Определение истинные системы. Понятие системы

→

Лекция 2: Системные свойства. Классификация систем

Свойства систем.

Итак, состоянием системы называется совокупность существенных свойств, которыми система обладает в каждый момент времени.

Под свойством понимают сторону объекта, обуславливающую его отличие от других объектов или сходство с ними и проявляющуюся при взаимодействии с другими объектами.

Характеристика — то, что отражает некоторое свойство системы.

Какие свойства систем известны.

Из определения «системы» следует, что главным свойством системы является целостность, единство, достигаемое посредством определенных взаимосвязей и взаимодействий элементов системы и проявляющиеся в возникновении новых свойств, которыми элементы системы не обладают. Это свойство эмерджентности (от анг. emerge — возникать, появляться).

1. Эмерджентность — степень несводимости свойств системы к свойствам элементов, из которых она состоит.
2. Эмерджентность — свойство систем, обусловливающее появление новых свойств и качеств, не присущих элементам, входящих в состав системы.

Эмерджентность — принцип противоположный редукционизму, который утверждает, что целое можно изучать, расчленив его на части и затем, определяя их свойства, определить свойства целого.

Свойству эмерджентности близко свойство целостности системы. Однако их нельзя отождествлять.

Целостность системы означает, что каждый элемент системы вносит вклад в реализацию целевой функции системы.

Целостность и эмерджентность — интегративные свойства системы.

Наличие интегративных свойств является одной из важнейших черт системы. Целостность проявляется в том, что система обладает собственной закономерностью функциональности, собственной целью.

Организованность — сложное свойство систем, заключающиеся в наличие структуры и функционирования (поведения). Непременной принадлежностью систем является их компоненты, именно те структурные образования, из которых состоит целое и без чего оно не возможно.

Функциональность — это проявление определенных свойств (функций) при взаимодействии с внешней средой. Здесь же определяется цель (назначение системы) как желаемый конечный результат.

Структурность — это упорядоченность системы, определенный набор и расположение элементов со связями между ними. Между функцией и структурой системы существует взаимосвязь, как между философскими категориями содержанием и формой. Изменение содержания (функций) влечет за собой изменение формы (структуры), но и наоборот.

Важным свойством системы является наличие поведения — действия, изменений, функционирования и т.д.

Считается, что это поведение системы связано со средой (окружающей), т.е. с другими системами с которыми она входит в контакт или вступает в определенные взаимоотношения.

Процесс целенаправленного изменения во времени состояния системы называется поведением . В отличие от управления, когда изменение состояния системы достигается за счет внешних воздействий, поведение реализуется исключительно самой системой, исходя из собственных целей.

Поведение каждой системы объясняется структурой систем низшего порядка, из которых состоит данная система, и наличием признаков равновесия (гомеостаза). В соответствии с признаком равновесия система имеет определенное состояние (состояния), которое являются для нее предпочтительным. Поэтому поведение систем описывается в терминах восстановления этих состояний, когда они нарушаются в результате изменения окружающей среды.

Еще одним свойством является свойство роста (развития). Развитие можно рассматривать как составляющую часть поведения (при этом важнейшим).

Одним из первичных, а, следовательно, основополагающих атрибутов системного подхода является недопустимость рассмотрения объекта вне его развития , под которым понимается необратимое, направленное, закономерное изменение материи и сознания. В результате возникает новое качество или состояние объекта. Отождествление (может быть и не совсем строгое) терминов «развитие» и «движение» позволяет выразиться в таком смысле, что вне развития немыслимо существование материи, в данном случае — системы. Наивно представлять себе развитие, происходящее стихийно. В неоглядном множестве процессов, кажущихся на первый взгляд чем-то вроде броуновского (случайного, хаотичного) движения, при пристальном внимании и изучении вначале как бы проявляются контуры тенденций, а затем и довольно устойчивые закономерности. Эти закономерности по природе своей действуют объективно, т.е. не зависят от того, желаем ли мы их проявления или нет. Незнание законов и закономерностей развития — это блуждание в потемках.

