Sistema

Sistema ( otro griego σύστημα  “un todo compuesto de partes; conexión”) es un conjunto de elementos que están en relación y conexiones entre sí, lo que forma una cierta integridad, unidad [1] .

El todo es mayor que la suma de sus partes.

La necesidad de usar el término "sistema" surge en aquellos casos en que es necesario enfatizar que algo es grande, complejo, no completamente claro de inmediato y, al mismo tiempo, completo, unificado. A diferencia de los conceptos de "conjunto", "conjunto", el concepto de sistema enfatiza el orden, la integridad, la presencia de patrones de construcción, funcionamiento y desarrollo [2] (ver más abajo ).

En la práctica cotidiana, la palabra "sistema" puede tener varios significados, en particular [3] :

• teoría , como el sistema filosófico de Platón ;
• clasificación , por ejemplo, el sistema periódico de elementos químicos de D. I. Mendeleev ;
• método de actividad práctica , por ejemplo, el sistema Stanislavsky ;
• forma de organizar la actividad mental , por ejemplo, sistema numérico ;
• un conjunto de objetos naturales , por ejemplo, el sistema solar ;
• alguna propiedad de la sociedad , por ejemplo, sistema político , sistema económico , etc.;
• un conjunto de normas de vida y reglas de conducta establecidas , por ejemplo, un sistema legal o un sistema de valores morales ;
• regularidad (“se ​​puede rastrear un sistema en sus acciones”);
• principio constructivo (“arma del nuevo sistema”);
• y etc.

El estudio de los sistemas lo llevan a cabo disciplinas científicas y de ingeniería como la teoría general de sistemas , el análisis de sistemas , la sistemología , la cibernética , la ingeniería de sistemas , la termodinámica , TRIZ , la dinámica de sistemas , etc.

Definiciones del sistema

Hay al menos varias docenas de definiciones diferentes del concepto de "sistema", utilizadas según el contexto, el campo de conocimiento y los objetivos de la investigación [2] [4] . El principal factor que influye en la diferencia de definiciones es que existe una dualidad en el concepto de "sistema": por un lado, se utiliza para referirse a fenómenos objetivamente existentes, y por otro lado, como un método de estudio y representación. fenómenos, es decir, como modelo subjetivo de la realidad [4] .

En relación con esta dualidad, los autores de las definiciones intentaron resolver dos problemas diferentes: (1) distinguir objetivamente un “sistema” de un “no-sistema” y (2) distinguir algún sistema del entorno. Sobre la base del primer enfoque, se dio una definición descriptiva (descriptiva) del sistema, sobre la base del segundo: constructivo, a veces se combinan [4] .

Por lo tanto, la definición dada en el preámbulo del Gran Diccionario Enciclopédico Ruso es una definición descriptiva típica. Otros ejemplos de definiciones descriptivas:

• Un sistema es un complejo de componentes que interactúan ( L. von Bertalanffy ). [5]
• Sistema - un conjunto de elementos que están en ciertas relaciones entre sí y con el medio ambiente (L. von Bertalanffy) [6] .
• El sistema es un conjunto de elementos interrelacionados, aislados del entorno e interactuando con él como un todo ( F. I. Peregudov , F. P. Tarasenko ) [7] .

Las definiciones descriptivas son características del período inicial de la ciencia de sistemas, cuando incluían solo elementos y relaciones. Luego, en el proceso de elaboración de ideas sobre el sistema, comenzaron a tomar en cuenta su propósito (función), y posteriormente, el observador (tomador de decisiones, investigador, diseñador, etc.) [2] . Así, la comprensión moderna del sistema implica la existencia de una función , o finalidad del sistema desde el punto de vista de un observador o investigador , que se introduce explícita o implícitamente en la definición.

