalità- questo è l'ordinamento del sistema, un certo insieme e la disposizione degli elementi con collegamenti tra di loro. C'è una relazione tra la funzione e la struttura del sistema, come tra le categorie filosofiche del contenuto e della forma. Un cambiamento di contenuto (funzioni) comporta un cambiamento di forma (struttura), ma viceversa.
Una proprietà importante del sistema è la presenza di comportamenti: azioni, cambiamenti, funzionamento, ecc.
Si ritiene che questo comportamento del sistema sia associato all'ambiente (ambiente), ad es. con altri sistemi con cui entra in contatto o entra in determinate relazioni.
Viene chiamato il processo di cambiamento intenzionale nel tempo dello stato del sistema comportamento. A differenza del controllo, quando si ottiene un cambiamento nello stato del sistema dovuto a influenze esterne, il comportamento è attuato esclusivamente dal sistema stesso, in base ai propri obiettivi.
Il comportamento di ciascun sistema è spiegato dalla struttura dei sistemi di ordine inferiore che compongono questo sistema e dalla presenza di segni di equilibrio (omeostasi). Secondo il segno dell'equilibrio, il sistema ha un certo stato (stati), che gli sono preferibili. Pertanto, il comportamento dei sistemi è descritto in termini di ripristino di questi stati quando sono disturbati a seguito di un cambiamento nell'ambiente.
Un'altra proprietà è la proprietà di crescita (sviluppo). Lo sviluppo può essere visto come parte integrante del comportamento (e il più importante).
Uno degli attributi primari e, quindi, fondamentali dell'approccio sistemico è l'inammissibilità di considerare un oggetto al di fuori di esso. sviluppo, che è inteso come un cambiamento irreversibile, diretto, regolare della materia e della coscienza. Di conseguenza, sorge una nuova qualità o stato dell'oggetto. L'identificazione (forse non proprio rigida) dei termini "sviluppo" e "movimento" permette di esprimerci in un senso tale che l'esistenza della materia, in questo caso un sistema, è impensabile al di fuori dello sviluppo. È ingenuo immaginare che lo sviluppo avvenga spontaneamente. Nella sconfinata moltitudine di processi che a prima vista sembrano essere qualcosa di simile al movimento browniano (casuale, caotico), con molta attenzione e studio, dapprima compaiono i contorni delle tendenze, e poi schemi abbastanza stabili. Queste regolarità per loro natura agiscono in modo obiettivo, cioè non dipende dal fatto che desideriamo o meno la loro manifestazione. L'ignoranza delle leggi e dei modelli di sviluppo vaga nell'oscurità.
Chi non sa in quale porto sta navigando, perché non c'è vento favorevole
Il comportamento del sistema è determinato dalla natura della reazione alle influenze esterne.
La proprietà fondamentale dei sistemi è sostenibilità, cioè. la capacità del sistema di resistere a influenze di disturbo esterne. Influisce sulla durata del sistema.
Sistemi semplici hanno forme passive di stabilità: forza, equilibrio, adattabilità, omeostasi. E per quelle complesse sono determinanti le forme attive: affidabilità, sopravvivenza e adattabilità.
Se le forme elencate di stabilità dei sistemi semplici (ad eccezione della forza) riguardano il loro comportamento, la forma determinante della stabilità dei sistemi complessi è principalmente di natura strutturale.
Affidabilità- la proprietà di preservare la struttura dei sistemi, nonostante la morte dei suoi singoli elementi, sostituendoli o duplicandoli, e sopravvivenza- come soppressione attiva delle qualità dannose. Pertanto, l'affidabilità è una forma più passiva della sopravvivenza.
Adattabilità- la capacità di cambiare comportamento o struttura per mantenere, migliorare o acquisire nuove qualità in un ambiente in mutamento. Un prerequisito per la possibilità di adattamento è la presenza di feedback.
Qualsiasi sistema reale esiste nell'ambiente. La connessione tra loro è così stretta che diventa difficile determinare il confine tra di loro. Pertanto, la selezione del sistema dall'ambiente è associata a un certo grado di idealizzazione.
Ci sono due aspetti dell'interazione:
L'impatto dell'ambiente può essere passivo o attivo (antagonistico, contrastando intenzionalmente il sistema).
Pertanto, nel caso generale, l'ambiente è da considerarsi non solo indifferente, ma anche antagonista rispetto al sistema in esame.
