El concepto de sistema. Propiedades de sistemas complejos.

En nuestro mundo existen una serie de conceptos que, a primera vista, tienen una interpretación bastante sencilla. Además, se utilizan en campos de actividad completamente diferentes. Dependiendo del contexto en el que los utilicemos se explica su significado. Uno de esos términos complejos y multifacéticos es "integridad". Esta palabra se encuentra a menudo en la vida cotidiana, pero pocas personas pueden darle una definición clara. Bueno, ahora intentemos hacer frente a esta difícil tarea.

Breve interpretación generalizada.

Entonces, según el Diccionario Explicativo, la integridad es una característica general de los objetos u objetos que tienen una estructura interna compleja. Este concepto es la personificación de la autonomía, la autosuficiencia, así como la integración de ciertos objetos. Además, podemos decir que la integridad es una característica de calidad, unicidad, originalidad que se formó en un determinado entorno y corresponde únicamente a un objeto específico. En otras palabras, el término indica una combinación de un cierto número de componentes en un objeto, que se desarrollan y funcionan juntos, formando así un sistema cerrado y completo. Tal sistema puede ser cualquier unidad biológica (tanto una célula como una persona), un estado o una pequeña sociedad, software, etc.

Ciencia y filosofía

Es obvio que la palabra "integridad" deriva de "todo" o "uno". A menudo los usamos para caracterizar algo separado que se ha formado completamente y se ha vuelto autosuficiente. El ejemplo que se proporcionó anteriormente es la célula como unidad biológica. Está enmarcado por una membrana especial a través de la cual no puede filtrarse, y en su interior se encuentran todos aquellos componentes que aseguran el metabolismo necesario dentro de este sistema. Todos los organismos vivos (personas, animales, plantas) están formados por estas células. Las células forman parte de cada órgano interno, determinando su integridad. Juntos obtenemos un organismo vivo de pleno derecho, cuyo trabajo está coordinado y no depende de otros similares. Pero depende del medio ambiente: aire, agua, luz. Estos componentes, formados por moléculas, también son autosuficientes e individuales, pero en combinación con los humanos, los animales y todos los demás habitantes de nuestro planeta forman biomasa. A su vez, la biomasa es también una estructura única dentro de la cual todos los organismos vivos funcionan armoniosamente.

Psicología

Acabamos de ver el ejemplo de las ciencias exactas. Ahora pasemos a los psicólogos y los términos que utilizan con más frecuencia. Uno de ellos es el “principio de integridad personal”. La personalidad humana es un concepto espiritual. No se puede tocar, inhalar ni sentir como, por ejemplo, una persona o agua. Pero la personalidad se construye a partir de componentes que la forman y la mejoran. Entre estos nombraremos experiencias de vida, errores, sufrimientos, alegrías, amistad y traición, amor, formación de una familia, crecimiento profesional, pasiones, intereses y mucho más. La formación de la personalidad es un proceso extremadamente individual. En la historia de la humanidad hay personas que se volvieron autosuficientes e independientes desde muy temprana edad. Y en algunos casos sucede que una persona madura, que ha pasado más de medio siglo en la Tierra, todavía no ha podido hacerse espiritual y autosuficiente.

Fronteras estatales

Los politólogos e historiadores tienen que lidiar constantemente con un concepto como el de integridad territorial. Su esencia no es diferente de todo lo descrito anteriormente. La única diferencia es que en este caso estamos hablando de las fronteras terrestres específicas de un determinado país, su idioma nacional, bandera, himno y otros atributos. Anteriormente, en el concepto político, el principio de integridad del Estado también se basaba en principios nacionales. Si se produjo la asimilación de los pueblos, fue insignificante. Por lo tanto, los latinos vivían en el territorio de la Italia moderna, los celtas vivían en Francia, los godos vivían en Alemania y los antepasados ​​​​eslavos vivían en nuestras tierras. Hoy, los pueblos que habitan un determinado estado no afectan su integridad.

Informática y tecnologías modernas

La integridad es un concepto que recientemente se ha utilizado ampliamente en el campo de la tecnología científica, la programación y las actividades de Internet. En particular, estamos hablando de códigos fuente prístinos e inmutables de programas y archivos. Por ejemplo, tomemos el sitio web más común, compilado por un programador a partir de varios códigos fuente. Para cada página individual se utilizaron ciertos códigos y combinaciones de símbolos, números y signos. Juntos formaron una imagen completa que se convirtió en la base del recurso de Internet. Si el código fuente se maneja incorrectamente, la actividad del producto secundario se verá interrumpida. Los ajustes se pierden y, como resultado, la imagen general desaparece. Cabe señalar por separado que en esta situación sería apropiado verificar la integridad de la información. Esto se puede hacer realizando un determinado conjunto de funciones. También puede realizar una reversión del sistema para restaurar los datos originales.

violación de integridad

En biología, psicología, geografía y política, en informática y alta tecnología, la integridad está presente en todas partes. Pero en cualquiera de estos casos esta misma unidad puede romperse. En cuanto a la biología, un ejemplo sorprendente de violación de la integridad son las enfermedades, el cese del funcionamiento de ciertos órganos y las amputaciones. En psicología, las violaciones de la integridad de la personalidad son diversos trastornos mentales. Aquí podemos mencionar la esquizofrenia, la amnesia, la psicosis, la neurastenia y muchas otras enfermedades mentales. Un ataque al territorio de un Estado, la destrucción de sus símbolos es el colapso de su unidad. Este fenómeno se observa durante la guerra y los conflictos armados internacionales. Bueno, ya hemos examinado en detalle la cuestión de cómo puede verse comprometida la integridad de los productos de Internet.

Hay muchos conceptos de sistema. Consideremos los conceptos que revelan más plenamente sus propiedades esenciales (Fig. 1).

Arroz. 1. Concepto de sistema

"Un sistema es un complejo de componentes que interactúan".

"Un sistema es un conjunto de elementos operativos interconectados".

"Un sistema no es sólo una colección de unidades... sino una colección de relaciones entre estas unidades".

Y aunque el concepto de sistema se define de diferentes maneras, generalmente significa que un sistema es un determinado conjunto de elementos interconectados que forman una unidad e integridad estables, que tiene propiedades y patrones integrales.

Podemos definir un sistema como algo completo, abstracto o real, que consta de partes interdependientes.

Sistema Puede ser cualquier objeto de la naturaleza viva e inanimada, sociedad, proceso o conjunto de procesos, teoría científica, etc., si definen elementos que forman una unidad (integridad) con sus conexiones e interrelaciones entre ellos, lo que en última instancia crea un conjunto de propiedades, inherente únicamente a un sistema dado y distinguiéndolo de otros sistemas (propiedad de emergencia).

Sistema(del griego SYSTEMA, que significa "un todo formado por partes") es un conjunto de elementos, conexiones e interacciones entre ellos y el entorno externo, formando una cierta integridad, unidad y determinación. Casi todos los objetos pueden considerarse como un sistema.

Sistema– es un conjunto de objetos materiales e intangibles (elementos, subsistemas) unidos por algún tipo de conexiones (informativas, mecánicas, etc.), diseñado para lograr un objetivo específico y lograrlo de la mejor manera posible. Sistema se define como una categoría, es decir su divulgación se realiza mediante la identificación de las principales propiedades inherentes al sistema. Para estudiar un sistema, es necesario simplificarlo manteniendo las propiedades básicas, es decir. construir un modelo del sistema.



Sistema puede manifestarse como un objeto material integral, que representa un conjunto naturalmente determinado de elementos que interactúan funcionalmente.

Un medio importante para caracterizar un sistema es su propiedades. Las principales propiedades del sistema se manifiestan a través de la integridad, interacción e interdependencia de los procesos de transformación de materia, energía e información, a través de su funcionalidad, estructura, conexiones y ambiente externo.

