Теория систем

Теория систем является трансдисциплинарной изучение систем , то есть сплоченных групп взаимосвязанных, взаимозависимых компонентов, которые могут быть естественными или искусственными . Каждая система имеет причинные границы, находится под влиянием своего контекста, определяемого ее структурой, функцией и ролью и выражающегося через ее отношения с другими системами. Система — это «больше, чем сумма ее частей», когда она выражает синергию или эмерджентное поведение .

Изменение одного компонента системы может повлиять на другие компоненты или всю систему. Возможно, можно предсказать эти изменения в моделях поведения. Для систем, которые обучаются и адаптируются, рост и степень адаптации зависят от того, насколько хорошо система взаимодействует со своей средой и другими контекстами, влияющими на ее организацию. Некоторые системы поддерживают другие системы, поддерживая другую систему для предотвращения сбоев. системы Целями теории систем являются моделирование динамики, ограничений , условий и отношений ; и разъяснить принципы (такие как цель, мера, методы, инструменты), которые можно распознать и применить к другим системам на каждом уровне вложенности и в широком диапазоне областей для достижения оптимизированной эквифинальности .

Общая теория систем занимается разработкой широко применимых концепций и принципов, в отличие от концепций и принципов, специфичных для одной области знаний. Он отличает динамические или активные системы от статических или пассивных систем. Активные системы — это структуры или компоненты деятельности, которые взаимодействуют в поведении и процессах или взаимодействуют через формальные контекстуальные граничные условия (аттракторы). Пассивные системы — это структуры и компоненты, которые подвергаются обработке. Например, компьютерная программа является пассивной, если она представляет собой файл, хранящийся на жестком диске, и активной, когда она выполняется в памяти. Эта область связана с системным мышлением , машинной логикой и системной инженерией .

Обзор

Теория систем проявляется в работах практиков во многих дисциплинах, например, в работах врача Александра Богданова , биолога Людвига фон Берталанфи , лингвиста Белы Х. Банати и социолога Талкотта Парсонса ; в изучении экологических систем Говардом Т. Одумом , Юджином Одумом ; в Фритьофом Капрой исследовании организационной теории ; в исследовании менеджмента Питера Сенге ; в междисциплинарных областях, таких как развитие человеческих ресурсов в работах Ричарда А. Суонсона ; и в работах педагогов Деборы Хаммонд и Альфонсо Монтуори.

Будучи трансдисциплинарным , междисциплинарным и мультиперспективным направлением, теория систем объединяет принципы и концепции онтологии , философии науки , физики , информатики , биологии и техники , а также географии , социологии , политологии , психотерапии (особенно семейных систем). терапия ) и экономика .

Теория систем способствует диалогу между автономными областями исследования, а также внутри самой системной науки . В этом отношении, с возможностью неправильного толкования, фон Берталанфи считал, что общая теория систем «должна быть важным регулирующим механизмом в науке», защищающим от поверхностных аналогий, которые «бесполезны в науке и вредны по своим практическим последствиям».

Другие остаются ближе к концепциям прямых систем, разработанным первоначальными теоретиками систем. Например, Илья Пригожин из Центра сложных квантовых систем Техасского университета изучал эмерджентные свойства , предполагая, что они предлагают аналоги для живых систем . Различие , аутопоэзиса представляет проведенное Умберто Матураной и Франсиско Варелой, собой дальнейшее развитие в этой области. Важными именами в современной системной науке являются Рассел Акофф , Рузена Байчи , Бела Х. Банати , Грегори Бейтсон , Энтони Стаффорд Бир , Питер Чеклэнд , Барбара Гросс , Брайан Уилсон , Роберт Л. Флуд , Алленна Леонард , Радика Нагпал , Фритьоф Капра , Уоррен Маккалок. , Кэтлин Карли , Майкл С. Джексон , Катя Сикара и Эдгар Морин среди других.

Учитывая современные основы общей теории систем после Первой мировой войны, Эрвин Ласло в предисловии к книге Берталанфи « Перспективы общей теории систем » отмечает, что перевод «общей теории систем» с немецкого на английский «привел к определенное количество хаоса":

Ее (Общую теорию систем) критиковали как лженауку и считали не чем иным, как предостережением относиться к вещам целостно. Подобная критика потеряла бы смысл, если бы было признано, что общая теория систем фон Берталанфи представляет собой перспективу или парадигму и что такие базовые концептуальные рамки играют ключевую роль в развитии точной научной теории. ... Allgemeine Systemtheorie не согласуется напрямую с интерпретацией, часто применяемой к «общей теории систем», а именно, что это (научная) «теория общих систем». Критиковать его как таковую — значит стрелять в подставных людей. Фон Берталанфи открыл нечто гораздо более широкое и гораздо большее значение, чем просто одна теория (которая, как мы теперь знаем, всегда может быть фальсифицирована и обычно имеет эфемерное существование): он создал новую парадигму развития теорий.