Кто не знает, в какую гавань он плывет, для того нет попутного ветра

Поведение системы определяется характером реакции на внешние воздействия.

Фундаментальным свойством систем является устойчивость , т.е. способность системы противостоять внешним возмущающим воздействиям. От нее зависит продолжительность жизни системы.

Простые системы имеют пассивные формы устойчивости: прочность, сбалансированность, регулируемость, гомеостаз. А для сложных определяющими являются активные формы: надежность, живучесть и адаптируемость.

Если перечисленные формы устойчивости простых систем (кроме прочности) касается их поведения, то определяющая форма устойчивости сложных систем носят в основном структурный характер.

Надежность — свойство сохранения структуры систем, несмотря на гибель отдельных ее элементов с помощью их замены или дублирования, а живучесть — как активное подавление вредных качеств. Таким образом, надежность является более пассивной формой, чем живучесть.

Адаптируемость — свойство изменять поведение или структуру с целью сохранения, улучшения или приобретение новых качеств в условиях изменения внешней среды. Обязательным условием возможности адаптации является наличие обратных связей.

Всякая реальная система существует в среде. Связь между ними бывает настолько тесной, что определять границу между ними становится сложно. Поэтому выделение системы из среды связано с той или иной степенью идеализации.

Можно выделить два аспекта взаимодействия:

• во многих случаях принимает характер обмена между системой и средой (веществом, энергией, информацией);
• среда обычно является источником неопределенности для систем.

Воздействие среды может быть пассивным либо активным (антогонистическим, целенаправленно противодействующее системе).

Поэтому в общем случае среду следует рассматривать не только безразличную, но и антогонистическую по отношению к исследуемой системе.

Рис. — Классификация систем

Основание (критерий) классификации	Классы систем
По взаимодействию с внешней средой	Открытые Закрытые Комбинированные
По структуре	Простые Сложные Большие
По характеру функций	Специализированные Многофункциональные (универсальные)
По характеру развития	Стабильные Развивающиеся
По степени организованности	Хорошо организованные Плохо организованные (диффузные)
По сложности поведения	Автоматические Решающие Самоорганизующиеся Предвидящие Превращающиеся
По характеру связи между элементами	Детерминированные Стохастические
По характеру структуры управления	Централизованные Децентрализованные
По назначению	Производящие Управляющие Обслуживающие

Классификацией называется разбиение на классы по наиболее существенным признакам. Под классом понимается совокупность объектов, обладающие некоторыми признаками общности. Признак (или совокупность признаков) является основанием (критерием) классификации.

Система может быть охарактеризована одним или несколькими признаками и соответственно ей может быть найдено место в различных классификациях, каждая из которых может быть полезной при выборе методологии исследования. Обычно цель классификации ограничить выбор подходов к отображению систем, выработать язык описания, подходящий для соответствующего класса.

Реальные системы делятся на естественные (природные системы) и искусственные (антропогенные).

Естественные системы: системы неживой (физические, химические) и живой (биологические) природы.

Искусственные системы: создаются человечеством для своих нужд или образуются в результате целенаправленных усилий.

Искусственные делятся на технические (технико-экономические) и социальные (общественные).

Техническая система спроектирована и изготовлена человеком в определенных целях.

К социальным системам относятся различные системы человеческого общества.

Выделение систем, состоящих из одних только технических устройств почти всегда условно, поскольку они не способны вырабатывать свое состояние. Эти системы выступают как части более крупных, включающие людей — организационно-технических систем.

Организационная система, для эффективного функционирование которой существенным фактором является способ организации взаимодействия людей с технической подсистемой, называется человеко-машинной системой.

Примеры человеко-машинных систем: автомобиль — водитель; самолет — летчик; ЭВМ — пользователь и т.д.

Таким образом, под техническими системами понимают единую конструктивную совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих объектов, предназначенная для целенаправленных действий с задачей достижения в процессе функционирования заданного результата.