Ejemplos de definiciones de diseño:

• Sistema - una combinación de elementos que interactúan organizados para lograr uno o más objetivos (GOST R ISO IEC 15288-2005) [8] .
• Sistema: un conjunto finito de elementos funcionales y relaciones entre ellos, aislados del entorno de acuerdo con un objetivo específico dentro de un cierto intervalo de tiempo ( V. N. Sagatovsky ) [9] .
• El sistema es un reflejo en la mente del sujeto (investigador, observador) de las propiedades de los objetos y sus relaciones para resolver el problema de la investigación, el conocimiento ( Yu. I. Chernyak ) [10] .
• El sistema S sobre el objeto A con respecto a la propiedad integradora (cualidad) es un conjunto de tales elementos que están en tales relaciones que generan esta propiedad integradora (E. B. Agoshkova, B. V. Akhlibininsky) [11] .
• Un sistema es una colección de elementos integrados y que interactúan regularmente o son interdependientes, creados para lograr ciertos objetivos, donde las relaciones entre los elementos son definidas y estables, y el rendimiento o funcionalidad general del sistema es mejor que una simple suma de elementos ( PMBOK ) [3] .

En el estudio de ciertos tipos de sistemas, las definiciones descriptivas del sistema se consideran válidas; Así, la versión de la teoría de sistemas de Yu. A. Urmantsev, creada por él para el estudio de objetos biológicos relativamente subdesarrollados como las plantas, no incluye el concepto de propósito como inusual para esta clase de objetos [2] .

Conceptos que caracterizan el sistema

Los conceptos incluidos en las definiciones del sistema y que caracterizan su estructura [2] :

• Un elemento  es el límite de la división del sistema desde el punto de vista del aspecto de consideración, la solución de un problema específico, la meta establecida.
• Un componente, un subsistema  es una parte relativamente independiente del sistema que tiene las propiedades del sistema y, en particular, tiene un subobjetivo.
• Comunicación, relación  - limitación del grado de libertad de los elementos: los elementos, al interactuar (conexión) entre sí, pierden algunas de las propiedades o grados de libertad que potencialmente poseían; el sistema mismo como un todo adquiere nuevas propiedades.
• Estructura  : los componentes y conexiones más esenciales que cambian poco durante el funcionamiento del sistema y aseguran la existencia del sistema y sus propiedades básicas. La estructura caracteriza la organización del sistema, el ordenamiento estable de los elementos y las relaciones en el tiempo.
• El objetivo  es un concepto complejo, según el contexto y la etapa de la cognición, que tiene un contenido diferente: "aspiraciones ideales", "resultado final", "incitación a la actividad", etc. Muchos sistemas complejos (por ejemplo, sistemas sociales ) se caracterizan por la presencia de diferentes niveles de objetivos, a menudo inconsistentes [12] .

Conceptos que caracterizan el funcionamiento y desarrollo del sistema [2] :

• Estado  : "foto" instantánea, "rebanada" del sistema; fijando los valores de los parámetros del sistema en un momento determinado.
• Comportamiento  : patrones conocidos o desconocidos de la transición del sistema de un estado a otro, determinados tanto por la interacción con el entorno externo como por los objetivos del sistema mismo.
• El desarrollo , la evolución  es un cambio regular en un sistema a lo largo del tiempo, en el que no solo puede cambiar su estado, sino también su naturaleza física, estructura, comportamiento e incluso propósito.
• El ciclo de vida  son las etapas del proceso de desarrollo del sistema, comenzando desde el momento en que surge la necesidad de dicho sistema y terminando con su desaparición.

Regularidades de todo el sistema

• Delimitación del entorno , integratividad  : el sistema es una entidad abstracta que tiene integridad y se define dentro de sus límites [3] , mientras que en algún aspecto que es esencial para el observador, la "fuerza" o el "valor" de las conexiones de los elementos dentro del sistema es mayor que la fuerza o el valor de las conexiones de los elementos del sistema con elementos de sistemas o ambientes externos . En la terminología de V. I. Nikolaev y V. M. Bruk, es necesario tener conexiones estables significativas (relaciones) entre elementos o sus propiedades que excedan en potencia (fuerza) las conexiones (relaciones) de estos elementos con elementos que no están incluidos en este sistema [13] . Los factores que forman y preservan el sistema se denominan integradores [2] .
• Sinergia , emergencia , holismo , efecto de sistema , efecto superaditivo  : la aparición de propiedades en el sistema que no son inherentes a sus elementos; la irreductibilidad fundamental de las propiedades de un sistema a la suma de las propiedades de sus componentes constituyentes. Las capacidades de un sistema son mayores que la suma de las capacidades de sus partes constituyentes; el rendimiento general o la funcionalidad del sistema es mejor que la simple suma de los elementos [3] . El Consejo Internacional de Ingeniería de Sistemas basa la definición misma de un sistema en esta propiedad: un sistema es una composición de partes (elementos) que en conjunto generan un comportamiento o significado que sus componentes individuales no tienen [14] .
• Jerarquía  : cada elemento del sistema puede considerarse como un sistema; el propio sistema también puede ser considerado como un elemento de uno u otro supersistema ( usando el sistema ). Un nivel jerárquico superior repercute en el inferior y viceversa: los miembros subordinados de la jerarquía adquieren nuevas propiedades que no tenían en estado aislado (la influencia del todo sobre los elementos), y como consecuencia de la aparición de estas propiedades, se forma un nuevo “aspecto del todo” diferente (la influencia de las propiedades de los elementos a un número entero) [2] [15] .