Theorie (или Lehre ) «имеет гораздо более широкое значение в немецком языке, чем ближайшие английские слова «теория» и «наука»», так же, как и Wissenschaft (или «Наука»). Эти идеи относятся к организованному массиву знаний и «любому систематически представленному набору понятий, будь то эмпирически , аксиоматически или философски », в то время как многие связывают Лера с теорией и наукой в ​​этимологии общих систем, хотя это также не переводится с немецкий очень хорошо; его «ближайший эквивалент» переводится как «обучение», но «звучит догматично и неуместно». Адекватное совпадение значений можно найти в слове « номотетический », которое может означать «способность постулировать длительный смысл». Хотя идея «общей теории систем», возможно, потеряла многие из своих основных значений в переводе, определив новый способ мышления о науке и научных парадигмах , теория систем стала широко распространенным термином, используемым, например, для описания взаимозависимости отношений. созданные в организациях .

Система в этой системе координат может содержать регулярно взаимодействующие или взаимосвязанные группы действий. Например, отмечая влияние на эволюцию «индивидуально ориентированной промышленной психологии [в] системную и ориентированную на развитие организационную психологию », некоторые теоретики признают, что организации имеют сложные социальные системы; отделение частей от целого снижает общую эффективность организации. Это отличие от традиционных моделей, в которых основное внимание уделяется отдельным лицам, структурам, отделам и подразделениям, частично отделяется от целого вместо признания взаимозависимости между группами людей, структурами и процессами, которые позволяют организации функционировать.

Ласло объясняет, что новый системный взгляд на организованную сложность вышел «на шаг за пределы ньютоновского взгляда на организованную простоту», который сводил части к целому или понимал целое без связи с частями. Отношения между организациями и их средой можно рассматривать как главный источник сложности и взаимозависимости. В большинстве случаев целое обладает свойствами, которые невозможно узнать из анализа составляющих его элементов по отдельности.

Бела Х. Банати , который утверждал — вместе с основателями системного общества — что «благо человечества» является целью науки, внес значительный и далеко идущий вклад в область теории систем. Для группы Primer Group Международного общества системных наук Банати определяет точку зрения, повторяющую эту точку зрения:

Системный взгляд – это взгляд на мир, основанный на дисциплине СИСТЕМНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ. Центральное место в системном исследовании занимает концепция СИСТЕМЫ. В самом общем смысле система означает конфигурацию частей, связанных между собой паутиной отношений. Primer Group определяет систему как семью отношений между членами, действующими как единое целое. Фон Берталанфи определил систему как «элементы, находящиеся в постоянных отношениях».

Приложения

Искусство

Основная статья: Системное искусство

Биология

Основная статья: Системная биология

Системная биология — это движение, опирающееся на несколько направлений бионаучных исследований. Сторонники описывают системную биологию как основанную на биологии междисциплинарную область исследований, которая фокусируется на сложных взаимодействиях в биологических системах , утверждая, что она использует новую перспективу ( холизм вместо редукции ).

В частности, начиная с 2000 года, биологические науки используют этот термин широко и в самых разных контекстах. Часто заявленной целью системной биологии является моделирование и открытие эмерджентных свойств , которые представляют собой свойства системы, теоретическое описание которой требует единственно возможных полезных методов, подпадающих под компетенцию системной биологии. Считается, что Людвиг фон Берталанфи ввел термин «системная биология» в 1928 году.

Субдисциплины системной биологии включают:

• Системная нейробиология
• Системная фармакология

Экология

Основная статья: Системная экология

Системная экология — междисциплинарная область экологии , которая использует целостный подход к изучению экологических систем , особенно экосистем ; его можно рассматривать как применение общей теории систем к экологии.

Центральное место в подходе системной экологии занимает идея о том, что экосистема представляет собой сложную систему, проявляющую эмерджентные свойства . Системная экология фокусируется на взаимодействиях и транзакциях внутри биологических и экологических систем и между ними и особенно занимается тем, как вмешательство человека может повлиять на функционирование экосистем. Он использует и расширяет концепции термодинамики и развивает другие макроскопические описания сложных систем.