Отличительными признаками технических систем по сравнению с произвольной совокупностью объектов или по сравнению с отдельными элементами является конструктивность (практическая осуществляемость отношений между элементами), ориентированность и взаимосвязанность составных элементов и целенаправленность.

Для того чтобы система была устойчивой к воздействию внешних влияний, она должна иметь устойчивую структуру. Выбор структуры практически определяет технический облик как всей системы, так ее подсистем, и элементов. Вопрос о целесообразности применения той или иной структуры должен решаться исходя из конкретного назначения системы. От структуры зависит также способность системы к перераспределению функций в случае полного или частичного отхода отдельных элементов, а, следовательно, надежность и живучесть системы при заданных характеристиках ее элементов.

Абстрактные системы являются результатом отражения действительности (реальных систем) в мозге человека.

Их настроение — необходимая ступень обеспечения эффективного взаимодействия человека с окружающим миром. Абстрактные (идеальные) системы объективны по источнику происхождения, поскольку их первоисточником является объективно существующая действительность.

Абстрактные системы разделяют на системы непосредственного отображения (отражающие определенные аспекты реальных систем) и системы генерализирующего (обобщающего) отображения. К первым относятся математические и эвристические модели, а ко вторым — концептуальные системы (теории методологического построения) и языки.

На основе понятия внешней среды системы разделяются на: открытые, закрытые (замкнутые, изолированные) и комбинированные. Деление систем на открытые и закрытые связано с их характерными признаками: возможность сохранения свойств при наличии внешних воздействий. Если система нечувствительна к внешним воздействиям ее можно считать закрытой. В противном случае — открытой.

Открытой называется система, которая взаимодействует с окружающей средой. Все реальные системы являются открытыми. Открытая система является частью более общей системы или нескольких систем. Если вычленить из этого образования собственно рассматриваемую систему, то оставшаяся часть — ее среда.

Открытая система связана со средой определенными коммуникациями, то есть сетью внешних связей системы. Выделение внешних связей и описание механизмов взаимодействия «система-среда» является центральной задачей теории открытых систем. Рассмотрение открытых систем позволяет расширить понятие структуры системы. Для открытых систем оно включает не только внутренние связи между элементами, но и внешние связи со средой. При описании структуры внешние коммуникационные каналы стараются разделить на входные (по которым среда воздействует на систему) и выходные (наоборот). Совокупность элементов этих каналов, принадлежащих собственной системе называются входными и выходными полюсами системы. У открытых систем, по крайней мере, один элемент имеет связь с внешней средой, по меньшей мере, один входной полюс и один выходной, которыми она связана с внешней средой.

Для каждой системы связи со всеми подчиненными ей подсистемами и между последним, являются внутренними, а все остальные — внешними. Связи между системами и внешней средой также, как и между элементами системы, носят, как правило, направленный характер.

Важно подчеркнуть, что в любой реальной системе в силу законов диалектики о всеобщей связи явлений число всех взаимосвязей огромно, так что учесть и исследования абсолютно все связи невозможно, поэтому их число искусственно ограничивают. Вместе с тем, учитывать все возможные связи нецелесообразно, так как среди них есть много несущественных, практически не влияющих на функционирование системы и количество полученных решений (с точки зрения решаемых задач). Если изменение характеристик связи, ее исключение (полный разрыв) приводят к значительному ухудшению работы системы, снижению эффективности, то такая связь — существенна. Одна из важнейших задач исследователя — выделить существенные для рассмотрения системы в условиях решаемой задачи связи и отделить их от несущественных. В связи с тем, что входные и выходные полюса системы не всегда удается четко выделить, приходится прибегать к определенной идеализации действий. Наибольшая идеализация имеет место при рассмотрении закрытой системы.