Clasificaciones del sistema

Prácticamente todas las publicaciones sobre teoría de sistemas y análisis de sistemas tratan el tema de la clasificación de sistemas, observándose la mayor diversidad de puntos de vista en la clasificación de sistemas complejos . La mayoría de las clasificaciones son arbitrarias (empíricas), es decir, sus autores simplemente enumeran algunos tipos de sistemas que son esenciales desde el punto de vista de las tareas que se resuelven y cuestionan los principios para elegir los signos (fundamentos) para dividir los sistemas y los ni siquiera se plantea la exhaustividad de la clasificación [4] .

Las clasificaciones se realizan según el sujeto o principio categórico.

El principio sujeto de clasificación es identificar los principales tipos de sistemas específicos que existen en la naturaleza y la sociedad, teniendo en cuenta el tipo de objeto mostrado (técnico, biológico, económico, etc.) o teniendo en cuenta el tipo de dirección científica utilizada para modelización (matemática, física, química, etc.).

Con una clasificación categórica, los sistemas se dividen de acuerdo con las características comunes inherentes a cualquier sistema, independientemente de su materialización [4] . Las siguientes características categóricas se consideran con mayor frecuencia:

• Cuantitativamente, todos los componentes de los sistemas se pueden caracterizar como monocomponentes (un elemento, una relación) y policomponentes (muchas propiedades, muchos elementos, muchas relaciones).
• Para un sistema estático es característico que se encuentre en un estado de reposo relativo, su estado se mantiene constante en el tiempo. Un sistema dinámico cambia su estado con el tiempo.
• Los sistemas abiertos están constantemente intercambiando materia, energía o información con el medio ambiente. Un sistema es cerrado (closed) si no se libera ninguna sustancia, energía o información dentro y fuera de él.
• El comportamiento de los sistemas deterministas es completamente explicable y predecible en base a la información sobre su estado. El comportamiento de un sistema probabilístico no está completamente determinado por esta información, permitiendo solo hablar sobre la probabilidad de que el sistema pase a un estado particular.
• En sistemas homogéneos (por ejemplo, en una población de organismos de una determinada especie), los elementos son homogéneos y por tanto intercambiables. Los sistemas heterogéneos consisten en elementos heterogéneos que no tienen la propiedad de intercambiabilidad.
• Se considera que los sistemas discretos consisten en elementos claramente delimitados (lógica o físicamente); Los sistemas continuos se consideran desde el punto de vista de las regularidades y los procesos. Estos conceptos son relativos: un mismo sistema puede ser discreto desde un punto de vista y continuo desde otro; un ejemplo es la dualidad onda-partícula .
• Por su origen se distinguen los sistemas artificiales , naturales y mixtos .
• Según el grado de organización, se distinguen una clase de sistemas bien organizados , una clase de sistemas mal organizados ( difusos ) y una clase de sistemas en desarrollo ( autoorganizados ).
• Al dividir los sistemas en simples y complejos , existe la mayor divergencia de puntos de vista, sin embargo, la mayoría de las veces la complejidad del sistema está dada por características tales como una gran cantidad de elementos, la variedad de formas posibles de su conexión, la multiplicidad de objetivos, la diversidad de la naturaleza de los elementos, la variabilidad de la composición y estructura, etc. [4 ]
• En términos de materialidad, los sistemas pueden ser tanto físicos como conceptuales (funcionales) , o una combinación de ambos [14] . Los sistemas físicos están compuestos de materia y energía, pueden incluir información y exhibir algún comportamiento . Los sistemas conceptuales son abstractos, compuestos de información pura y exhiben significado en lugar de comportamiento [14] .