Riso. — Classificazione dei sistemi
| Base (criterio) di classificazione | Classi di sistema |
|---|---|
| Attraverso l'interazione con l'ambiente esterno | aprire Chiuso Combinato |
| Per struttura | Semplice Complesso Di grandi dimensioni |
| Per la natura delle funzioni | Specializzato Multifunzionale (universale) |
| Secondo la natura dello sviluppo | stabile sviluppando |
| Per grado di organizzazione | Ben organizzato Organizzato male (diffuso) |
| La complessità del comportamento | Automatico Decisivo auto-organizzazione lungimiranza trasformando |
| Per la natura del rapporto tra gli elementi | deterministico Stocastico |
| Per natura della struttura di gestione | Centralizzato decentralizzato |
| Su appuntamento | Produrre Gestori Servendo |
classificazione si chiama divisione in classi secondo le caratteristiche più significative. Una classe è intesa come un insieme di oggetti che hanno alcune caratteristiche comuni. Un segno (o un insieme di segni) è la base (criterio) della classificazione.
Un sistema può essere caratterizzato da una o più caratteristiche e, di conseguenza, può essere collocato in varie classificazioni, ognuna delle quali può essere utile nella scelta di una metodologia di ricerca. Solitamente l'obiettivo della classificazione è limitare la scelta degli approcci ai sistemi di visualizzazione, per sviluppare un linguaggio descrittivo adatto alla classe corrispondente.
I sistemi reali si dividono in naturali (sistemi naturali) e artificiali (antropogenici).
Sistemi naturali: sistemi di natura inanimata (fisica, chimica) e vivente (biologica).
Sistemi artificiali: creati dall'uomo per i suoi bisogni o formati a seguito di sforzi mirati.
Artificiali si dividono in tecnico (tecno-economico) e sociale (pubblico).
Un sistema tecnico è progettato e prodotto da una persona per scopi specifici.
I sistemi sociali includono vari sistemi della società umana.
La selezione di sistemi costituiti solo da dispositivi tecnici è quasi sempre condizionale, poiché non sono in grado di generare un proprio stato. Questi sistemi agiscono come parti di più grandi, comprese le persone - sistemi organizzativi e tecnici.
Un sistema organizzativo, per il cui efficace funzionamento è un fattore essenziale il modo di organizzare l'interazione delle persone con un sottosistema tecnico, è chiamato sistema uomo-macchina.
Esempi di sistemi uomo-macchina: auto - conducente; pilota di aereo; COMPUTER - utente, ecc.
Pertanto, i sistemi tecnici sono intesi come un unico insieme costruttivo di oggetti interconnessi e interagenti, destinati ad azioni mirate con il compito di raggiungere un determinato risultato nel processo di funzionamento.
Le caratteristiche distintive dei sistemi tecnici rispetto a un insieme arbitrario di oggetti o rispetto ai singoli elementi sono la costruttività (fattibilità pratica delle relazioni tra elementi), l'orientamento e l'interconnessione degli elementi costitutivi e la finalità.
Affinché il sistema sia resistente alle influenze esterne, deve avere una struttura stabile. La scelta della struttura determina praticamente l'aspetto tecnico sia dell'intero sistema che dei suoi sottosistemi ed elementi. La questione dell'adeguatezza dell'uso di una particolare struttura dovrebbe essere decisa sulla base dello scopo specifico del sistema. La struttura determina anche la capacità del sistema di ridistribuire le funzioni in caso di ritiro totale o parziale di singoli elementi e, di conseguenza, l'affidabilità e la sopravvivenza del sistema per determinate caratteristiche dei suoi elementi.
I sistemi astratti sono il risultato del riflesso della realtà (sistemi reali) nel cervello umano.
Il loro stato d'animo è un passo necessario per garantire un'efficace interazione umana con il mondo esterno. I sistemi astratti (ideali) sono oggettivi in termini di origine, poiché la loro fonte primaria è una realtà oggettivamente esistente.
I sistemi astratti sono divisi in sistemi di mappatura diretti (che riflettono alcuni aspetti dei sistemi reali) e sistemi di mappatura generalizzanti (generalizzanti). I primi includono modelli matematici ed euristici, mentre i secondi includono sistemi concettuali (teorie di costruzione metodologica) e linguaggi.
Basandosi sul concetto di ambiente esterno, i sistemi si dividono in: aperti, chiusi (chiusi, isolati) e combinati. La divisione dei sistemi in aperti e chiusi è associata alle loro caratteristiche: la capacità di preservare le proprietà in presenza di influenze esterne. Se il sistema è insensibile alle influenze esterne, può essere considerato chiuso. Altrimenti apri.
Un sistema aperto è un sistema che interagisce con l'ambiente. Tutti i sistemi reali sono aperti. Un sistema aperto fa parte di uno o più sistemi più grandi. Se isoliamo il sistema in esame da questa formazione, la parte rimanente è il suo ambiente.