Химия

Основная статья: Системная химия

Системная химия — это наука об изучении сетей взаимодействующих молекул с целью создания новых функций из набора (или библиотеки) молекул с разными иерархическими уровнями и возникающими свойствами. Системная химия также связана с возникновением жизни ( абиогенезом ).

Инженерное дело

Основная статья: Системная инженерия

Системная инженерия – это междисциплинарный подход и средство, позволяющее реализовать и развернуть успешные системы . Его можно рассматривать как применение инженерных методов для проектирования систем, а также применение системного подхода к инженерным усилиям. Системная инженерия объединяет другие дисциплины и группы специальностей в командную работу, образуя структурированный процесс разработки, который проходит от концепции к производству, эксплуатации и утилизации. Системное проектирование учитывает как деловые, так и технические потребности всех клиентов с целью предоставления качественного продукта, отвечающего потребностям пользователя.

Процесс проектирования, ориентированный на пользователя

Системное мышление является важной частью процессов проектирования, ориентированных на пользователя , и необходимо для понимания всего воздействия новой взаимодействия человека с компьютером (HCI) информационной системы . Игнорирование этого и разработка программного обеспечения без участия будущих пользователей (при посредничестве дизайнеров пользовательского опыта) является серьезным недостатком проектирования, который может привести к полному отказу информационных систем, повышенному стрессу и психическим заболеваниям для пользователей информационных систем, что приведет к увеличению затрат и огромная трата ресурсов. В настоящее время на удивление редко организации и правительства расследуют решения по управлению проектами, приводящие к серьезным ошибкам в проектировании и неудобству использования.

По оценкам Института инженеров по электротехнике и электронике , примерно 15% из примерно 1 триллиона долларов, используемых на разработку информационных систем каждый год, полностью тратятся впустую, а созданные системы выбрасываются до внедрения из-за полностью предотвратимых ошибок. Согласно отчету CHAOS, опубликованному в 2018 году компанией Standish Group , согласно их опросу, подавляющее большинство информационных систем выходят из строя или частично выходят из строя:

Чистый успех — это сочетание высокой удовлетворенности клиентов с высокой рентабельностью для организации. Соответствующие цифры за 2017 год: успешные: 14%, оспариваемые: 67%, неудачные 19%.

Математика

Основная статья: Системная динамика

Системная динамика — это подход к пониманию нелинейного поведения сложных систем во времени с использованием запасов, потоков , внутренних циклов обратной связи и временных задержек.

Социальные и гуманитарные науки

• Теория систем в антропологии
• Теория систем в археологии
• Теория систем в политологии

Психология

Основная статья: Системная психология

Системная психология — это раздел психологии , изучающий человека поведение и опыт в сложных системах .

Он получил вдохновение от теории систем и системного мышления, а также основ теоретической работы от Роджера Баркера , Грегори Бейтсона , Умберто Матураны и других. Это подход в психологии , в котором группы и индивидуумы рассматриваются как системы в гомеостазе . Системная психология «включает в себя область инженерной психологии , но, кроме того, кажется, ее больше интересуют социальные системы». и с изучением мотивационного, аффективного, когнитивного и группового поведения, которое носит название инженерной психологии».

В системной психологии характеристики организационного поведения (такие как индивидуальные потребности, вознаграждения, ожидания и атрибуты людей, взаимодействующих с системами ) «учитывают этот процесс с целью создания эффективной системы».

Информатика

Теория систем применялась в области нейроинформатики и коннекционистской когнитивной науки. В нейрокогниции предпринимаются попытки объединить коннекционистские когнитивные нейроархитектуры с подходом теории систем и теории динамических систем .