Propiedad– esta es la calidad de los parámetros del objeto, es decir Manifestaciones externas del método mediante el cual se obtiene el conocimiento sobre un objeto. Las propiedades permiten describir objetos del sistema. Sin embargo, pueden cambiar como resultado del funcionamiento del sistema.. Las propiedades son manifestaciones externas del proceso mediante el cual se obtiene y se observa conocimiento sobre un objeto. Las propiedades brindan la capacidad de describir cuantitativamente objetos del sistema, expresándolos en unidades de una determinada dimensión. Las propiedades de los objetos del sistema pueden cambiar como resultado de su acción.

Se distinguen los siguientes: principales propiedades del sistema :

· Un sistema es un conjunto de elementos. . Bajo ciertas condiciones, los elementos pueden considerarse sistemas.

· La presencia de conexiones significativas entre elementos.. Bajo conexiones significativas Se entienden como aquellas que natural y necesariamente determinan las propiedades integradoras del sistema.

· Presencia de una organización específica., lo cual se manifiesta en una disminución en el grado de incertidumbre del sistema en comparación con la entropía de los factores formadores del sistema que determinan la posibilidad de crear un sistema. Estos factores incluyen la cantidad de elementos del sistema, la cantidad de conexiones significativas que puede tener el elemento.

· Disponibilidad de propiedades integradoras. , es decir. inherente al sistema en su conjunto, pero no inherente a ninguno de sus elementos por separado. Su presencia muestra que las propiedades del sistema, aunque dependen de las propiedades de los elementos, no están completamente determinadas por ellos. El sistema no se reduce a un simple conjunto de elementos; Al descomponer un sistema en partes separadas, es imposible conocer todas las propiedades del sistema en su conjunto.

· Aparición irreductibilidad de las propiedades de los elementos individuales y las propiedades del sistema en su conjunto.

· Integridad – se trata de una propiedad de todo el sistema, que consiste en el hecho de que un cambio en cualquier componente del sistema afecta a todos sus demás componentes y conduce a un cambio en el sistema en su conjunto; por el contrario, cualquier cambio en el sistema afecta a todos los componentes del sistema.

· Divisibilidad – es posible descomponer el sistema en subsistemas para simplificar el análisis del sistema.

· Habilidades de comunicación. Cualquier sistema opera en un entorno, experimenta la influencia del entorno y, a su vez, influye en el entorno. Relación entre ambiente y sistema. Puede considerarse una de las principales características del funcionamiento del sistema, una característica externa del sistema que determina en gran medida sus propiedades.

· El sistema es inherente propiedad para desarrollar, adaptarse a las nuevas condiciones creando nuevas conexiones, elementos con sus objetivos locales y medios para alcanzarlos. Desarrollo– explica complejos procesos termodinámicos y de información en la naturaleza y la sociedad.

· Jerarquía. Debajo de la jerarquía Se refiere a la descomposición secuencial del sistema original en una serie de niveles con el establecimiento de una relación de subordinación de los niveles subyacentes a los superiores. Jerarquía del sistema es que puede considerarse como un elemento de un sistema de orden superior, y cada uno de sus elementos, a su vez, es un sistema.

Una propiedad importante del sistema es inercia del sistema, determinar el tiempo necesario para transferir el sistema de un estado a otro para parámetros de control dados.

· Multifuncionalidad – la capacidad de un sistema complejo para implementar un determinado conjunto de funciones en una estructura determinada, que se manifiesta en las propiedades de flexibilidad, adaptación y supervivencia.

· Flexibilidad – es propiedad de un sistema cambiar el propósito de operación dependiendo de las condiciones de operación o el estado de los subsistemas.

· Adaptabilidad – la capacidad de un sistema para cambiar su estructura y elegir opciones de comportamiento de acuerdo con los nuevos objetivos del sistema y bajo la influencia de factores ambientales. Un sistema adaptativo es aquel en el que hay un proceso continuo de aprendizaje o autoorganización.

· Fiabilidad Esta es la propiedad de un sistema para implementar funciones específicas dentro de un cierto período de tiempo con parámetros de calidad específicos.

· Seguridad la capacidad del sistema de no causar impactos inaceptables a los objetos técnicos, al personal y al medio ambiente durante su funcionamiento.

· Vulnerabilidad – la capacidad de sufrir daños cuando se expone a factores externos y (o) internos.

· Estructuralidad – el comportamiento del sistema está determinado por el comportamiento de sus elementos y las propiedades de su estructura.

· Dinamismo es la capacidad de funcionar a lo largo del tiempo.

· Disponibilidad de comentarios.

Cualquier sistema tiene un propósito y limitaciones. El objetivo del sistema puede describirse mediante la función objetivo U1 = F (x, y, t, ...), donde U1 es el valor extremo de uno de los indicadores de la calidad del funcionamiento del sistema.

Comportamiento del sistema puede describirse mediante la ley Y = F(x), que refleja cambios en la entrada y salida del sistema. Esto determina el estado del sistema.

Estado del sistema Es una fotografía instantánea, o una instantánea del sistema, una parada en su desarrollo. Se determina mediante interacciones de entrada o señales de salida (resultados), o mediante macroparámetros, macropropiedades del sistema. Este es un conjunto de estados de sus n elementos y conexiones entre ellos. La especificación de un sistema específico se reduce a la especificación de sus estados, desde su inicio hasta su muerte o transición a otro sistema. Un sistema real no puede estar en ningún estado. Su condición está sujeta a restricciones: algunos factores internos y externos (por ejemplo, una persona no puede vivir 1000 años). Los estados posibles de un sistema real se forman en el espacio de estados del sistema de un determinado subdominio Z SD (subespacio): el conjunto de estados permisibles del sistema.

Equilibrio– la capacidad de un sistema, en ausencia de influencias perturbadoras externas o bajo influencias constantes, de mantener su estado durante un tiempo indefinidamente largo.

Sostenibilidad Es la capacidad de un sistema de volver a un estado de equilibrio después de haber sido sacado de este estado bajo la influencia de influencias perturbadoras externas o internas. Esta capacidad es inherente a los sistemas cuando la desviación no supera un determinado límite establecido.

3. Concepto de estructura del sistema..

Estructura del sistema– un conjunto de elementos del sistema y conexiones entre ellos en forma de conjunto. Estructura del sistema significa estructura, disposición, orden y refleja ciertas relaciones, la posición mutua de los componentes del sistema, es decir, su estructura y no tiene en cuenta las numerosas propiedades (estados) de sus elementos.

El sistema se puede representar mediante una simple lista de elementos, pero la mayoría de las veces, cuando se estudia un objeto, dicha representación no es suficiente, porque es necesario averiguar cuál es el objeto y qué asegura el cumplimiento de sus objetivos.


Arroz. 2. Estructura del sistema

El concepto de elemento del sistema. priorato elemento- Es parte integrante de un todo complejo. En nuestro concepto, un todo complejo es un sistema que representa un complejo integral de elementos interconectados.

Elemento- una parte del sistema que es independiente de todo el sistema y es indivisible con este método de separación de partes. La indivisibilidad de un elemento se considera la inconveniencia de tener en cuenta su estructura interna dentro del modelo de un sistema determinado.

El elemento en sí se caracteriza únicamente por sus manifestaciones externas en forma de conexiones y relaciones con otros elementos y el entorno externo.

Concepto de comunicación. Conexión– un conjunto de dependencias de las propiedades de un elemento con respecto a las propiedades de otros elementos del sistema. Establecer una conexión entre dos elementos significa identificar la presencia de dependencias en sus propiedades. La dependencia de las propiedades de los elementos puede ser unilateral o bilateral.

Relaciones– un conjunto de dependencias bidireccionales de las propiedades de un elemento con respecto a las propiedades de otros elementos del sistema.

Interacción– un conjunto de interrelaciones y relaciones entre las propiedades de los elementos, cuando adquieren la naturaleza de interacción entre sí.

El concepto de entorno externo. El sistema existe entre otros objetos materiales o intangibles que no están incluidos en el sistema y están unidos por el concepto de "entorno externo": objetos del entorno externo. La entrada caracteriza el impacto del entorno externo en el sistema, la salida caracteriza el impacto del sistema en el entorno externo.