Закрытой называется система, которая не взаимодействует со средой или взаимодействует со средой строго определенным образом. В первом случае предполагается, что система не имеет входных полюсов, а во втором, что входные полюса есть, но воздействие среды носит неизменный характер и полностью (заранее) известно. Очевидно, что при последнем предположении указанные воздействия могут быть отнесены собственно к системе, и ее можно рассматривать, как закрытую. Для закрытой системы, любой ее элемент имеет связи только с элементами самой системы.

Разумеется, закрытые системы представляют собой некоторую абстракцию реальной ситуации, так как, строго говоря, изолированных систем не существует. Однако, очевидно, что упрощение описания системы, заключаются в отказе от внешних связей, может привести к полезным результатам, упростить исследование системы. Все реальные системы тесно или слабо связаны с внешней средой — открытые. Если временный разрыв или изменение характерных внешних связей не вызывает отклонения в функционировании системы сверх установленных заранее пределов, то система связана с внешней средой слабо. В противном случае — тесно.

Комбинированные системы содержат открытые и закрытые подсистемы. Наличие комбинированных систем свидетельствует о сложной комбинации открытой и закрытой подсистем.

В зависимости от структуры и пространственно-временных свойств системы делятся на простые, сложные и большие.

Простые — системы, не имеющие разветвленных структур, состоящие из небольшого количества взаимосвязей и небольшого количества элементов. Такие элементы служат для выполнения простейших функций, в них нельзя выделить иерархические уровни. Отличительной особенностью простых систем является детерминированность (четкая определенность) номенклатуры, числа элементов и связей как внутри системы, так и со средой.

Сложные — характеризуются большим числом элементов и внутренних связей, их неоднородностью и разнокачественностью, структурным разнообразием, выполняют сложную функцию или ряд функций. Компоненты сложных систем могут рассматриваться как подсистемы, каждая из которых может быть детализирована еще более простыми подсистемами и т.д. до тех пор, пока не будет получен элемент.

Определение N1: система называется сложной (с гносеологических позиций), если ее познание требует совместного привлечения многих моделей теорий, а в некоторых случаях многих научных дисциплин, а также учета неопределенности вероятностного и невероятностного характера. Наиболее характерным проявлением этого определения является многомодельность.

Модель — некоторая система, исследование которой служит средством для получения информации о другой системе. Это описание систем (математическое, вербальное и т.д.) отображающее определенную группу ее свойств.

Определение N2: систему называют сложной если в реальной действительности рельефно (существенно) проявляются признаки ее сложности. А именно:

1. структурная сложность — определяется по числу элементов системы, числу и разнообразию типов связей между ними, количеству иерархических уровней и общему числу подсистем системы. Основными типами считаются следующие виды связей: структурные (в том числе, иерархические), функциональные, каузальные (причинно-следственные), информационные, пространственно-временные;
2. сложность функционирования (поведения) — определяется характеристиками множества состояний, правилами перехода из состояния в состояние, воздействие системы на среду и среды на систему, степенью неопределенности перечисленных характеристик и правил;
3. сложность выбора поведения — в многоальтернативных ситуациях, когда выбор поведения определяется целью системы, гибкостью реакций на заранее неизвестные воздействия среды;
4. сложность развития — определяемая характеристиками эволюционных или скачкообразных процессов.

Естественно, что все признаки рассматриваются во взаимосвязи. Иерархическое построение — характерный признак сложных систем, при этом уровни иерархии могут быть как однородные, так и неоднородные. Для сложных систем присущи такие факторы, как невозможность предсказать их поведение, то есть слабо предсказуемость, их скрытность, разнообразные состояния.

Сложные системы можно подразделить на следующие факторные подсистемы:

1. решающую, которая принимает глобальные решения во взаимодействии с внешней средой и распределяет локальные задания между всеми другим подсистемами;
2. информационную, которая обеспечивает сбор, переработку и передачу информации, необходимой для принятия глобальных решений и выполнения локальны задач;
3. управляющую для реализации глобальных решений;
4. гомеостазную, поддерживающую динамическое равновесие внутри систем и регулирующую потоки энергии и вещества в подсистемах;
5. адаптивную, накапливающую опыт в процессе обучения для улучшения структуры и функций системы.