Un sistema aperto è connesso con l'ambiente da determinate comunicazioni, cioè una rete relazioni esterne sistemi. L'allocazione dei link esterni e la descrizione dei meccanismi di interazione “sistema-ambiente” è il compito centrale della teoria dei sistemi aperti. La considerazione dei sistemi aperti ci consente di espandere il concetto di struttura del sistema. Per i sistemi aperti, include non solo le connessioni interne tra gli elementi, ma anche le connessioni esterne con l'ambiente. Nel descrivere la struttura, cercano di dividere i canali di comunicazione esterni in input (attraverso i quali l'ambiente influisce sul sistema) e output (viceversa). L'insieme degli elementi di questi canali appartenenti al proprio sistema sono chiamati poli di ingresso e di uscita del sistema. Nei sistemi aperti, almeno un elemento ha una connessione con l'ambiente esterno, almeno un polo di ingresso e un polo di uscita, attraverso il quale è connesso con l'ambiente esterno.
Per ogni sistema, le comunicazioni con tutti i sottosistemi ad esso subordinati e tra questi ultimi sono interne e tutti gli altri sono esterni. Le connessioni tra i sistemi e l'ambiente esterno, così come tra gli elementi del sistema, sono, di regola, direzionali.
È importante sottolineare che in qualsiasi sistema reale, a causa delle leggi della dialettica sulla connessione universale dei fenomeni, il numero di tutte le interconnessioni è enorme, quindi è impossibile prendere in considerazione e studiare assolutamente tutte le connessioni, quindi il loro numero è artificialmente limitato. Allo stesso tempo, non è consigliabile tenere conto di tutte le possibili connessioni, poiché tra queste ve ne sono molte insignificanti che praticamente non influiscono sul funzionamento del sistema e sul numero di soluzioni ottenute (in termini di compiti da risolvere ). Se una modifica delle caratteristiche di una connessione, la sua esclusione (interruzione completa) comporta un significativo deterioramento del funzionamento del sistema, una diminuzione dell'efficienza, tale connessione è significativa. Uno dei compiti più importanti del ricercatore è quello di individuare i sistemi essenziali da considerare nelle condizioni del problema da risolvere e di separarli da quelli non essenziali. Poiché non è sempre possibile distinguere nettamente i poli di ingresso e di uscita del sistema, si deve ricorrere a una certa idealizzazione delle azioni. La massima idealizzazione si ha quando si considera un sistema chiuso.
Un sistema chiuso è un sistema che non interagisce con l'ambiente o interagisce con l'ambiente in modo rigorosamente definito. Nel primo caso si presume che il sistema non abbia poli di input, e nel secondo caso che ci siano poli di input, ma l'impatto dell'ambiente è invariato e completamente (in anticipo) noto. Ovviamente, in quest'ultimo presupposto, questi effetti sono attribuibili al sistema stesso, e lo si può considerare chiuso. Per un sistema chiuso, uno qualsiasi dei suoi elementi ha connessioni solo con gli elementi del sistema stesso.
Naturalmente, i sistemi chiusi rappresentano un'astrazione della situazione reale, poiché, a rigor di termini, non esistono sistemi isolati. Tuttavia, è ovvio che la semplificazione della descrizione del sistema, che consiste nel rifiuto delle relazioni esterne, può portare a risultati utili, semplificare lo studio del sistema. Tutti i sistemi reali sono strettamente o debolmente connessi con l'ambiente esterno - aperti. Se un'interruzione temporanea o un cambiamento nelle connessioni esterne caratteristiche non provoca deviazioni nel funzionamento del sistema oltre i limiti predeterminati, il sistema è debolmente connesso all'ambiente esterno. Altrimenti è stretto.
I sistemi combinati contengono sottosistemi aperti e chiusi. La presenza di sistemi combinati indica una complessa combinazione di sottosistemi aperti e chiusi.
A seconda della struttura e delle proprietà spazio-temporali, i sistemi si dividono in semplici, complessi e grandi.
Semplice: sistemi che non hanno strutture ramificate, costituite da un piccolo numero di relazioni e un piccolo numero di elementi. Tali elementi servono a svolgere le funzioni più semplici; è impossibile individuare in essi livelli gerarchici. Una caratteristica distintiva dei sistemi semplici è il determinismo (chiara certezza) della nomenclatura, del numero degli elementi e delle connessioni sia all'interno del sistema che con l'ambiente.
Complesso - caratterizzato da un gran numero di elementi e connessioni interne, la loro eterogeneità ed eterogeneità, diversità strutturale, svolgono una funzione complessa o un numero di funzioni. I componenti di sistemi complessi possono essere visti come sottosistemi, ognuno dei quali può essere ulteriormente perfezionato in sottosistemi ancora più semplici e così via. fino a quando l'elemento non viene ricevuto.