En esencia, delimitar o identificar un sistema es la división de una determinada área del mundo material en dos partes, una de las cuales se considera un sistema, un objeto de análisis (síntesis), y la otra, como un entorno externo. .

Ambiente externo– un conjunto de objetos (sistemas) existentes en el espacio y el tiempo que se supone que tienen un efecto sobre el sistema.

Ambiente externo Es un conjunto de sistemas naturales y artificiales para los cuales este sistema no es un subsistema funcional.

Tipos de estructuras

Consideremos una serie de estructuras de sistemas típicas que se utilizan para describir objetos organizativos, económicos, de producción y técnicos.

Habitualmente el concepto de “estructura” se asocia a la visualización gráfica de elementos y sus conexiones. Sin embargo, la estructura también se puede representar en forma matricial, la forma de una descripción teórica de conjuntos, utilizando el lenguaje de la topología, el álgebra y otras herramientas de modelado de sistemas.

Lineal (secuencial) la estructura (Fig. 8) se caracteriza por el hecho de que cada vértice está conectado a dos vecinos. Cuando falla al menos un elemento (conexión), la estructura se destruye. Un ejemplo de tal estructura es un transportador.

Anillo la estructura (Fig. 9) está cerrada; dos elementos cualesquiera tienen dos direcciones de conexión. Esto aumenta la velocidad de la comunicación y hace que la estructura sea más duradera.

Celular la estructura (Fig. 10) se caracteriza por la presencia de conexiones de respaldo, lo que aumenta la confiabilidad (capacidad de supervivencia) del funcionamiento de la estructura, pero conduce a un aumento en su costo.

Multiplicar conectado La estructura (Fig. 11) tiene la estructura de un gráfico completo. La confiabilidad operativa es máxima, la eficiencia operativa es alta debido a la presencia de caminos más cortos y el costo es máximo.

Estrella la estructura (Fig. 12) tiene un nodo central, que actúa como centro; todos los demás elementos del sistema están subordinados.

Grafovaia La estructura (Fig. 13) se utiliza generalmente al describir sistemas tecnológicos y de producción.

Red estructura (neto)- un tipo de estructura gráfica que representa una descomposición del sistema en el tiempo.

Por ejemplo, una estructura de red puede reflejar el orden de funcionamiento de un sistema técnico (red telefónica, red eléctrica, etc.), etapas de la actividad humana (en producción - un diagrama de red, en diseño - un modelo de red, en planificación - un modelo de red, plan de red, etc.d.).

Jerárquico la estructura se utiliza más ampliamente en el diseño de sistemas de control; cuanto más alto es el nivel jerárquico, menos conexiones tienen sus elementos. Todos los elementos, excepto los niveles superior e inferior, tienen funciones de mando y control subordinado.

Las estructuras jerárquicas representan una descomposición de un sistema en el espacio. Todos los vértices (nodos) y conexiones (arcos, aristas) existen en estas estructuras simultáneamente (no separados en el tiempo).

Las estructuras jerárquicas en las que cada elemento del nivel inferior está subordinado a un nodo (un vértice) del superior (y esto es válido para todos los niveles de la jerarquía) se denominan parecido a un árbol estructuras (estructuras tipo "árbol"; estructuras sobre las que se llevan a cabo relaciones de orden de árbol, estructuras jerárquicas con fuerte conexiones) (Figura 14, a).

Las estructuras en las que un elemento de un nivel inferior puede estar subordinado a dos o más nodos (vértices) de un nivel superior se denominan estructuras jerárquicas con débil conexiones (Figura 14, b).

Los diseños de productos y complejos técnicos complejos, las estructuras de clasificadores y diccionarios, las estructuras de objetivos y funciones, las estructuras de producción y las estructuras organizativas de las empresas se presentan en forma de estructuras jerárquicas.

En general, el términojerarquía más ampliamente, significa subordinación, el orden de subordinación de las personas de posición y rango inferior a las superiores, surgió como el nombre de la "escalera profesional" en religión, se usa ampliamente para caracterizar las relaciones en el aparato de gobierno, ejército, etc., luego el concepto de jerarquía se extendió a cualquier orden coordinado de objetos según su subordinación.

Así, en las estructuras jerárquicas sólo es importante resaltar los niveles de subordinación, pudiendo existir cualquier relación entre los niveles y componentes dentro del nivel. De acuerdo con esto, existen estructuras que utilizan el principio jerárquico, pero tienen características específicas, y es recomendable resaltarlas por separado.

Tema 2: Propiedades del sistema. Clasificación del sistema

Propiedades de los sistemas.

Entonces, el estado de un sistema es el conjunto de propiedades esenciales que posee el sistema en cada momento del tiempo.

Se entiende por propiedad un lado de un objeto que determina su diferencia con otros objetos o su similitud con ellos y se manifiesta al interactuar con otros objetos.

Una característica es algo que refleja alguna propiedad del sistema.

Qué propiedades de los sistemas se conocen.

De la definición de "sistema" se deduce que la propiedad principal del sistema es la integridad, la unidad, que se logra a través de ciertas relaciones e interacciones de los elementos del sistema y se manifiesta en el surgimiento de nuevas propiedades que los elementos del sistema no poseen. Esta propiedad aparición(del inglés emerge - surge, aparece).

  1. La emergencia es el grado en que las propiedades de un sistema son irreductibles a las propiedades de los elementos que lo componen.
  2. La aparición es una propiedad de los sistemas que provoca el surgimiento de nuevas propiedades y cualidades que no son inherentes a los elementos que componen el sistema.

La emergencia es el principio opuesto al reduccionismo, que establece que un todo puede estudiarse dividiéndolo en partes y luego, determinando sus propiedades, determinando las propiedades del todo.

La propiedad de emergencia está cerca de la propiedad de integridad del sistema. Sin embargo, no se pueden identificar.

Integridad sistema significa que cada elemento del sistema contribuye a la implementación de la función objetivo del sistema.

La integridad y la emergencia son propiedades integradoras del sistema.

La presencia de propiedades integradoras es una de las características más importantes del sistema. La integridad se manifiesta en el hecho de que el sistema tiene su propio patrón de funcionalidad, su propio propósito.

Organización- una propiedad compleja de los sistemas, que consiste en la presencia de estructura y funcionamiento (comportamiento). Una parte indispensable de los sistemas son sus componentes, es decir, aquellas formaciones estructurales que constituyen el todo y sin las cuales no es posible.

Funcionalidad- esta es la manifestación de ciertas propiedades (funciones) al interactuar con el entorno externo. Aquí el objetivo (propósito del sistema) se define como el resultado final deseado.

Estructuralidad- este es el orden del sistema, un cierto conjunto y disposición de elementos con conexiones entre ellos. Existe una relación entre la función y la estructura de un sistema, como entre las categorías filosóficas de contenido y forma. Un cambio de contenido (funciones) conlleva un cambio de forma (estructura), pero también viceversa.

Una propiedad importante de un sistema es la presencia de comportamiento: acciones, cambios, funcionamiento, etc.

Se cree que este comportamiento del sistema está asociado con el medio ambiente (que lo rodea), es decir. con otros sistemas con los que entra en contacto o entabla determinadas relaciones.

El proceso de cambiar intencionalmente el estado de un sistema a lo largo del tiempo se llama comportamiento. A diferencia del control, cuando un cambio en el estado del sistema se logra a través de influencias externas, el comportamiento lo implementa exclusivamente el propio sistema, en función de sus propios objetivos.

El comportamiento de cada sistema se explica por la estructura de los sistemas de orden inferior que componen el sistema y la presencia de signos de equilibrio (homeostasis). De acuerdo con el signo de equilibrio, el sistema tiene un determinado estado (estados) que le son preferibles. Por tanto, el comportamiento de los sistemas se describe en términos de la restauración de estos estados cuando son perturbados por cambios ambientales.

Otra propiedad es la propiedad del crecimiento (desarrollo). El desarrollo puede verse como una parte integral del comportamiento (y, además, la más importante).