Большой системой называют систему, ненаблюдаемую одновременно с позиции одного наблюдателя во времени или в пространстве, для которой существенен пространственный фактор, число подсистем которой очень велико, а состав разнороден.

Система может быть и большой и сложной. Сложные системы объединяет более обширную группу систем, то есть большие — подкласс сложных систем.

Основополагающими при анализе и синтезе больших и сложных систем являются процедуры декомпозиции и агрегирования.

Декомпозиция — разделение систем на части, с последующим самостоятельным рассмотрением отдельных частей.

Очевидно, что декомпозиция представляют собой понятие, связанное с моделью, так как сама система не может быть расчленена без нарушений свойств. На уровне моделирования, разрозненные связи заменятся соответственно эквивалентами, либо модели систем строится так, что разложение ее на отдельные части при этом оказывается естественным.

Применительно к большим и сложным системам декомпозиция является мощным инструментом исследования.

Агрегирование является понятием, противоположным декомпозиции. В процессе исследования возникает необходимость объединения элементов системы с целью рассмотреть ее с более общих позиций.

Декомпозиция и агрегирование представляют собой две противоположные стороны подхода к рассмотрению больших и сложных систем, применяемые в диалектическом единстве.

Системы, для которых состояние системы однозначно определяется начальными значениями и может быть предсказано для любого последующего момента времени, называются детерминированными.

Стохастические системы — системы, изменения в которых носят случайный характер. При случайных воздействиях данных о состоянии системы недостаточно для предсказания в последующий момент времени.

По степени организованности: хорошо организованные, плохо организованные (диффузные).

Представить анализируемый объект или процесс в виде хорошо организованной системы означает определить элементы системы, их взаимосвязь, правила объединения в более крупные компоненты. Проблемная ситуация может быть описана в виде математического выражения. Решение задачи при представлении ее в виде хорошо организованной системы осуществляется аналитическими методами формализованного представления системы.

Примеры хорошо организованных систем: солнечная система, описывающая наиболее существенные закономерности движения планет вокруг Солнца; отображение атома в виде планетарной системы, состоящей из ядра и электронов; описание работы сложного электронного устройства с помощью системы уравнений, учитывающей особенности условий его работы (наличие шумов, нестабильности источников питания и т. п.).

Описание объекта в виде хорошо организованной системы применяется в тех случаях, когда можно предложить детерминированное описание и экспериментально доказать правомерность его применения, адекватность модели реальному процессу. Попытки применить класс хорошо организованных систем для представления сложных многокомпонентных объектов или многокритериальных задач плохо удаются: они требуют недопустимо больших затрат времени, практически нереализуемы и неадекватны применяемым моделям.

Плохо организованные системы. При представлении объекта в виде плохо организованной или диффузной системы не ставится задача определить все учитываемые компоненты, их свойства и связи между ними и целями системы. Система характеризуется некоторым набором макропараметров и закономерностями, которые находятся на основе исследования не всего объекта или класса явлений, а на основе определенной с помощью некоторых правил выборки компонентов, характеризующих исследуемый объект или процесс. На основе такого выборочного исследования получают характеристики или закономерности (статистические, экономические) и распространяют их на всю систему в целом. При этом делаются соответствующие оговорки. Например, при получении статистических закономерностей их распространяют на поведение всей системы с некоторой доверительной вероятностью.

Подход к отображению объектов в виде диффузных систем широко применяется при: описании систем массового обслуживания, определении численности штатов на предприятиях и учреждениях, исследовании документальных потоков информации в системах управления и т. д.

С точки зрения характера функций различаются специальные, многофункциональные, и универсальные системы.

Для специальных систем характерна единственность назначения и узкая профессиональная специализация обслуживающего персонала (сравнительно несложная).