История

Прекурсоры

Хронология

Предшественники Сен-Симон (1760–1825), Карл Маркс (1818–1883), Фридрих Энгельс (1820–1895), Герберт Спенсер (1820–1903), Рудольф Клаузиус (1822–1888), Вильфредо Парето (1848–1923), Эмиль Дюркгейм (1858–1917), Александр Богданов (1873–1928), Николай Хартманн (1882–1950), Роберт Мейнард Хатчинс (1929–1951) и другие. Основатели 1946–1953: конференции Мэйси . 1948: Норберт Винер публикует «Кибернетику: или управление и коммуникация в животном и машине». 1951: Талкотт Парсонс публикует «Социальную систему». 1954: Общество развития общей теории систем основывают Людвиг фон Берталанфи , Анатол Рапопорт , Ральф В. Джерард , Кеннет Боулдинг . 1955: Уильям Росс Эшби публикует «Введение в кибернетику». 1968: Берталанфи публикует «Общую теорию систем: основы, развитие, приложения». Другие участники 1970–1990 Кибернетика второго порядка ( Хайнц фон Ферстер , Грегори Бейтсон , Умберто Матурана и др.) 1971–1973 Cybersyn , элементарная интернет-кибернетическая система для демократического экономического планирования, разработанная Стаффордом Биром в Чили при правительстве Альенде. 1970-е: Теория катастроф ( Рене Том , Э. К. Зееман ) Динамические системы в математике. 1977: Илья Пригожин получил Нобелевскую премию за работы по самоорганизации , сочетающие важные теории систем концепции с термодинамикой систем . 1980-е: Теория хаоса ( Дэвид Рюэль , Эдвард Лоренц , Митчелл Фейгенбаум , Стив Смейл , Джеймс А. Йорк ) 1986: Теория контекста ( Энтони Уилден ) 1988: Международное общество системных наук . Основано 1990: Сложные адаптивные системы ( Джон Х. Холланд , Мюррей Гелл-Манн , У. Брайан Артур )

Системное мышление может восходить к древности, будь то первые системы письменного общения от шумерской клинописи до цифр майя или инженерные подвиги египетских пирамид . В отличие от западных рационалистических традиций философии, К. Уэст Чёрчман часто отождествлял себя с И Цзин как с системным подходом, разделяющим систему взглядов, подобную досократической философии и Гераклиту . Людвиг фон Берталанфи проследил системные концепции до философии Готфрида Лейбница и Николая Кузанского « совпадение противоположностей» . Хотя современные системы могут показаться значительно более сложными, они могут вписаться в историю.

Такие фигуры, как Джеймс Джоуль и Сади Карно, представляют собой важный шаг на пути внедрения системного подхода в (рационалистические) точные науки XIX века, также известного как преобразование энергии . Затем термодинамика этого столетия Рудольфом Клаузиусом , Джозайей Гиббсом и другими установила системы эталонную модель как формальный научный объект.

Подобные идеи встречаются в теориях обучения , которые развивались на основе одних и тех же фундаментальных концепций, подчеркивая, что понимание является результатом знания концепций как частично, так и в целом. Фактически организмическая психология Берталанфи соответствовала теории обучения Жана Пиаже . Некоторые считают, что междисциплинарные перспективы имеют решающее значение для отхода от моделей и мышления индустриальной эпохи области искусства и науки , в которых история представляет собой историю, а математика представляет собой математику, в то время как специализация в остается разделенной, и многие рассматривают преподавание как бихевиористскую обусловленность.

Современная работа Питера Сенге представляет собой подробное обсуждение банальной критики образовательных систем, основанной на традиционных предположениях об обучении. включая проблемы с фрагментарными знаниями и отсутствием целостного обучения из-за «мышления века машин», которое стало «моделью школы, отделенной от повседневной жизни». Таким образом, некоторые системные теоретики пытаются предоставить альтернативы ортодоксальным теориям, основанным на классических предположениях, и развили идеи на их основе, включая таких людей, как Макс Вебер и Эмиль Дюркгейм в социологии и Фредерик Уинслоу Тейлор в научном менеджменте . Теоретики искали целостные методы, разрабатывая системные концепции, которые можно было бы интегрировать с различными областями.

Некоторые могут рассматривать противоречие редукционизма в традиционной теории (предметом которой является одна часть) просто как пример изменения предположений. Акцент в теории систем смещается с частей на организацию частей, признавая взаимодействия частей не статическими и постоянными, а динамическими процессами. Некоторые поставили под сомнение традиционные закрытые системы с точки зрения развития открытых систем . Сдвиг произошел от абсолютных и универсальных авторитетных принципов и знаний к относительному и общему концептуальному и перцептивному знанию. и до сих пор остается в традиции теоретиков, стремившихся найти средства для организации человеческой жизни. Другими словами, теоретики переосмыслили предыдущую историю идей ; они их не потеряли. Механистическое мышление подвергалось особой критике, особенно механистическая метафора разума индустриальной эпохи из интерпретаций ньютоновской механики философами Просвещения и более поздними психологами, которые заложили основы современной организационной теории и управления к концу 19 века.

Основание и раннее развитие

В то время как предположения западной науки от Платона и Аристотеля до » Исаака Ньютона ( «Начал 1687) исторически влияли на все области от точных до социальных наук (см. Дэвидом Истоном плодотворное развитие « политической системы » как аналитической конструкции), Первые системные теоретики исследовали последствия достижений 20-го века с точки зрения систем.