Uno de los atributos primarios y, por tanto, fundamentales del enfoque de sistemas es la inadmisibilidad de considerar un objeto fuera de él. desarrollo, que se entiende como un cambio natural, dirigido e irreversible en la materia y la conciencia. Como resultado, surge una nueva cualidad o estado del objeto. La identificación (quizás no del todo estricta) de los términos “desarrollo” y “movimiento” nos permite expresarlo en tal sentido que sin desarrollo la existencia de la materia, en este caso un sistema, es impensable. Es ingenuo imaginar que el desarrollo se produce de forma espontánea. En la gran variedad de procesos que a primera vista parecen algo así como un movimiento browniano (aleatorio, caótico), con mucha atención y estudio aparecen primero los contornos de las tendencias y luego patrones bastante estables. Estas leyes, por su naturaleza, actúan objetivamente, es decir. No depende de si deseamos su manifestación o no. La ignorancia de las leyes y patrones de desarrollo vaga en la oscuridad.

El que no sabe hacia qué puerto navega, no tiene viento favorable.

El comportamiento del sistema está determinado por la naturaleza de la reacción a las influencias externas.

La propiedad fundamental de los sistemas es sostenibilidad, es decir. la capacidad del sistema para resistir perturbaciones externas. La vida útil del sistema depende de ello.

Los sistemas simples tienen formas pasivas de estabilidad: fuerza, equilibrio, adaptabilidad, homeostasis. Y para los complejos, las formas activas son decisivas: fiabilidad, supervivencia y adaptabilidad.

Si las formas enumeradas de estabilidad de los sistemas simples (excepto la resistencia) se refieren a su comportamiento, entonces la forma determinante de estabilidad de los sistemas complejos es principalmente de naturaleza estructural.

Fiabilidad- la propiedad de preservar la estructura de los sistemas, a pesar de la muerte de sus elementos individuales por su sustitución o duplicación, y capacidad de supervivencia- como supresión activa de cualidades nocivas. Por tanto, la confiabilidad es una forma más pasiva que la capacidad de supervivencia.

Adaptabilidad- la capacidad de cambiar el comportamiento o la estructura para preservar, mejorar o adquirir nuevas cualidades en condiciones de entorno externo cambiante. Un requisito previo para la posibilidad de adaptación es la presencia de conexiones de retroalimentación.

Todo sistema real existe en un entorno. La conexión entre ellos puede ser tan estrecha que resulta difícil determinar el límite entre ellos. Por tanto, el aislamiento de un sistema de su entorno está asociado a un grado u otro de idealización.

Se pueden distinguir dos aspectos de la interacción:

  • en muchos casos adquiere el carácter de un intercambio entre el sistema y el medio ambiente (materia, energía, información);
  • El entorno suele ser una fuente de incertidumbre para los sistemas.

La influencia del medio ambiente puede ser pasiva o activa (antagonista, oponiéndose deliberadamente al sistema).

Por tanto, en el caso general, el entorno debe considerarse no sólo indiferente, sino también antagónico en relación al sistema en estudio.

Arroz. — Clasificación del sistema

Base (criterio) de clasificación. Clases del sistema
Por interacción con el entorno externo. Abierto
Cerrado
Conjunto
Por estructura Simple
Complejo
Grande
Por naturaleza de funciones. Especializado
Multifuncional (universal)
Por la naturaleza del desarrollo. Estable
Desarrollando
Por grado de organización bien organizado
Mal organizado (difuso)
Según la complejidad del comportamiento. Automático
Decisivo
Autoorganización
Previsor
Transformando
Por la naturaleza de la conexión entre elementos. determinista
estocástico
Por la naturaleza de la estructura de gestión. Centralizado
Descentralizado
A proposito Productor
Gerentes
Acomodadores

Clasificación Se llama división en clases según las características más esenciales. Se entiende por clase una colección de objetos que tienen ciertas características de común acuerdo. Una característica (o un conjunto de características) es la base (criterio) de clasificación.

Un sistema puede caracterizarse por una o más características y, en consecuencia, se puede encontrar un lugar en varias clasificaciones, cada una de las cuales puede resultar útil a la hora de elegir una metodología de investigación. Normalmente, el propósito de la clasificación es limitar la elección de enfoques para mostrar sistemas y desarrollar un lenguaje de descripción adecuado para la clase correspondiente.

Los sistemas reales se dividen en sistemas naturales (sistemas naturales) y artificiales (antropógenos).

Sistemas naturales: sistemas de naturaleza inanimada (física, química) y viva (biológica).

Sistemas artificiales: creados por la humanidad para sus propias necesidades o formados como resultado de esfuerzos deliberados.

Los artificiales se dividen en técnicos (técnicos y económicos) y sociales (públicos).

Un sistema técnico es diseñado y fabricado por una persona para un propósito específico.

Los sistemas sociales incluyen varios sistemas de la sociedad humana.

La identificación de sistemas formados únicamente por dispositivos técnicos es casi siempre condicional, ya que no son capaces de generar su propio estado. Estos sistemas actúan como parte de sistemas organizativos y técnicos más amplios que incluyen a las personas.

Un sistema organizativo, para cuyo funcionamiento eficaz un factor importante es la forma de organizar la interacción de las personas con un subsistema técnico, se denomina sistema hombre-máquina.

Ejemplos de sistemas hombre-máquina: coche - conductor; piloto de avión; Computadora - usuario, etc.

Así, los sistemas técnicos se entienden como un conjunto constructivo único de objetos interconectados e interactuantes, destinados a acciones intencionadas con la tarea de lograr un resultado determinado en el proceso de funcionamiento.

Las características distintivas de los sistemas técnicos en comparación con un conjunto arbitrario de objetos o en comparación con elementos individuales son la constructividad (viabilidad práctica de las relaciones entre elementos), la orientación y la interconexión de los elementos constituyentes y la determinación.

Para que un sistema sea resistente a las influencias externas, debe tener una estructura estable. La elección de la estructura determina prácticamente el aspecto técnico tanto de todo el sistema como de sus subsistemas y elementos. La cuestión de la conveniencia de utilizar una estructura particular debe decidirse en función del propósito específico del sistema. La estructura también determina la capacidad del sistema para redistribuir funciones en caso de desperdicio total o parcial de elementos individuales y, en consecuencia, la confiabilidad y capacidad de supervivencia del sistema para las características dadas de sus elementos.

Los sistemas abstractos son el resultado del reflejo de la realidad (sistemas reales) en el cerebro humano.

Su estado de ánimo es un paso necesario para garantizar una interacción humana eficaz con el mundo exterior. Los sistemas abstractos (ideales) son objetivos en su fuente de origen, ya que su fuente principal es la realidad objetivamente existente.

Los sistemas abstractos se dividen en sistemas de mapeo directo (que reflejan ciertos aspectos de los sistemas reales) y sistemas de mapeo generalizadores (generalizadores). El primero incluye modelos matemáticos y heurísticos, y el segundo incluye sistemas conceptuales (teorías de construcción metodológica) y lenguajes.

Según el concepto de entorno externo, los sistemas se dividen en: abiertos, cerrados (cerrados, aislados) y combinados. La división de sistemas en abiertos y cerrados está asociada a sus rasgos característicos: la capacidad de preservar propiedades en presencia de influencias externas. Si un sistema es insensible a las influencias externas, se puede considerar cerrado. De lo contrario, ábrelo.

Un sistema abierto es un sistema que interactúa con su entorno. Todos los sistemas reales están abiertos. Un sistema abierto es parte de un sistema más general o de varios sistemas. Si aislamos el sistema considerado de esta formación, entonces la parte restante es su entorno.