Una de las conocidas clasificaciones empíricas propuestas por St. Birom [16] . Se basa en una combinación del grado de determinismo del sistema y el nivel de su complejidad:

A pesar del claro valor práctico de la clasificación del art. También se observan las deficiencias de Bir. En primer lugar, los criterios para seleccionar tipos de sistemas no están definidos sin ambigüedades. Por ejemplo, al señalar sistemas complejos y muy complejos, el autor no indica en relación con qué medios y objetivos particulares se determina la posibilidad e imposibilidad de una descripción precisa y detallada. En segundo lugar, no se muestra para la solución de qué problemas es necesario y suficiente conocer exactamente los tipos de sistemas propuestos. Tales observaciones son esencialmente características de todas las clasificaciones arbitrarias [4] .

Además de los enfoques arbitrarios (empíricos) de clasificación, también existe un enfoque lógico-teórico, en el que se intenta que los signos (bases) de división se deriven lógicamente de la definición del sistema. En este enfoque, el conjunto de tipos de sistemas distinguidos es potencialmente ilimitado, dando lugar a la pregunta de cuál es el criterio objetivo para seleccionar los tipos de sistemas más adecuados de un conjunto infinito de posibilidades [4] .

Como ejemplo de un enfoque lógico, se puede referir a la propuesta de A. I. Uyomov , basada en su definición de sistema, que incluye “cosas”, “propiedades” y “relaciones”, para construir clasificaciones de sistemas basadas en “tipos de cosas” (elementos que componen el sistema), “propiedades” y “relaciones” que caracterizan sistemas de varios tipos [17] .

También se proponen enfoques combinados (híbridos), que están diseñados para superar las deficiencias de ambos enfoques (empírico y lógico). En particular, V. N. Sagatovsky propuso el siguiente principio para la clasificación de sistemas. Todos los sistemas se dividen en diferentes tipos según la naturaleza de sus componentes principales. Además, cada uno de estos componentes se evalúa desde el punto de vista de un determinado conjunto de características categóricas. En consecuencia, se distinguen de la clasificación resultante aquellos tipos de sistemas cuyo conocimiento es más importante desde el punto de vista de una tarea específica [9] .

Clasificación de sistemas por V. N. Sagatovsky:

La Ley de la Necesidad de Variedad (Ley de Ashby )

Al crear un sistema de resolución de problemas, es necesario que este sistema tenga una variedad mayor que la variedad del problema que se está resolviendo, o sea capaz de crear tal variedad. En otras palabras, el sistema debe poder cambiar su estado en respuesta a una posible perturbación; variedad de perturbaciones requiere una variedad correspondiente de estados posibles. De lo contrario, dicho sistema no podrá cumplir con las tareas de control propuestas por el entorno externo y será ineficaz. La ausencia o insuficiencia de diversidad puede indicar una violación de la integridad de los subsistemas que componen este sistema.

Teoría general de sistemas

La teoría general de sistemas es un concepto científico y metodológico de estudiar objetos que son sistemas. Está estrechamente relacionado con el enfoque sistemático y es una especificación de sus principios y métodos.

La primera versión de una teoría general de sistemas fue presentada por Ludwig von Bertalanffy . Su idea principal fue reconocer el isomorfismo de las leyes que rigen el funcionamiento de los objetos del sistema [18] .

La investigación moderna en teoría general de sistemas debe integrar los desarrollos acumulados en los campos de la teoría general de sistemas "clásica", cibernética, análisis de sistemas, investigación de operaciones , ingeniería de sistemas, etc.

Véase también

• Sistema adaptativo
• Arquitectura del sistema
• sistemática
• Enfoque de sistemas
• Holón
• Un sistema complejo