Definizione N1: Un sistema si dice complesso (da posizioni epistemologiche) se la sua cognizione richiede il coinvolgimento congiunto di molti modelli di teorie, e in alcuni casi di molte discipline scientifiche, oltre a tenere conto dell'incertezza di natura probabilistica e improbabile. La manifestazione più caratteristica di questa definizione è la multimodellazione.
Modello- qualche sistema, il cui studio serve come mezzo per ottenere informazioni su un altro sistema. Questa è una descrizione di sistemi (matematici, verbali, ecc.) che riflette un certo gruppo delle sue proprietà.
Definizione N2: un sistema si dice complesso se in realtà si manifestano chiaramente (essenzialmente) i segni della sua complessità. Vale a dire:
Naturalmente, tutti i segni sono considerati in relazione. La costruzione gerarchica è una caratteristica dei sistemi complessi, mentre i livelli della gerarchia possono essere sia omogenei che eterogenei. I sistemi complessi sono caratterizzati da fattori come l'incapacità di prevedere il loro comportamento, ovvero una debole prevedibilità, la loro segretezza, vari stati.
I sistemi complessi possono essere suddivisi nei seguenti sottosistemi fattoriali:
Un grande sistema è un sistema che non è osservato simultaneamente dalla posizione di un osservatore nel tempo o nello spazio, per il quale il fattore spaziale è significativo, il cui numero di sottosistemi è molto grande e la composizione è eterogenea.
Il sistema può essere sia grande che complesso. I sistemi complessi uniscono un gruppo più ampio di sistemi, cioè quelli di grandi dimensioni, una sottoclasse di sistemi complessi.
Le procedure di scomposizione e aggregazione sono fondamentali nell'analisi e nella sintesi di sistemi grandi e complessi.
La scomposizione è la divisione dei sistemi in parti, seguita dalla considerazione indipendente delle singole parti.
Ovviamente, la decomposizione è un concetto associato a un modello, poiché il sistema stesso non può essere sezionato senza violarne le proprietà. A livello di modellazione, le connessioni separate saranno sostituite rispettivamente da equivalenti, oppure il modello del sistema è costruito in modo tale che la sua scomposizione in parti separate risulti naturale.
Se applicata a sistemi grandi e complessi, la decomposizione è un potente strumento di ricerca.
L'aggregazione è l'opposto della decomposizione. Nel processo di ricerca, diventa necessario combinare gli elementi del sistema per considerarlo da una posizione più generale.
Decomposizione e aggregazione sono due facce opposte dell'approccio alla considerazione di sistemi grandi e complessi, applicati in unità dialettica.
I sistemi per i quali lo stato del sistema è determinato in modo univoco dai valori iniziali e può essere previsto per qualsiasi momento successivo sono detti deterministici.
I sistemi stocastici sono sistemi in cui i cambiamenti sono casuali. Con impatti casuali, i dati sullo stato del sistema non sono sufficienti per prevedere in un momento successivo.
Per grado di organizzazione: ben organizzato, poco organizzato (diffuso).
Rappresentare l'oggetto o il processo analizzato come un sistema ben organizzato significa determinare gli elementi del sistema, la loro relazione, le regole per combinarsi in componenti più grandi. La situazione problematica può essere descritta come un'espressione matematica. La soluzione del problema quando si presenta sotto forma di un sistema ben organizzato viene effettuata con metodi analitici di rappresentazione formalizzata del sistema.
Esempi di sistemi ben organizzati: il sistema solare, che descrive gli schemi più significativi del moto planetario attorno al Sole; visualizzazione di un atomo sotto forma di un sistema planetario costituito da un nucleo ed elettroni; descrizione del funzionamento di un dispositivo elettronico complesso mediante un sistema di equazioni che tiene conto delle peculiarità delle sue condizioni operative (presenza di rumore, instabilità degli alimentatori, ecc.).
La descrizione di un oggetto nella forma di un sistema ben organizzato viene utilizzata nei casi in cui è possibile offrire una descrizione deterministica e provare sperimentalmente la validità della sua applicazione, l'adeguatezza del modello al processo reale. I tentativi di applicare la classe dei sistemi ben organizzati per rappresentare oggetti complessi multi-componente o compiti multi-obiettivo falliscono gravemente: richiedono una quantità di tempo inaccettabilmente grande, sono praticamente irrealizzabili e sono inadeguati ai modelli applicati.