Un sistema abierto está conectado con el entorno mediante determinadas comunicaciones, es decir, una red de conexiones externas del sistema. La identificación de conexiones externas y la descripción de los mecanismos de interacción "sistema-entorno" es la tarea central de la teoría de los sistemas abiertos. La consideración de sistemas abiertos nos permite ampliar el concepto de estructura del sistema. Para los sistemas abiertos, incluye no sólo las conexiones internas entre elementos, sino también las conexiones externas con el entorno. Al describir la estructura, intentan dividir los canales de comunicación externos en entrada (a través de los cuales el entorno influye en el sistema) y salida (viceversa). El conjunto de elementos de estos canales pertenecientes a su propio sistema se denominan polos de entrada y salida del sistema. En los sistemas abiertos, al menos un elemento tiene una conexión con el entorno exterior, al menos un polo de entrada y un polo de salida, mediante los cuales está conectado con el entorno exterior.

Para cada sistema, las comunicaciones con todos los subsistemas subordinados a él y entre estos últimos son internas y todos los demás son externas. Las conexiones entre los sistemas y el entorno externo, así como entre los elementos del sistema, son, por regla general, de naturaleza direccional.

Es importante enfatizar que en cualquier sistema real, debido a las leyes de la dialéctica sobre la conexión universal de los fenómenos, el número de todas las interrelaciones es enorme, por lo que es imposible tener en cuenta y estudiar absolutamente todas las conexiones, por lo tanto su número es limitado artificialmente. Al mismo tiempo, no es práctico tener en cuenta todas las conexiones posibles, ya que entre ellas hay muchas insignificantes que prácticamente no afectan el funcionamiento del sistema y el número de soluciones obtenidas (desde el punto de vista de los problemas que se plantean). solucionado). Si un cambio en las características de una conexión, su exclusión (rotura completa) conduce a un deterioro significativo en el funcionamiento del sistema, una disminución de la eficiencia, entonces dicha conexión es significativa. Una de las tareas más importantes del investigador es identificar los sistemas que son esenciales a considerar en las condiciones del problema de comunicación que se resuelve y separarlos de los que no son importantes. Debido a que no siempre es posible identificar claramente los polos de entrada y salida del sistema, es necesario recurrir a una cierta idealización de las acciones. La mayor idealización se produce cuando se considera un sistema cerrado.

Un sistema cerrado es un sistema que no interactúa con el medio ambiente o interactúa con el medio ambiente de una manera estrictamente definida. En el primer caso, se supone que el sistema no tiene polos de entrada, y en el segundo, que sí los hay, pero la influencia del entorno es constante y completamente (de antemano) conocida. Evidentemente, bajo el último supuesto, los impactos indicados pueden atribuirse al propio sistema, y ​​éste puede considerarse cerrado. Para un sistema cerrado, cualquier elemento del mismo tiene conexiones únicamente con elementos del propio sistema.

Por supuesto, los sistemas cerrados representan una cierta abstracción de la situación real, ya que, estrictamente hablando, los sistemas aislados no existen. Sin embargo, es obvio que simplificar la descripción del sistema, lo que implica abandonar las conexiones externas, puede conducir a resultados útiles y simplificar el estudio del sistema. Todos los sistemas reales están estrecha o débilmente conectados con el entorno externo: abiertos. Si una interrupción temporal o un cambio en las características de las conexiones externas no causa desviaciones en el funcionamiento del sistema más allá de límites predeterminados, entonces el sistema está débilmente conectado con el entorno externo. De lo contrario, es estrecho.

Los sistemas combinados contienen subsistemas abiertos y cerrados. La presencia de sistemas combinados indica una combinación compleja de subsistemas abiertos y cerrados.

Según la estructura y las propiedades espaciotemporales, los sistemas se dividen en simples, complejos y grandes.

Simple: sistemas que no tienen estructuras ramificadas, que constan de una pequeña cantidad de relaciones y una pequeña cantidad de elementos. Tales elementos sirven para realizar las funciones más simples; en ellos no se pueden distinguir niveles jerárquicos. Una característica distintiva de los sistemas simples es el determinismo (definición clara) de la nomenclatura, el número de elementos y las conexiones tanto dentro del sistema como con el medio ambiente.

Complejo: caracterizado por una gran cantidad de elementos y conexiones internas, su heterogeneidad y calidad diferente, diversidad estructural y realizar una función compleja o una serie de funciones. Los componentes de sistemas complejos pueden considerarse como subsistemas, cada uno de los cuales puede detallarse mediante subsistemas aún más simples, etc. hasta que se reciba el elemento.

Definición N1: un sistema se llama complejo (desde un punto de vista epistemológico) si su cognición requiere la participación conjunta de muchos modelos de teorías, y en algunos casos de muchas disciplinas científicas, además de tener en cuenta la incertidumbre de un sistema probabilístico y no probabilístico. naturaleza. La manifestación más característica de esta definición es el multimodelo.

Modelo- un determinado sistema, cuyo estudio sirve como medio para obtener información sobre otro sistema. Se trata de una descripción de sistemas (matemáticos, verbales, etc.) que reflejan un determinado grupo de sus propiedades.

Definición N2: un sistema se llama complejo si en realidad los signos de su complejidad aparecen claramente (significativamente). A saber:

  1. Complejidad estructural: determinada por la cantidad de elementos del sistema, la cantidad y variedad de tipos de conexiones entre ellos, la cantidad de niveles jerárquicos y la cantidad total de subsistemas del sistema. Los siguientes tipos de conexiones se consideran los tipos principales: estructural (incluidas las jerárquicas), funcionales, causales (causa y efecto), informativas, espaciotemporales;
  2. complejidad del funcionamiento (comportamiento): determinada por las características de un conjunto de estados, las reglas de transición de un estado a otro, el impacto del sistema en el medio ambiente y el medio ambiente en el sistema, el grado de incertidumbre de las características enumeradas y normas;
  3. la complejidad de elegir un comportamiento: en situaciones de múltiples alternativas, cuando la elección de un comportamiento está determinada por el propósito del sistema, la flexibilidad de reacciones a influencias ambientales previamente desconocidas;
  4. Complejidad del desarrollo: determinada por las características de los procesos evolutivos o discontinuos.

Naturalmente, todos los signos se consideran interrelacionados. La construcción jerárquica es un rasgo característico de los sistemas complejos y los niveles de jerarquía pueden ser tanto homogéneos como heterogéneos. Los sistemas complejos se caracterizan por factores como la imposibilidad de predecir su comportamiento, es decir, poca previsibilidad, su secreto y diversos estados.

Los sistemas complejos se pueden dividir en los siguientes subsistemas de factores:

  1. el decisivo, que toma decisiones globales en interacción con el entorno externo y distribuye tareas locales entre todos los demás subsistemas;
  2. información, que garantiza la recopilación, el procesamiento y la transmisión de la información necesaria para tomar decisiones globales y realizar tareas locales;
  3. gerente para la implementación de decisiones globales;
  4. homeostasis, manteniendo el equilibrio dinámico dentro de los sistemas y regulando el flujo de energía y materia en los subsistemas;
  5. Experiencia adaptativa y acumulativa en el proceso de aprendizaje para mejorar la estructura y funciones del sistema.

Un sistema grande es un sistema que no es observable simultáneamente desde la posición de un observador en el tiempo o el espacio, para el cual el factor espacial es significativo, cuyo número de subsistemas es muy grande y cuya composición es heterogénea.

El sistema puede ser grande y complejo. Los sistemas complejos unen un grupo más grande de sistemas, es decir, los sistemas grandes, una subclase de sistemas complejos.

Fundamentales para el análisis y la síntesis de sistemas grandes y complejos son los procedimientos de descomposición y agregación.

La descomposición es la división de sistemas en partes, seguida de una consideración independiente de las partes individuales.

Es obvio que la descomposición es un concepto asociado a un modelo, ya que el sistema en sí no puede desmembrarse sin violar las propiedades. A nivel de modelado, las conexiones dispares serán reemplazadas por equivalentes, o el modelo del sistema se construirá de tal manera que su descomposición en partes separadas resulte natural.

Cuando se aplica a sistemas grandes y complejos, la descomposición es una poderosa herramienta de investigación.

La agregación es el concepto opuesto de descomposición. En el proceso de investigación surge la necesidad de combinar elementos del sistema para poder considerarlo desde una perspectiva más general.