Многофункциональные системы позволяют реализовать на одной и той же структуре несколько функций. Пример: производственная система, обеспечивающая выпуск различной продукции в пределах определенной номенклатуры.

Для универсальных систем: реализуется множество действий на одной и той же структуре, однако состав функций по виду и количеству менее однороден (менее определен). Например, комбайн.

По характеру развития 2 класса систем: стабильные и развивающиеся.

У стабильной системы структура и функции практически не изменяются в течение всего периода ее существования и, как правило, качество функционирования стабильных систем по мере изнашивания их элементов только ухудшается. Восстановительные мероприятия обычно могут лишь снизить темп ухудшения.

Отличной особенностью развивающихся систем является то, что с течением времени их структура и функции приобретают существенные изменения. Функции системы более постоянны, хотя часто и они видоизменяются. Практически неизменными остается лишь их назначение. Развивающиеся системы имеют более высокую сложность.

В порядке усложнения поведения: автоматические, решающие, самоорганизующиеся, предвидящие, превращающиеся.

Автоматические: однозначно реагируют на ограниченный набор внешних воздействий, внутренняя их организация приспособлена к переходу в равновесное состояние при выводе из него (гомеостаз).

Решающие: имеют постоянные критерии различения их постоянной реакции на широкие классы внешних воздействий. Постоянство внутренней структуры поддерживается заменой вышедших из строя элементов.

Самоорганизующиеся: имеют гибкие критерии различения и гибкие реакции на внешние воздействия, приспосабливающиеся к различным типам воздействия. Устойчивость внутренней структуры высших форм таких систем обеспечивается постоянным самовоспроизводством.

Самоорганизующиеся системы обладают признаками диффузных систем: стохастичностью поведения, нестационарностью отдельных параметров и процессов. К этому добавляются такие признаки, как непредсказуемость поведения; способность адаптироваться к изменяющимся условиям среды, изменять структуру при взаимодействии системы со средой, сохраняя при этом свойства целостности; способность формировать возможные варианты поведения и выбирать из них наилучший и др. Иногда этот класс разбивают на подклассы, выделяя адаптивные или самоприспосабливающиеся системы, самовосстанавливающиеся, самовоспроизводящиеся и другие подклассы, соответствующие различным свойствам развивающихся систем.

Примеры: биологические организации, коллективное поведение людей, организация управления на уровне предприятия, отрасли, государства в целом, т.е. в тех системах, где обязательно имеется человеческий фактор.

Если устойчивость по своей сложности начинает превосходить сложные воздействия внешнего мира — это предвидящие системы: она может предвидеть дальнейший ход взаимодействия.

Превращающиеся — это воображаемые сложные системы на высшем уровне сложности, не связанные постоянством существующих носителей. Они могут менять вещественные носители, сохраняя свою индивидуальность. Науке примеры таких систем пока не известны.

Систему можно разделить на виды по признакам структуры их построения и значимости той роли, которую играют в них отдельные составные части в сравнение с ролями других частей.

В некоторых системах одной из частей может принадлежать доминирующая роль (ее значимость >> (символ отношения «значительного превосходства») значимость других частей). Такой компонент — будет выступать как центральный, определяющий функционирование всей системы. Такие системы называют централизованными.

В других системах все составляющие их компоненты примерно одинаково значимы. Структурно они расположены не вокруг некоторого централизованного компонента, а взаимосвязаны последовательно или параллельно и имеют примерно одинаковые значения для функционирования системы. Это децентрализованные системы.

Системы можно классифицировать по назначению. Среди технических и организационных систем выделяют: производящие, управляющие, обслуживающие.

В производящих системах реализуются процессы получения некоторых продуктов или услуг. Они в свою очередь делятся на вещественно-энергетические, в которых осуществляется преобразование природной среды или сырья в конечный продукт вещественной или энергетической природы, либо транспортирование такого рода продуктов; и информационные — для сбора, передачи и преобразования информации и предоставление информационных услуг.

Назначение управляющих систем — организация и управление вещественно-энергетическими и информационными процессами.