Sistemi mal organizzati. Quando un oggetto è rappresentato come un sistema poco organizzato o diffuso, il compito non è quello di determinare tutti i componenti presi in considerazione, le loro proprietà e le connessioni tra loro e gli obiettivi del sistema. Il sistema è caratterizzato da un certo insieme di macroparametri e regolarità che si trovano sulla base di uno studio non dell'intero oggetto o classe di fenomeni, ma sulla base di una selezione di componenti definite utilizzando determinate regole che caratterizzano l'oggetto o processo in corso di studio. Sulla base di tale studio selettivo, si ottengono caratteristiche o modelli (statistici, economici) e distribuiti all'intero sistema nel suo insieme. Contestualmente vengono effettuate le opportune prenotazioni. Ad esempio, quando si ottengono regolarità statistiche, queste vengono estese al comportamento dell'intero sistema con una certa probabilità di confidenza.
L'approccio alla visualizzazione di oggetti sotto forma di sistemi diffusi è ampiamente utilizzato in: descrivere i sistemi di coda, determinare il numero del personale nelle imprese e nelle istituzioni, studiare i flussi informativi documentali nei sistemi di controllo, ecc.
Dal punto di vista della natura delle funzioni, si distinguono sistemi speciali, multifunzionali e universali.
I sistemi speciali sono caratterizzati da uno scopo unico e da una ristretta specializzazione professionale del personale di servizio (relativamente semplice).
I sistemi multifunzionali consentono di implementare più funzioni sulla stessa struttura. Esempio: un sistema produttivo che prevede il rilascio di vari prodotti all'interno di una determinata fascia.
Per i sistemi universali: molte azioni vengono attuate sulla stessa struttura, ma la composizione delle funzioni in termini di tipo e quantità è meno omogenea (meno definita). Ad esempio, una mietitrebbia.
Per la natura dello sviluppo, ci sono 2 classi di sistemi: stabili e in via di sviluppo.
In un sistema stabile, la struttura e le funzioni praticamente non cambiano durante l'intero periodo della sua esistenza e, di regola, la qualità del funzionamento dei sistemi stabili si deteriora solo quando i loro elementi si consumano. Le misure riparative di solito possono solo ridurre il tasso di deterioramento.
Un'eccellente caratteristica dello sviluppo di sistemi è che nel tempo la loro struttura e le loro funzioni acquisiscono cambiamenti significativi. Le funzioni del sistema sono più costanti, anche se cambiano spesso. Solo il loro scopo rimane praticamente invariato. I sistemi in evoluzione hanno una maggiore complessità.
In ordine di complessità del comportamento: automatico, decisivo, autorganizzante, anticipatore, trasformatore.
Automatico: reagiscono inequivocabilmente a un insieme limitato di influenze esterne, la loro organizzazione interna è adattata al passaggio a uno stato di equilibrio al momento del ritiro da esso (omeostasi).
Decisivo: hanno criteri costanti per distinguere la loro risposta costante ad ampie classi di influenze esterne. La costanza della struttura interna viene mantenuta sostituendo gli elementi guasti.
Auto-organizzazione: avere criteri flessibili per distinguere e risposte flessibili alle influenze esterne, adattandosi a diversi tipi di influenza. Stabilità della struttura interna forme superiori di tali sistemi è assicurata da una costante auto-riproduzione.
I sistemi auto-organizzanti hanno le caratteristiche dei sistemi diffusi: comportamento stocastico, non stazionarietà dei singoli parametri e processi. A ciò si aggiungono segni come l'imprevedibilità del comportamento; la capacità di adattarsi alle mutevoli condizioni ambientali, modificare la struttura quando il sistema interagisce con l'ambiente, mantenendo le proprietà di integrità; la capacità di formare possibili comportamenti e scegliere il meglio da essi, ecc. A volte questa classe è divisa in sottoclassi, evidenziando sistemi adattivi o autoadattanti, autorigeneranti, autoriproduttivi e altre sottoclassi corrispondenti a varie proprietà dei sistemi in via di sviluppo.
Esempi: organizzazioni biologiche, comportamento collettivo delle persone, organizzazione della gestione a livello di impresa, industria, stato nel suo insieme, ad es. in quei sistemi dove c'è necessariamente un fattore umano.
Se la stabilità nella sua complessità comincia a superare le complesse influenze del mondo esterno, questi sono sistemi anticipatori: può prevedere l'ulteriore corso dell'interazione.
I trasformatori sono sistemi complessi immaginari al più alto livello di complessità, non vincolati dalla permanenza dei veicoli esistenti. Possono cambiare portatori di materiale mantenendo la loro individualità. La scienza non conosce ancora esempi di tali sistemi.
Il sistema può essere suddiviso in tipi in base alle caratteristiche della struttura della loro costruzione e al significato del ruolo che i singoli componenti svolgono in essi rispetto ai ruoli di altre parti.