La descomposición y la agregación representan dos enfoques opuestos para la consideración de sistemas grandes y complejos, aplicados en unidad dialéctica.

Los sistemas para los cuales el estado del sistema está determinado únicamente por los valores iniciales y puede predecirse para cualquier momento posterior se denominan deterministas.

Los sistemas estocásticos son sistemas en los que los cambios son aleatorios. En el caso de influencias aleatorias, los datos sobre el estado del sistema no son suficientes para hacer una predicción en un momento posterior.

Según el grado de organización: bien organizada, mal organizada (difusa).

Presentar el objeto o proceso analizado en forma de un sistema bien organizado significa determinar los elementos del sistema, sus relaciones y las reglas para combinarlos en componentes más grandes. La situación del problema se puede describir en forma de expresión matemática. La solución de un problema, cuando se presenta en forma de un sistema bien organizado, se lleva a cabo mediante métodos analíticos de una representación formalizada del sistema.

Ejemplos de sistemas bien organizados: el sistema solar, que describe los patrones más significativos de movimiento planetario alrededor del Sol; visualización del átomo como un sistema planetario formado por un núcleo y electrones; descripción del funcionamiento de un dispositivo electrónico complejo mediante un sistema de ecuaciones que tiene en cuenta las peculiaridades de sus condiciones de funcionamiento (presencia de ruido, inestabilidad del suministro de energía, etc.).

La descripción de un objeto en forma de un sistema bien organizado se utiliza en los casos en que es posible ofrecer una descripción determinista y probar experimentalmente la legitimidad de su aplicación y la adecuación del modelo al proceso real. Los intentos de aplicar la clase de sistemas bien organizados para representar objetos complejos de múltiples componentes o problemas de múltiples criterios no tienen éxito: requieren una cantidad de tiempo inaceptablemente grande, son prácticamente imposibles de implementar y son inadecuados para los modelos utilizados.

Sistemas mal organizados. Al presentar un objeto en forma de un sistema mal organizado o difuso, la tarea no es determinar todos los componentes tomados en cuenta, sus propiedades y las conexiones entre ellos y los objetivos del sistema. Un sistema se caracteriza por un cierto conjunto de macroparámetros y patrones que se encuentran sobre la base del estudio no de todo el objeto o clase de fenómenos, sino sobre la base de una selección de componentes determinados utilizando ciertas reglas que caracterizan el objeto. o proceso en estudio. A partir de dicho estudio de muestra, se obtienen características o patrones (estadísticos, económicos) y se distribuyen a todo el sistema en su conjunto. En este caso se hacen las reservas correspondientes. Por ejemplo, cuando se obtienen regularidades estadísticas, se extienden al comportamiento de todo el sistema con una cierta probabilidad de confianza.

El enfoque de mostrar objetos en forma de sistemas difusos se utiliza ampliamente para: describir sistemas de colas, determinar la cantidad de personal en empresas e instituciones, estudiar flujos de información documental en sistemas de gestión, etc.

Desde el punto de vista de la naturaleza de las funciones, se distinguen sistemas especiales, multifuncionales y universales.

Los sistemas especiales se caracterizan por un propósito único y una estrecha especialización profesional del personal de servicio (relativamente sencilla).

Los sistemas multifuncionales permiten implementar varias funciones en una misma estructura. Ejemplo: un sistema de producción que proporciona la producción de varios productos dentro de un rango determinado.

Para sistemas universales: muchas acciones se implementan sobre la misma estructura, pero la composición de funciones es menos homogénea (menos definida) en tipo y cantidad. Por ejemplo, una cosechadora.

Según la naturaleza del desarrollo, existen 2 clases de sistemas: estables y en desarrollo.

En un sistema estable, la estructura y funciones prácticamente no cambian durante todo el período de su existencia y, por regla general, la calidad de funcionamiento de los sistemas estables solo empeora a medida que sus elementos se desgastan. Las medidas correctivas normalmente sólo pueden reducir la tasa de deterioro.

Una característica excelente de los sistemas en evolución es que con el tiempo, su estructura y funciones sufren cambios significativos. Las funciones del sistema son más constantes, aunque muchas veces se modifican. Sólo su propósito permanece prácticamente sin cambios. Los sistemas en evolución tienen una mayor complejidad.

En orden de complejidad creciente del comportamiento: automático, decisivo, autoorganizador, anticipatorio, transformador.

Automático: responden inequívocamente a un conjunto limitado de influencias externas, su organización interna se adapta para pasar a un estado de equilibrio cuando se retiran de él (homeostasis).

Decisivo: tener criterios constantes para distinguir su respuesta constante a clases amplias de influencias externas. La constancia de la estructura interna se mantiene mediante la sustitución de elementos averiados.

Autoorganización: tener criterios de discriminación flexibles y respuestas flexibles a influencias externas, adaptándose a diferentes tipos de influencia. La estabilidad de la estructura interna de las formas superiores de tales sistemas está garantizada por una autorreproducción constante.

Los sistemas autoorganizados tienen las características de los sistemas difusos: comportamiento estocástico, no estacionariedad de parámetros y procesos individuales. A esto se suman signos como la imprevisibilidad del comportamiento; la capacidad de adaptarse a las condiciones ambientales cambiantes, cambiar la estructura cuando el sistema interactúa con el medio ambiente, manteniendo las propiedades de integridad; la capacidad de formar posibles opciones de comportamiento y elegir la mejor entre ellas, etc. A veces, esta clase se divide en subclases, destacando sistemas adaptativos o autoajustables, autocurativos, autorreproductores y otras subclases correspondientes a diversas propiedades de los sistemas en desarrollo. .

Ejemplos: organizaciones biológicas, comportamiento colectivo de las personas, organización de la gestión a nivel de empresa, industria, estado en su conjunto, es decir. en aquellos sistemas donde necesariamente existe un factor humano.

Si la estabilidad en su complejidad comienza a exceder las influencias complejas del mundo exterior, se trata de sistemas anticipatorios: puede prever el curso posterior de la interacción.

Los transformables son sistemas complejos imaginarios al más alto nivel de complejidad, que no están sujetos a la constancia de los medios existentes. Pueden cambiar los medios materiales manteniendo su individualidad. La ciencia aún no conoce ejemplos de tales sistemas.

Un sistema se puede dividir en tipos según la estructura de su construcción y la importancia del papel que desempeñan en él los componentes individuales en comparación con los roles de otras partes.

En algunos sistemas, una de las partes puede desempeñar un papel dominante (su significado >> (símbolo de la relación de “superioridad significativa”) el significado de otras partes). Dicho componente actuará como central y determinará el funcionamiento de todo el sistema. Estos sistemas se denominan centralizados.

En otros sistemas, todos los componentes que los componen son aproximadamente igualmente importantes. Estructuralmente, no están ubicados alrededor de algún componente centralizado, sino que están interconectados en serie o en paralelo y tienen aproximadamente la misma importancia para el funcionamiento del sistema. Estos son sistemas descentralizados.

Los sistemas se pueden clasificar según su propósito. Entre los sistemas técnicos y organizativos se encuentran: producción, gestión, servicio.

En los sistemas de producción se implementan procesos para la obtención de determinados productos o servicios. Ellos, a su vez, se dividen en material-energético, en los que se realiza la transformación del medio natural o materias primas en el producto final de carácter material o energético, o el transporte de dichos productos; e información: para recopilar, transmitir y convertir información y proporcionar servicios de información.

El objetivo de los sistemas de control es organizar y gestionar los procesos materiales, energéticos y de información.

Los sistemas de mantenimiento se dedican a mantener los límites especificados de rendimiento de los sistemas de producción y control.

A mucha gente le suena la frase de la película de Andrew y Lawrence Wachowski: “Matrix es un sistema, es nuestro enemigo”. Sin embargo, vale la pena comprender los conceptos, términos, así como las capacidades y propiedades del sistema. ¿Da tanto miedo como la retratan en muchas películas y obras literarias? Las características y propiedades del sistema y ejemplos de su manifestación se discutirán en el artículo.