Между 1929 и 1951 годами Роберт Мейнард Хатчинс из Чикагского университета предпринимал усилия по поощрению инноваций и междисциплинарных исследований в области социальных наук при поддержке Фонда Форда университета, и междисциплинарного отдела социальных наук созданного в 1931 году.

Многие ранние системные теоретики стремились найти общую теорию систем, которая могла бы объяснить все системы во всех областях науки.

« Общая теория систем » (GST; немецкий : allgemeine Systemlehre ) была придумана в 1940-х годах Людвигом фон Берталанфи , который искал новый подход к изучению живых систем . Берталанфи развил теорию в виде лекций, начиная с 1937 года, а затем в публикациях, начиная с 1946 года. По словам Майка К. Джексона (2000), Берталанфи продвигал эмбриональную форму GST еще в 1920-х и 1930-х годах, но только в начале 1950-х годов она стала более широко известна в научных кругах.

Джексон также утверждал, что работа Берталанфи основывалась на Александра Богданова трехтомной « Тектологии» (1912–1917), обеспечивающей концептуальную основу GST. Аналогичной позиции придерживаются Рихард Маттессих (1978) и Фритьоф Капра (1996). Несмотря на это, Берталанфи ни разу в своих произведениях даже не упомянул Богданова.

Системный взгляд основывался на нескольких фундаментальных идеях. Во-первых, все явления можно рассматривать как сеть отношений между элементами или систему . Во-вторых, все системы, будь то электрические , биологические или социальные , имеют общие закономерности , поведение и свойства , которые наблюдатель может анализировать и использовать, чтобы глубже понять поведение сложных явлений и приблизиться к единству наук. Системная философия, методология и применение дополняют эту науку.

Учитывая достижения науки, ставящие под сомнение классические предположения в организационных науках, идея Берталанфи разработать теорию систем возникла еще в межвоенный период он опубликовал «Очерк общей теории систем» в Британском журнале философии науки , когда к 1950 году . .

В 1954 году фон Берталанфи вместе с Анатолем Рапопортом , Ральфом В. Джерардом и Кеннетом Боулдингом собрались в Центре перспективных исследований поведенческих наук в Пало-Альто, чтобы обсудить создание «общества по развитию общей теории систем». ." состоялась встреча около 70 человек В декабре того же года в Беркли с целью сформировать общество по исследованию и развитию GST. Общество общих системных исследований (переименованное в 1988 году в Международное общество системных наук) было основано впоследствии в 1956 году как филиал Американской ассоциации содействия развитию науки (AAAS). в частности, катализируя теорию систем как область исследования. Эта область развивалась на основе работ Берталанфи, Рапопорта, Джерарда и Боулдинга, а также других теоретиков 1950-х годов, таких как Уильям Росс Эшби , Маргарет Мид , Грегори Бейтсон и К. Уэст Черчман и других.

Идеи Берталанфи были переняты другими, работавшими в области математики, психологии, биологии, теории игр и анализа социальных сетей . Изучались такие предметы, как сложность , самоорганизация , коннекционизм и адаптивные системы . В таких областях, как кибернетика , такие исследователи, как Эшби, Норберт Винер , Джон фон Нейман и Хайнц фон Ферстер, исследовали сложные системы математически; Фон Нейман открыл клеточные автоматы и самовоспроизводящиеся системы, опять же с помощью только карандаша и бумаги. Александр Ляпунов и Жюль Анри Пуанкаре работали над основами теории хаоса без компьютера вообще . В то же время Говард Т. Одум , известный как радиационный эколог, признал, что изучение общих систем требует языка, который мог бы отображать энергетику , термодинамику и кинетику в любом системном масштабе. Чтобы выполнить эту роль, Одум разработал общую систему или универсальный язык , основанный на языке схем электроники , известный как язык энергетических систем .

Холодная война повлияла на исследовательский проект теории систем таким образом, что сильно разочаровала многих выдающихся теоретиков. Некоторые начали признавать, что теории, определенные в связи с теорией систем, отклонились от первоначальной точки зрения общей теории систем. Экономист Кеннет Боулдинг, один из первых исследователей теории систем, был обеспокоен манипулированием системными концепциями. На основании последствий «холодной войны» Боулдинг пришел к выводу, что злоупотребления властью всегда имеют последствия и что теория систем может решить такие проблемы. После окончания «холодной войны» возобновился интерес к теории систем в сочетании с усилиями по укреплению этического подхода. взгляд на тему.