In alcuni sistemi, una delle parti può avere un ruolo dominante (la sua importanza >> (simbolo di relazione di superiorità significativa) l'importanza di altre parti). Tale componente fungerà da centrale che determina il funzionamento dell'intero sistema. Tali sistemi sono chiamati centralizzati.
In altri sistemi, tutti i loro componenti costitutivi sono approssimativamente ugualmente significativi. Strutturalmente, non sono dislocati attorno a qualche componente centralizzato, ma sono interconnessi in serie o in parallelo e hanno all'incirca gli stessi valori per il funzionamento del sistema. Questi sono sistemi decentralizzati.
I sistemi possono essere classificati in base al loro scopo. Tra i sistemi tecnici e organizzativi ci sono: produzione, gestione, manutenzione.
Nella produzione di sistemi vengono implementati processi per ottenere alcuni prodotti o servizi. Essi, a loro volta, sono divisi in energia reale, in cui avviene la trasformazione ambiente naturale o materie prime nel prodotto finale di natura materiale o energetica, o il trasporto di tali prodotti; e informazioni - per la raccolta, la trasmissione e la trasformazione di informazioni e la fornitura di servizi di informazione.
Lo scopo dei sistemi di controllo è l'organizzazione e la gestione dei processi di materia-energia e di informazione.
I sistemi di manutenzione sono impegnati nel mantenimento dei limiti specificati di prestazione dei sistemi di produzione e controllo.
CARATTERISTICHE GENERALI E CLASSIFICAZIONE DEI SISTEMI
Sistema: Definizione e classificazione
Il concetto di sistema è uno di quelli fondamentali ed è utilizzato in diverse discipline scientifiche e ambiti dell'attività umana. Le note espressioni "sistema informativo", "sistema uomo-macchina", "sistema economico", "sistema biologico" e molte altre illustrano la prevalenza di questo termine in diverse aree disciplinari.
Ci sono molte definizioni nella letteratura di cosa sia un "sistema". Nonostante le differenze di formulazione, si basano tutti in una certa misura sulla traduzione originale della parola greca systema - un tutto fatto di parti, collegate. Useremo la seguente definizione piuttosto generale.
Sistema- un insieme di oggetti uniti da collegamenti in modo che esistano (funzionano) come un tutto unico, acquisendo nuove proprietà che questi oggetti non hanno separatamente.
L'osservazione sulle nuove proprietà del sistema in questa definizione è una caratteristica molto importante del sistema, che lo distingue da una semplice raccolta di elementi non correlati. La presenza di nuove proprietà in un sistema che non sono la somma delle proprietà dei suoi elementi è chiamata emergenza (ad esempio, la performance del sistema "collettivo" non si riduce alla somma della performance dei suoi elementi - membri di questo squadra).
Gli oggetti nei sistemi possono essere sia materiali che astratti. Nel primo caso si parla di materiale (empirico) sistemi; nel secondo - sui sistemi astratti. I sistemi astratti includono teorie, linguaggi formali, modelli matematici, algoritmi, ecc.
Sistemi. Principi di coerenza
Per identificare i sistemi nel mondo circostante, puoi utilizzare quanto segue principi di coerenza.
Il principio dell'integrità esterna - isolamento sistemi dall'ambiente. Il sistema interagisce con l'ambiente nel suo insieme, il suo comportamento è determinato dallo stato dell'ambiente e dallo stato dell'intero sistema, e non da una parte separata di esso.
Isolamento del sistema nell'ambiente ha il suo scopo, cioè il sistema è caratterizzato da uno scopo. Altre caratteristiche del sistema nel mondo circostante sono il suo ingresso, uscita e stato interno.
L'input di un sistema astratto, ad esempio una teoria matematica, è l'affermazione del problema; l'output è il risultato della risoluzione di questo problema e la destinazione sarà la classe di problemi risolti nell'ambito di questa teoria.
Il principio dell'integrità interna è la stabilità dei collegamenti tra le parti del sistema. Lo stato di sistemi dipende non solo dallo stato delle sue parti - elementi, ma anche dallo stato delle connessioni tra di loro. Ecco perché le proprietà del sistema non si riducono alla semplice somma delle proprietà dei suoi elementi, ma compaiono nel sistema quelle proprietà che sono assenti dagli elementi separatamente.
La presenza di collegamenti stabili tra gli elementi del sistema ne determina la funzionalità. La violazione di questi collegamenti può portare al fatto che il sistema non sarà in grado di svolgere le funzioni assegnate.
Il principio della gerarchia: nel sistema è possibile distinguere i sottosistemi, definendo per ciascuno di essi il proprio input, output, scopo. A sua volta, il sistema stesso può essere visto come parte di un più ampio sistemi.