Significado del término

La palabra "sistema" es de origen griego (σύστημα), y significa literalmente un todo que consta de partes conectadas. Sin embargo, el concepto detrás de este término es mucho más multifacético.

Aunque en la vida moderna se consideran casi todas las cosas, es imposible dar la única definición correcta de este concepto. Curiosamente, esto sucede debido a la penetración de la teoría de sistemas en literalmente todo.

Incluso a principios del siglo XX, hubo discusiones sobre la diferencia entre las propiedades de los sistemas lineales estudiados en matemáticas y lógica y las características de los organismos vivos (un ejemplo de validez científica en este caso es la teoría de los sistemas funcionales de P.K. Anokhin ). En la etapa actual, se acostumbra distinguir una serie de significados de este término, que se forman en función del objeto analizado.

En el siglo XXI apareció una explicación más detallada del término griego, a saber: “un todo formado por elementos que están relacionados entre sí y mantienen ciertas relaciones”. Pero esta descripción general del significado de la palabra no refleja las propiedades del sistema que analiza el observador. En este sentido, el concepto adquirirá nuevas facetas de interpretación en función del objeto considerado. Sólo los conceptos de integridad, las propiedades básicas del sistema y sus elementos permanecerán sin cambios.

Elemento como parte de un todo.

En la teoría de sistemas, se acostumbra ver el todo como la interacción y las relaciones de ciertos elementos, que, a su vez, son unidades con ciertas propiedades que no están sujetas a una mayor división. Los parámetros de la pieza considerada (o propiedades de un elemento del sistema) generalmente se describen mediante:

  • funciones (realizadas por la unidad de acción considerada dentro del sistema);
  • comportamiento (interacción con el entorno externo e interno);
  • estados (la condición de encontrar un elemento con parámetros modificados);
  • proceso (cambio de estados de elementos).

Vale la pena prestar atención al hecho de que un elemento de un sistema no equivale al concepto de "elemental". Todo depende de la escala y complejidad del objeto en cuestión.

Si hablamos del sistema de propiedades humanas, entonces los elementos serán conceptos tales como conciencia, emociones, habilidades, comportamiento, personalidad, que, a su vez, pueden presentarse como una integridad compuesta de elementos. De esto se deduce que el elemento puede considerarse como un subsistema del objeto considerado. La etapa inicial en el análisis del sistema es la determinación de la composición de la "integridad", es decir, la aclaración de todos los elementos incluidos en ella.

Conexiones y recursos como propiedades formadoras de sistemas.

Todos los sistemas no se encuentran en un estado aislado; interactúan constantemente con el medio ambiente. Para aislar cualquier tipo de “integridad”, es necesario identificar todas las conexiones que unen los elementos en el sistema.

¿Qué son las conexiones y cómo afectan las propiedades del sistema?

La comunicación es la dependencia mutua de elementos a nivel físico o semántico. Por su importancia se pueden distinguir las siguientes conexiones:

  1. Estructuras (o estructurales): caracterizan principalmente el componente físico del sistema (por ejemplo, debido al cambio de enlaces, el carbono puede actuar como grafito, como diamante o como un gas).
  2. Funcionamiento: garantizar la operatividad del sistema, su actividad vital.
  3. Herencia: casos en los que el elemento "A" es la fuente de la existencia de "B".
  4. Desarrollos (constructivo y destructivo): tienen lugar en el proceso de complicación de la estructura del sistema, o viceversa: simplificación o colapso.
  5. Organizacional: estos incluyen social, corporativo, rol. Pero el grupo más interesante son las conexiones de gestión, ya que permiten controlar y dirigir el desarrollo del sistema en una determinada dirección.

La presencia de determinadas conexiones determina las propiedades del sistema y refleja las dependencias entre elementos específicos. También puede realizar un seguimiento del uso de los recursos necesarios para la construcción y operación del sistema.

Cada elemento está inicialmente equipado con ciertos recursos que puede transferir o intercambiar con otros participantes en el proceso. Además, el intercambio puede ocurrir tanto dentro del sistema como entre el sistema y el entorno externo. Los recursos se pueden clasificar de la siguiente manera:

  1. Material: representan objetos del mundo material: almacenes, mercancías, dispositivos, máquinas, etc.
  2. Energía: esto incluye todos los tipos conocidos en la etapa actual de desarrollo de la ciencia: eléctrica, nuclear, mecánica, etc.
  3. Información.
  4. Humano: una persona actúa no solo como un empleado que realiza algunas operaciones, sino también como una fuente de fondos intelectuales.
  5. Espacio.
  6. Tiempo.
  7. Organizacional: en este caso, la estructura se considera un recurso, cuya falta puede incluso conducir al colapso del sistema.
  8. Financiero: para la mayoría de las estructuras organizativas son fundamentales.

Niveles de sistematización en la teoría de sistemas.

Dado que los sistemas tienen ciertas propiedades y características, se pueden clasificar, cuyo propósito es seleccionar enfoques y medios apropiados para describir la integridad.

Criterios básicos para los sistemas de tipificación.

Existe una categorización en cuanto a interacción con el entorno externo, estructura y características espaciotemporales. La funcionalidad de los sistemas se puede evaluar utilizando los siguientes criterios (ver tabla).

Criterios

Interacción con el entorno externo.

Abierto: interactuando con el entorno externo.

Cerrado: muestra resistencia a la influencia del entorno externo.

Combinado: contiene ambos tipos de subsistemas.

Estructura de integridad

Simple: incluye una pequeña cantidad de elementos y conexiones.

Complejo: caracterizado por la heterogeneidad de conexiones, multiplicidad de elementos y variedad de estructuras.

Grande: caracterizado por la multiplicidad y heterogeneidad de estructuras y subsistemas.

Funciones realizadas

Especializado - especialización limitada

Multifuncional: estructuras que realizan varias funciones simultáneamente.

Universal (por ejemplo, una cosechadora)

Desarrollo del sistema

Estable: la estructura y las funciones permanecen sin cambios

En desarrollo: tienen alta complejidad, sufren cambios estructurales y funcionales.

Organización del sistema

Bien organizado (puede prestar atención a las propiedades de los sistemas de información, que se caracterizan por una organización y clasificación claras)

mal organizado

Complejidad del comportamiento del sistema.

Automático: una respuesta programada a influencias externas seguida de un retorno a la homeostasis.

Decisivo: basado en reacciones constantes a estímulos externos.

Autoorganización: respuestas flexibles a estímulos externos.

Previsor: superior al entorno externo en términos de complejidad de la organización, capaz de anticipar interacciones futuras.

Transformación: estructuras complejas no asociadas con el mundo material.

La naturaleza de la conexión entre elementos.

Determinista: el estado del sistema se puede predecir en cualquier momento.

Estocástico: su cambio es aleatorio.

Estructura de gestión

Centralizado

Descentralizado

Propósito del sistema

Las propiedades de control del sistema de control se reducen a la regulación de la información y otros procesos.

Producir - caracterizado por la recepción de productos o servicios.

Mantenimiento: mantener el rendimiento del sistema

Grupos de propiedades del sistema

Se suele denominar propiedad a algunos rasgos y cualidades característicos de un elemento o integridad que aparecen al interactuar con otros objetos. Es posible identificar grupos de propiedades que son características de casi todas las comunidades existentes. En total se conocen doce propiedades generales de los sistemas, que se dividen en tres grupos. Consulte la tabla para obtener información.

Grupo de propiedades estáticas

Del nombre del grupo se desprende que el sistema tiene algunas características que siempre le son inherentes: en un período de tiempo determinado. Es decir, estas son las características sin las cuales una comunidad deja de serlo.

Integridad- esta es una propiedad de un sistema que le permite distinguirlo del medio ambiente, determinar sus límites y características distintivas. Gracias a él, es posible que existan conexiones establecidas entre elementos en cada momento seleccionado, que permitan alcanzar los objetivos del sistema.