В социологии системное мышление также зародилось в 20 веке, включая Талкотта Парсонса . теорию действия и Никласа Лумана теория социальных систем . По словам Рудольфа Штихве (2011):

С самого начала социальные науки были важной частью становления теории систем... [Двумя наиболее влиятельными предложениями были всеобъемлющие социологические версии теории систем, которые предлагались Талкоттом Парсонсом с 1950-х годов и Никласом Луманом с 1950-х годов. 1970-е годы.

Элементы системного мышления можно также увидеть в работах Джеймса Клерка Максвелла , особенно в теории управления .

Общие системные исследования и системные исследования

Многие ранние системные теоретики стремились найти общую теорию систем, которая могла бы объяснить все системы во всех областях науки. Людвиг фон Берталанфи начал развивать свою «общую теорию систем» с помощью лекций в 1937 году, а затем с помощью публикаций 1946 года. Эта концепция получила широкое внимание в его книге 1968 года « Общая теория систем: основы, развитие, приложения» .

Существует множество определений общей системы, некоторые свойства, которые определения включают в себя: общую цель системы , части системы и отношения между этими частями , а также эмерджентные свойства взаимодействия между частями системы, которые не выполняются любая часть сама по себе. Дерек Хитчинс определяет систему с точки зрения энтропии как совокупность частей и отношений между частями, где части своих взаимосвязей уменьшают энтропию.

Берталанфи стремился объединить под одним названием всю организмическую науку, которую он наблюдал в своей работе биологом. Он хотел использовать слово «система» для обозначения тех принципов, которые являются общими для систем в целом. В «Общей теории систем» (1968) он писал:

[Т] здесь существуют модели, принципы и законы, которые применимы к обобщенным системам или их подклассам, независимо от их конкретного вида, природы их составных элементов, а также отношений или «сил» между ними. Кажется законным требовать создания теории не систем более или менее специального вида, а универсальных принципов, применимых к системам в целом.

В предисловии к «Перспективам общей теории систем » фон Берталанфи Эрвин Ласло заявил:

Таким образом, когда фон Берталанфи говорил об общесистемной теории, это соответствовало его взглядам на то, что он предлагал новую перспективу, новый способ ведения науки. Это не напрямую согласовывалось с интерпретацией, часто приписываемой «общей теории систем», а именно, что это (научная) «теория общих систем». Критиковать его как таковую — значит стрелять в подставных людей. Фон Берталанфи открыл нечто гораздо более широкое и гораздо большее значение, чем просто одна теория (которая, как мы теперь знаем, всегда может быть фальсифицирована и обычно имеет эфемерное существование): он создал новую парадигму развития теорий.

Берталанфи выделяет системные исследования в трех основных областях: философии , науке и технологиях . В своей работе с Primer Group Бела Х. Банати обобщил эти области на четыре интегрируемые области системных исследований:

1. философия: онтология , эпистемология и аксиология систем.
2. теория: набор взаимосвязанных концепций и принципов, применимых ко всем системам.
3. методология: набор моделей, стратегий, методов и инструментов, которые реализуют теорию и философию систем.
4. приложение: применение и взаимодействие доменов

Он объяснил, что они работают в рекурсивном отношении; интеграция «философии» и «теории» как знания, а «метода» и «приложения» как действия; Таким образом, системное исследование представляет собой осознанное действие.

Свойства общих систем

Общие системы можно разделить на иерархию систем, в которой между различными системами меньше взаимодействий, чем компонентов в системе. Альтернативой является гетерархия , при которой все компоненты системы взаимодействуют друг с другом. Иногда целая система может быть представлена ​​внутри другой системы как часть, которую иногда называют холоном. Эти иерархии систем изучаются в теории иерархий . Уменьшается объем взаимодействия между частями систем выше в иерархии и частями системы ниже в иерархии. Если все части системы тесно связаны (много взаимодействуют друг с другом), то систему невозможно разложить на разные системы. Степень связи между частями системы может различаться во времени, при этом некоторые части взаимодействуют чаще, чем другие, или связаны с разными процессами в системе. Герберт А. Саймон различал разложимые, почти разложимые и неразложимые системы.

Рассел Л. Акофф различал общие системы по тому, как их цели и подцели могут меняться с течением времени. Он различал системы поддержания цели, поиска целей системы , многоцелевые и рефлексивные (или меняющие цели) системы.