Un'ulteriore divisione dei sottosistemi in parti porterà al livello in cui questi sottosistemi sono chiamati elementi del sistema originale. Teoricamente, il sistema può essere diviso in piccole parti, apparentemente indefinitamente. Tuttavia, in pratica ciò porterà alla comparsa di elementi il cui collegamento con il sistema originario, con le sue funzioni, sarà difficile da cogliere. Pertanto, un elemento del sistema è considerato come parti così piccole di esso che hanno alcune qualità inerenti al sistema stesso.
Importante nello studio, progettazione e sviluppo di sistemi è il concetto della sua struttura. Struttura del sistema- la totalità dei suoi elementi e legami stabili tra di loro. Per visualizzare la struttura del sistema, vengono spesso utilizzate notazioni grafiche (lingue), diagrammi a blocchi. In questo caso, di norma, la rappresentazione della struttura del sistema viene eseguita a più livelli di dettaglio: in primo luogo vengono descritti i collegamenti del sistema con l'ambiente esterno; quindi viene disegnato un diagramma con la selezione dei sottosistemi più grandi, quindi vengono creati i propri diagrammi per i sottosistemi, ecc.
Tali dettagli sono il risultato di un'analisi strutturale coerente del sistema. Metodo analisi dei sistemi strutturaliè un sottoinsieme dei metodi di analisi del sistema in generale e viene utilizzato, in particolare, nell'ingegneria della programmazione, nello sviluppo e nell'implementazione di sistemi informativi complessi. L'idea principale dell'analisi del sistema strutturale è un dettaglio passo-passo del sistema o del processo studiato (simulato), che inizia con una panoramica generale dell'oggetto di studio e quindi implica il suo perfezionamento coerente.
A approccio sistemico alla soluzione della ricerca, della progettazione, della produzione e di altri problemi teorici e pratici, la fase di analisi e la fase di sintesi costituiscono il concetto metodologico della soluzione. Nello studio (progettazione, sviluppo) dei sistemi, nella fase di analisi, il sistema iniziale (sviluppato) viene suddiviso in parti in modo da semplificarlo e risolvere il problema in modo sequenziale. Nella fase di sintesi, i risultati ottenuti, i singoli sottosistemi vengono collegati tra loro stabilendo collegamenti tra gli input e gli output dei sottosistemi.
È importante notare che la divisione sistemi dare in parti risultati diversi a seconda di chi e per quale scopo esegue questa partizione. Qui stiamo parlando solo di tali partizioni, la sintesi dopo la quale ci consente di ottenere il sistema originale o concepito. Questi non includono, ad esempio, l'"analisi" del sistema "computer" con martello e scalpello. Quindi, per uno specialista che implementa un sistema informativo automatizzato in un'impresa, i collegamenti informativi tra i dipartimenti aziendali saranno importanti; per uno specialista nel reparto forniture - collegamenti che mostrano il movimento delle risorse materiali nell'impresa. Di conseguenza, è possibile ottenere varie opzioni per i diagrammi strutturali del sistema, che conterrà varie connessioni tra i suoi elementi, riflettendo un particolare punto di vista e lo scopo dello studio.
Prestazione sistemi, in cui l'essenziale è la visualizzazione e lo studio delle sue relazioni con l'ambiente esterno, con i sistemi esterni, è chiamata rappresentazione a livello macro. La rappresentazione della struttura interna del sistema è una rappresentazione a livello micro.
Classificazione del sistema
Classificazione sistemi comporta la divisione dell'intero insieme di sistemi in diversi gruppi, classi che hanno caratteristiche comuni. La classificazione dei sistemi può essere basata su diverse caratteristiche.
Nel caso più generale si possono distinguere due grandi classi di sistemi: astratti (simbolici) e materiali (empirici).
In base all'origine del sistema, sono divisi sui sistemi naturali(creato dalla natura), artificiali, così come sistemi di origine mista, in cui sono presenti sia elementi naturali che elementi creati dall'uomo. I sistemi, che sono artificiali o misti, sono creati dall'uomo per raggiungere i suoi obiettivi e bisogni.
Diamo brevi caratteristiche di alcuni tipi generali di sistemi.
Sistema tecnicoè un complesso interconnesso e interdipendente di elementi materiali che forniscono una soluzione a un determinato problema. Tali sistemi includono un'auto, un edificio, un computer, un sistema di comunicazione radio, ecc. Una persona non è un elemento di un tale sistema e il sistema tecnico stesso appartiene alla classe di quelli artificiali.
Sistema tecnologico- un sistema di regole, norme che determinano la sequenza delle operazioni nel processo produttivo.
Sistema organizzativo in generale, è un insieme di persone (collettive) interconnesse da determinate relazioni nel processo di alcune attività, create e gestite dalle persone. Le note combinazioni di "sistema organizzativo-tecnico, organizzativo-tecnologico" ampliano la comprensione del sistema organizzativo attraverso i mezzi ei metodi dell'attività professionale dei membri delle organizzazioni.