Franqueza- una de las propiedades del sistema, basada en la ley de interconexión de todo lo que existe en el mundo. Su esencia es que puede encontrar conexiones entre dos sistemas cualesquiera (tanto entrantes como salientes). Como puede ver, tras un examen más detenido, estas interacciones son diferentes (o asimétricas). La apertura indica que el sistema no existe aislado del entorno e intercambia recursos con él. La descripción de esta propiedad generalmente se denomina “modelo de caja negra” (la entrada indica la influencia del medio ambiente en la integridad y la salida indica la influencia del sistema en el medio ambiente).

Heterogeneidad interna de los sistemas. EN Como ejemplo ilustrativo, consideremos las propiedades del sistema nervioso humano, cuya estabilidad está garantizada por una organización heterogénea y multinivel de elementos. Se acostumbra considerar tres grupos principales: propiedades del cerebro, estructuras individuales del sistema nervioso y neuronas específicas. La información sobre los componentes (o elementos) del sistema le permite crear un mapa de relaciones jerárquicas entre ellos. Cabe señalar que en este caso se considera la “discernibilidad” de las partes, y no su “separabilidad”.

La dificultad para determinar la composición del sistema radica en los objetivos del estudio. Después de todo, un mismo objeto puede considerarse desde el punto de vista de su valor, funcionalidad, complejidad de la estructura interna, etc. Además de todo, juega la capacidad del observador para encontrar diferencias en los elementos del sistema. Un rol importante. Por tanto, el modelo de lavadora para un vendedor, un técnico, un cargador o un científico será completamente diferente, ya que las personas enumeradas la ven desde diferentes posiciones y con diferentes objetivos establecidos.

Estructuralidad- una propiedad que describe las relaciones e interacciones de los elementos dentro del sistema. Las conexiones y relaciones de los elementos conforman el modelo del sistema considerado. Gracias a la estructuración, se mantiene una propiedad de un objeto (sistema) como la integridad.

Grupo de propiedades dinámicas

Si las propiedades estáticas son las que se pueden observar en un momento dado, entonces las propiedades dinámicas pertenecen a la categoría de las que se mueven, es decir, que se manifiestan a lo largo del tiempo. Son cambios en el estado del sistema durante un cierto período de tiempo. Un claro ejemplo es el cambio de estaciones en cualquier zona o calle observada (las propiedades estáticas permanecen, pero los efectos de las dinámicas son visibles). ¿Qué propiedades del sistema pertenecen al grupo considerado?

Funcionalidad- determinado por el impacto del sistema en el medio ambiente. Un rasgo característico es la subjetividad del investigador en la identificación de funciones, dictada por los objetivos planteados. Por tanto, un automóvil, como saben, es un "medio de transporte": ésta es su función principal para el consumidor. Sin embargo, a la hora de elegir, el comprador puede guiarse por criterios como la fiabilidad, el confort, el prestigio, el diseño, así como la disponibilidad de los documentos adjuntos, etc. En este caso, se revela la versatilidad de un sistema como el de un automóvil, y la subjetividad de las prioridades de funcionalidad (ya que el futuro conductor ha construido su sistema de funciones mayores, menores y menores).

Estimulación- se manifiesta en todas partes como adaptación a las condiciones externas. Un ejemplo sorprendente son las propiedades del sistema nervioso. El impacto de un estímulo o entorno externo (estímulo) sobre un objeto contribuye a un cambio o corrección de conducta. Este efecto fue descrito en detalle en sus estudios por I. P. Pavlov, y en la teoría del análisis de sistemas se le llama estimulabilidad.

Variabilidad del sistema en el tiempo. Si Durante el funcionamiento del sistema, los cambios son inevitables tanto en la interacción con el medio ambiente como en la implementación de conexiones y relaciones internas. Se pueden distinguir los siguientes tipos de variabilidad:

  • velocidad (rápida, lenta, etc.);
  • estructural (cambios en la composición, estructura del sistema);
  • funcional (reemplazar algunos elementos por otros o cambiar sus parámetros);
  • cuantitativo (aumentando el número de elementos estructurales sin cambiarlo);
  • cualitativo (en este caso, las propiedades del sistema cambian con el crecimiento o disminución observados).

La naturaleza de la manifestación de estos cambios puede ser diferente. Es obligatorio tener en cuenta esta propiedad al analizar y planificar el sistema.

Existencia en un entorno cambiante. Tanto el sistema como el entorno en el que se ubica están sujetos a cambios. Para que la integridad funcione, es necesario determinar la relación entre la tasa de cambios internos y externos. Pueden coincidir o diferir (avance o retraso). Es importante determinar correctamente la relación, teniendo en cuenta las características del sistema y el medio ambiente. Un claro ejemplo es la conducción de un coche en condiciones extremas: el conductor actúa de forma proactiva o acorde a la situación.

Grupo de propiedades sintéticas.

Describe la relación entre el sistema y el medio ambiente desde el punto de vista de una comprensión general de la integridad.

Aparición- una palabra de origen inglés, traducida como "surgir". El término denota la aparición de ciertas propiedades que aparecen solo en el sistema debido a la presencia de conexiones de ciertos elementos. Es decir, estamos hablando de la aparición de propiedades que no pueden explicarse por la suma de las propiedades de los elementos. Por ejemplo, las partes de un automóvil no son capaces de conducir y mucho menos realizar transporte, pero ensambladas en un sistema son capaces de ser un medio de transporte.

La inseparabilidad en partes es la propiedad, lógicamente, se deriva de la emergencia. Eliminar cualquier elemento del sistema afecta sus propiedades, conexiones internas y externas. Al mismo tiempo, el elemento “puesto en libertad” adquiere nuevas propiedades y deja de ser un “eslabón de la cadena”. Por ejemplo, en el territorio de la antigua URSS, un neumático de automóvil aparece a menudo en macizos de flores, campos deportivos y en "puenting". Pero al ser retirado del sistema del automóvil, perdió sus funciones y se convirtió en un objeto completamente diferente.

Inherente es un término inglés (Inherent), que se traduce como "parte integral de algo". El desempeño de las funciones que le son asignadas depende del grado de “inclusión” de los elementos en el sistema. Utilizando el ejemplo de las propiedades de los elementos de la tabla periódica de Mendeleev, se puede comprobar la importancia de tener en cuenta la inherencia. Así, el período de la tabla se basa en las propiedades de los elementos (químicas), principalmente en la carga del núcleo atómico. Las propiedades se derivan de sus funciones, es decir, la clasificación y ordenamiento de elementos para predecir (o encontrar) nuevos enlaces.

Factibilidad - Cualquier sistema artificial se crea para un propósito específico, ya sea resolver un problema, desarrollar propiedades específicas o producir los productos requeridos. Es el objetivo el que dicta la elección de la estructura, la composición del sistema, así como las conexiones y relaciones entre los elementos internos y el entorno externo.

Conclusión

El artículo describe doce propiedades del sistema. La clasificación de sistemas, sin embargo, es mucho más variada y se realiza de acuerdo con el propósito que persigue el investigador. Cada sistema tiene propiedades que lo distinguen de muchas otras comunidades. Además, las propiedades enumeradas pueden manifestarse en mayor o menor medida, lo que viene dictado por factores externos e internos.

la dependencia de cada elemento del sistema, sus propiedades y relaciones en el sistema de su lugar, funciones, etc. dentro del todo. Esto significa que un impacto en uno o más elementos del sistema necesariamente provoca una reacción, un cambio en otros elementos.

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    Diccionario de programación neurolingüística

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    Gran enciclopedia soviética

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    Diccionario ortográfico de la lengua rusa.

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    Diccionario explicativo de Ozhegov

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    Diccionario explicativo de Ushakov

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    Diccionario explicativo de Efremova

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    diccionario de ortografía ruso

"INTEGRIDAD DEL SISTEMA" en libros

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Integridad Por eso, ahora hablaremos de cómo, sin una preparación especial, podemos deshacernos de los complejos internos más simples que crean una red de problemas en nuestra vida. Todos conocemos la situación en la que, después de haber cometido algún acto, sentimos.

41 INTEGRIDAD

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