Типы и поля системы

Теоретические области

Основная статья: Список типов теории систем

• Теория хаоса
• Сложная система
• Теория управления
• Теория динамических систем
• Наука о системе Земли
• Теория экологических систем
• Теория живых систем
• Социотехническая система
• Системика
• Городской метаболизм
• Теория мировых систем

Кибернетика

Основная статья: Кибернетика

Кибернетика — это изучение связи и управления регулирующей обратной связью как в живых, так и в неживых системах (организмах, организациях, машинах), а также в их комбинациях. Его внимание сосредоточено на том, как что-либо (цифровое, механическое или биологическое) контролирует свое поведение, обрабатывает информацию, реагирует на нее и изменяется или может быть изменено для лучшего выполнения этих трех основных задач.

Термины «теория систем» и «кибернетика» широко используются как синонимы. Некоторые авторы используют термин «кибернетические системы» для обозначения подмножества класса общих систем, а именно тех систем, которые включают петли обратной связи . Однако различия вечных взаимодействующих циклов акторов (которые производят конечные продукты), предложенные Гордоном Паском , делают общие системы подходящим подмножеством кибернетики. В кибернетике сложные системы математически исследовались такими исследователями, как У. Росс Эшби , Норберт Винер , Джон фон Нейман и Хайнц фон Ферстер .

Нити кибернетики зародились в конце 1800-х годов, что привело к публикации плодотворных работ (таких как «Кибернетика » Винера в 1948 году и в Берталанфи «Общая теория систем» 1968 году). Кибернетика возникла в большей степени из инженерных областей, а GST - из биологии. Во всяком случае, похоже, что, хотя эти две науки, вероятно, взаимно влияли друг на друга, кибернетика имела большее влияние. Берталанфи специально подчеркнул различие между областями, отметив влияние кибернетики:

Теорию систем часто отождествляют с кибернетикой и теорией управления. Это опять же неверно. Кибернетика как теория механизмов управления в технике и природе основана на концепциях информации и обратной связи, но является частью общей теории систем... [Эта модель имеет широкое применение, но ее не следует отождествлять с ' теория систем» в целом... [и] необходимо предостеречь от ее неосторожного распространения на области, для которых ее концепции не созданы.

Кибернетика, теория катастроф , теория хаоса и теория сложности имеют общую цель — объяснить сложные системы, состоящие из большого количества взаимно взаимодействующих и взаимосвязанных частей, с точки зрения этих взаимодействий. Клеточные автоматы , нейронные сети , искусственный интеллект и искусственная жизнь — связанные области, но не пытайтесь описать общие (универсальные) сложные (сингулярные) системы. Лучшим контекстом для сравнения различных «С»-теорий о сложных системах является исторический контекст, в котором особое внимание уделяется различным инструментам и методологиям, от чистой математики в начале до чистой информатики сегодня. С момента появления теории хаоса, когда Эдвард Лоренц случайно обнаружил с помощью своего компьютера странный аттрактор , компьютеры стали незаменимым источником информации. Сегодня невозможно представить исследование сложных систем без использования компьютеров.

Типы систем

• Биологический
  • Анатомические системы
    • Нервный
      • Сенсорный
  • Экологические системы
  • Живые системы
• Сложный
  • Сложная адаптивная система
• Концептуальный
  • Координировать
  • Детерминистический (философия)
  • Цифровая экосистема
  • Экспериментальный
  • Письмо
• Совместное взаимодействие человека и окружающей среды
• База данных
• Детерминистический (наука)
• Математический
  • Динамическая система
  • Формальная система
• Экономический
• Энергия
• Холархический
• Информация
• Юридический
• Измерение
  • Империал
  • Метрика
• Мультиагент
• Нелинейный
• Операционная
• Планетарный
• Политический
• Социальные
• Звезда

Сложные адаптивные системы

Основная статья: Сложная адаптивная система

Сложные адаптивные системы (CAS), придуманные Джоном Х. Холландом , Мюрреем Гелл-Манном и другими в междисциплинарном институте Санта-Фе , являются особыми случаями сложных систем : они сложны в том смысле, что они разнообразны и состоят из множества взаимосвязанных элементов. ; они адаптивны в том смысле, что способны меняться и учиться на собственном опыте.

В отличие от систем управления , в которых отрицательная обратная связь подавляет и обращает вспять нарушения равновесия, CAS часто подвержена положительной обратной связи , которая усиливает и закрепляет изменения, превращая локальные нарушения в глобальные особенности.