Altro nome - organizzativo ed economico il sistema è utilizzato per designare i sistemi (organizzazioni, imprese) che partecipano ai processi economici di creazione, distribuzione, scambio di beni materiali.
sistema economico- un sistema di forze produttive e rapporti di produzione che si sviluppano nel processo di produzione, consumo, distribuzione dei beni materiali. Un sistema socio-economico più generale riflette inoltre i legami e gli elementi sociali, comprese le relazioni tra le persone e i collettivi, le condizioni attività lavorativa, riposo, ecc. I sistemi organizzativi ed economici operano nel campo della produzione di beni e/o servizi, ovverosia. in qualche sistema economico. Questi sistemi sono di grande interesse come oggetti di attuazione. sistemi informativi economici(EIS), che sono sistemi informatici per la raccolta, l'archiviazione, l'elaborazione e la diffusione di informazioni economiche. Un'interpretazione privata degli EIS sono sistemi progettati per automatizzare i compiti di gestione delle imprese (organizzazioni).
In base al grado di complessità si distinguono sistemi semplici, complessi e molto complessi (grandi). Sistemi semplici sono caratterizzati da un numero ridotto di connessioni interne e dalla relativa facilità di descrizione matematica. Caratteristica per loro è la presenza di solo due possibili stati di operabilità: in caso di guasto degli elementi, il sistema perde completamente la sua operabilità (la capacità di raggiungere il suo scopo) o continua a svolgere pienamente le funzioni specificate.
Sistemi complessi hanno una struttura ramificata, un'ampia varietà di elementi e relazioni e molti stati di salute (più di due). Questi sistemi si prestano alla descrizione matematica, di regola, con l'ausilio di complesse relazioni matematiche (deterministiche o probabilistiche). I sistemi complessi comprendono quasi tutti i moderni sistemi tecnici (televisori, macchine utensili, veicoli spaziali, ecc.).
I moderni sistemi organizzativi ed economici (grandi imprese, holding, produzione, trasporti, società energetiche) sono tra i sistemi molto complessi (grandi). Le seguenti caratteristiche sono tipiche di tali sistemi:
la complessità dell'incarico e la varietà delle funzioni svolte;
grandi dimensioni degli impianti in termini di numero di elementi, loro interconnessioni, ingressi e uscite;
una complessa struttura gerarchica del sistema, che consente di individuare in esso più livelli con elementi piuttosto indipendenti a ciascuno dei livelli, con propri obiettivi degli elementi e caratteristiche di funzionamento;
la presenza di un obiettivo comune del sistema e, di conseguenza, il controllo centralizzato, la subordinazione tra elementi di diverso livello con relativa autonomia;
la presenza nel sistema di elementi attivi - le persone e i loro team con i propri obiettivi (che, in generale, possono non coincidere con gli obiettivi del sistema stesso) e comportamenti;
la varietà dei tipi di relazioni tra gli elementi del sistema (materiale, informativo, connessioni energetiche) e il sistema con l'ambiente esterno.
A causa della complessità dello scopo e dei processi di funzionamento, la costruzione di modelli matematici adeguati che caratterizzino le dipendenze dei parametri di output, input e interni per sistemi di grandi dimensioni è impossibile.
Secondo il grado di interazione con l'ambiente esterno, ci sono sistemi aperti e sistemi chiusi. Un sistema è chiamato sistema chiuso, ogni suo elemento ha connessioni solo con gli elementi del sistema stesso, cioè un sistema chiuso non interagisce con l'ambiente esterno. I sistemi aperti interagiscono con l'ambiente esterno, scambiandosi materia, energia, informazioni. Tutti i sistemi reali sono strettamente o debolmente connessi con l'ambiente esterno e sono aperti.
Per natura il comportamento del sistema si divide in deterministico e non deterministico. I sistemi deterministici sono quei sistemi in cui i componenti interagiscono tra loro in un modo ben definito. Il comportamento e lo stato di un tale sistema possono essere previsti senza ambiguità. quando sistemi non deterministici una previsione così inequivocabile non può essere fatta.
Se il comportamento del sistema obbedisce a leggi probabilistiche, allora è detto probabilistico. In questo caso, la previsione del comportamento del sistema viene eseguita utilizzando modelli matematici probabilistici. Possiamo dire che i modelli probabilistici sono una certa idealizzazione che permette di descrivere il comportamento di sistemi non deterministici. In pratica, la classificazione di un sistema come deterministico o non deterministico dipende spesso dagli obiettivi dello studio e dai dettagli della considerazione del sistema.