Notas

1. ↑ System // Diccionario enciclopédico ruso grande . — M.: BRE . — 2003, pág. 1437
2. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 Volkova V. N., Denisov A. A., 2014 .
3. ↑ 1 2 3 4 Batovrin V. K. Diccionario explicativo de ingeniería de sistemas y software. — M.: Prensa DMK. - 2012 - 280 págs. ISBN 978-5-94074-818-2
4. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 Korikov AM, Pavlov S.N., 2008 .
5. ↑ Antecedentes de Bertalanffy L. Teoría General de Sistemas - Una Revisión Crítica edición y vs. Arte. V. N. Sadovsky y E. G. Yudin . — M.: Progreso , 1969. S. 23-82.
6. ↑ Bertalanffy L. fon., 1973 .
7. ↑ Peregudov F.I., Tarasenko F.P., 1989 .
8. ↑ Ingeniería de sistemas GOST R ISO IEC 15288-2005. Procesos del ciclo de vida del sistema (similar a ISO/IEC 15288:2002 Ingeniería de sistemas - Procesos del ciclo de vida del sistema)
9. ↑ 1 2 Sagatovsky V. N. Fundamentos de sistematización de categorías universales. Tomsk. 1973
10. ↑ Chernyak Yu. I., 1975 .
11. ↑ Agoshkova E. B., Akhlibininsky B. V. Evolución del concepto de un sistema Copia de archivo del 27 de febrero de 2005 en Wayback Machine // Preguntas de filosofía . - 1998. - Nº 7. Pág. 170-179
12. ↑ V. N. Sadovsky. Sistema  // Nueva Enciclopedia Filosófica  : en 4 volúmenes  / anterior. ed. científica consejo de V. S. Stepin . — 2ª ed., corregida. y adicional - M.  : Pensamiento , 2010. - 2816 p.
13. ↑ Nikolaev, VI Ingeniería de sistemas: métodos y aplicaciones / VI Nikolaev, V.M. Bruk. - L .: Mashinostroenie, 1985. - 199 p.
14. ↑ 1 2 3 Sistema y definición de SE Archivado el 4 de noviembre de 2019 en Wayback Machine // Consejo Internacional de Ingeniería de Sistemas
15. ↑ Engelhardt V. A. Sobre algunos atributos de la vida: jerarquía, integración, reconocimiento // Cuestiones de filosofía . - 1976. - Nº 7. - S. 65-81
16. ↑ Calle de la cerveza, 1965 .
17. ↑ Uyomov AI, 1978 .
18. ↑ Teoría general de sistemas Archivado el 8 de julio de 2012 en Wayback Machine // Philosophical Dictionary / Ed. I. T. Frolova. - 4ª ed.-M.: Politizdat, 1981. - 445 p.

Literatura

• Bertalanfi L. antecedentes. Historia y estado de la teoría general de sistemas // System Research. — M .: Nauka , 1973.
• calle de la cerveza Cibernética y gestión de la producción = Cibernética y Gestión. - 2. - M. : Nauka , 1965.
• Volkova V. N., Denisov A. A. Teoría de sistemas y análisis de sistemas: libro de texto para la licenciatura académica. - 2do. — M .: Yurayt , 2014. — 616 p. — ISBN 978-5-9916-4213-2 .
• Korikov A.M., Pavlov S.N. Teoría de sistemas y análisis de sistemas: libro de texto. tolerancia. - 2. - Tomsk: toms. estado Universidad de Sistemas de Control y Radioelectrónica, 2008. - 264 p. — ISBN 978-5-86889-478-7 .
• Mesarovich M., Takahara I. Teoría general de sistemas: fundamentos matemáticos. — M .: Mir , 1978. — 311 p.
• Peregudov F. I., Tarasenko F. P. Introducción al análisis de sistemas. - M. : Escuela Superior , 1989.
• Sistema  / Sadovsky V. N. // Paz de Saint-Germain 1679 - Seguridad social. - M.  : Gran Enciclopedia Rusa, 2015. - S. 293-295. - ( Gran Enciclopedia Rusa  : [en 35 volúmenes]  / editor en jefe Yu. S. Osipov  ; 2004-2017, v. 30). - ISBN 978-5-85270-367-5 .
• V. N. Sadovsky. Sistema  // Nueva Enciclopedia Filosófica  : en 4 volúmenes  / anterior. ed. científica consejo de V. S. Stepin . — 2ª ed., corregida. y adicional - M.  : Pensamiento , 2010. - 2816 p.
• Uyomov A. I. Enfoque sistémico y teoría general de sistemas. - M. : Pensamiento , 1978. - 272 p.
• Chernyak Yu. I. Análisis de sistemas en gestión económica. - M. : Economía , 1975. - 191 p.
• Ashby W. R. Introducción a la cibernética. - 2. - M. : KomKniga , 2005. - 432 p. — ISBN 5-484-00031-9 .