См. также

• Список типов теории систем
• Глоссарий теории систем
• Теория автономного агентства
• Библиография социологии
• Клеточные автоматы
• Теория хаоса
  • Сложность
• Появление
• Занятая теория
• фрактал
• Модель серого ящика
• Неснижаемая сложность
• Метасистемы
• Многомерные системы
• Открытые и закрытые системы в социальных науках
• Язык шаблонов
• Рекурсия (информатика)
• Редукционизм
• Резервирование (инжиниринг)
• Теория разворота
• Теория системы социальных правил
• Социотехническая система
• Социология и наука о сложности
• Структура-организация-процесс
• Систематика
• Идентификация системы
• Систематика - изучение многочленных систем.
• Системика
• Системография
• Системная наука
• Теоретическая экология
• Тектология
• Пользователь в процессе
• Теория жизнеспособных систем
• Жизнеспособный системный подход
• Теория мировых систем
• Структуралистская экономика
• Теория зависимости
• Теория иерархии

Организации

• Список организаций системных наук

Дальнейшее чтение

• Эшби, В. Росс . 1956. Введение в кибернетику. Чепмен и Холл.
• —— 1960. Дизайн мозга: происхождение адаптивного поведения (2-е изд.) . Чепмен и Холл.
• Бейтсон, Грегори . 1972. Шаги к экологии разума: Сборник эссе по антропологии, психиатрии, эволюции и эпистемологии. Издательство Чикагского университета.
• фон Берталанфи, Людвиг . 1968. Общая теория систем: основы, развитие, приложения Нью-Йорк: Джордж Бразиллер.
• Беркс, Артур . 1970. Очерки клеточных автоматов. Издательство Университета Иллинойса.
• Черри, Колин . 1957. О человеческом общении: обзор, обзор и критика . Кембридж: MIT Press.
• Черчман, К. Уэст . 1971. Проектирование исследовательских систем: основные концепции систем и организаций . Нью-Йорк: Основные книги.
• Чекленд, Питер . 1999. Системное мышление, системная практика: включает 30-летнюю ретроспективу. Уайли.
• Глейк, Джеймс . 1997. Хаос: создание новой науки , Random House.
• Хакен, Герман . 1983. Синергетика: Введение – 3-е издание , Springer.
• Холланд, Джон Х. 1992. Адаптация в естественных и искусственных системах: вводный анализ с приложениями к биологии, управлению и искусственному интеллекту . Кембридж: MIT Press.
• Луман, Никлас . 2013. Введение в теорию систем , Государство.
• Мэйси, Джоанна . 1991. Взаимная причинность в буддизме и общей теории систем: Дхарма природных систем . СУНИ Пресс.
• Матурана, Умберто и Франсиско Варела . 1980. Аутопоэзис и познание: реализация живого . Springer Science & Business Media.
• Миллер, Джеймс Гриер . 1978. Живые системы . Макгроу-Хилл.
• фон Нейман, Джон . 1951 «Общая и логическая теория автоматов». Стр. 1–41 « Церебральные механизмы поведения» .
• —— 1956. «Вероятностная логика и синтез надежных организмов из ненадежных компонентов». Исследования автоматов 34:43–98.
• фон Нейман, Джон и Артур Беркс, ред. 1966. Теория самовоспроизводящихся автоматов . Издательство Иллинойского университета.
• Парсонс, Талкотт . 1951. Социальная система . Свободная пресса.
• Пригожин, Илья . 1980. От бытия к становлению: время и сложность в физических науках. WH Фриман и Ко.
• Саймон, Герберт А. 1962. «Архитектура сложности». Труды Американского философского общества 106.
• —— 1996. Науки об искусственном (3-е изд.), Том. 136. Массачусетский технологический институт Пресс.
• Шеннон, Клод и Уоррен Уивер . 1949. Математическая теория связи . ISBN   0-252-72546-8 .
  • Адаптировано из Шеннон, Клод. 1948. « Математическая теория связи ». Технический журнал Bell System 27 (3): 379–423. дои : 10.1002/j.1538-7305.1948.tb01338.x .
• Том, Рене . 1972. Структурная стабильность и морфогенез: очерк общей теории моделей . Ридинг, Массачусетс.
• Уивер, Уоррен. 1948. «Наука и сложность». Американский ученый , 536–44.
• Винер, Норберт . 1965. Кибернетика: или управление и связь в животном и машине (2-е изд.). Кембридж: MIT Press.
• Вольфрам, Стивен . 2002. Новый вид науки . Вольфрам Медиа.
• Заде, Лофти . 1962. «От теории цепей к теории систем». Труды IRE 50 (5): 856–65.

Внешние ссылки

• Системное мышление в Викиверситете
• Теория систем в Principia Cybernetica Web
• Введение в системное мышление – 55 слайдов

Организации

• Международное общество системных наук
• Институт сложных систем Новой Англии
• Общество системной динамики