Обслуживающие системы занимаются поддержкой заданных пределов работоспособности производящих и управляющих систем.

от греч. systema - соединение, целое) - англ. system; нем. System. 1. Упорядоченное множество элементов, взаимосвязанных между собой и образующих некоторое целостное единство. 2. Порядок, обусловленный планомерным, правильным расположением частей в определенной связи, строгой последовательностью действий, напр., в работе; принятый установившийся порядок ч.-л. 3. Форма, способ устройства, организация ч.-л. (напр., С. государственная, С. избирательная). 4. Общественный строй. 5. Совокупность хозяйственных единиц, учреждений, родственных по своим задачам и организационно объединенных в единое целое.

Отличное определение

Неполное определение ↓

СИСТЕМА

греч. systema - составленное из частей, соединенное) - категория, обозначающая объект, организованный в качестве целостности, где энергия связей между элементами С. превышает энергию их связей с элементами других С., и задающая онтологическое ядро системного подхода. Формы объективации этой категории в разных вариантах подхода различны и определяются используемыми теоретико-методологическими представлениями и средствами.

Характеризуя С. как таковую в самом общем плане, традиционно говорят о единстве и целостности взаимосвязанных между собой элементов. Семантическое поле такого понятия С. включает термины "связь", "элемент", "целое", "единство", а также "структура" - схема связей между элементами. Исторически термин С. возникает в античности и включается в контекст философских поисков общих принципов организации мышления и знания. Для понимания генезиса понятия С. принципиален момент включения мифологических представлений о Космосе, Мировом порядке, Едином и т.п. в контекст собственно философско-методологических рассуждений. Например, сформулированный в античности тезис о том, что целое больше суммы его частей, имел уже не только мистический смысл, но и фиксировал проблему организации мышления. Пифагорейцы и элеаты решали проблему не только объяснения и понимания мира, но и онтологического обоснования используемых ими рациональных процедур (сведения одних знаний к другим, использования схематических изображений - чертежей, введения элементов доказательств и др.). Число и Бытие - начала, не столько объясняющие и описывающие мир, сколько выражающие точку зрения становящегося рационального мышления и требование мыслить единство многого. Платон выражает это требование уже в явном виде: "Существующее единое есть одновременно и единое и многое, и целое и части...". Только единство многого, т.е. С., может быть, согласно Платону, предметом познания. Отождествление стоиками С. с мировым порядком можно понять только с учетом всех этих факторов. Таким образом, генезис понятия С. имел главным образом эпистемолого-методологическое значение, задавая принцип организации мышления и систематизации знания. В последующей истории философии, вплоть до начала 19 в., закрепляется чисто эпистемологическая трактовка понятия С. В 16-18 вв. С. называли объекты, подобные "Началам" Евклида. Кант писал: "Под С. я разумею единство многообразных знаний, объединенных одной идеей". Однако начиная с 19 в. распространяются онтологические и натуралистические интерпретации С. Системность начинает трактоваться как свойство объектов познания, а связи между различными слоями знания - как фиксация связей в самих объектах. Речь теперь идет не столько о том, чтобы сформировать С. знания, сколько о том, чтобы воспроизвести в знании объект как С. Этот поворот порождает ряд совершенно новых и специфических проблем. Материальны ли связи? Что можно считать элементом? Может ли С. развиваться? Как связана С. с историческими процессами? и т.д.

Развитие инженерного подхода и технологий в 20 в. открывает эру искусственно-технического освоения С. Теперь С. не только исследуются, но проектируются и конструируются. Одновременно оформляется и организационно-управленческая установка: объекты управления также начинают рассматриваться как С. Это приводит к выделению все новых и новых классов С.: целенаправленных, самоорганизующихся, рефлексивных и др. Сам термин "С." входит в лексикон практически всех профессиональных сфер. Начиная с середины 20 в. широко разворачиваются исследования по общей теории С. и разработки в области системного подхода, складывается межпрофессиональное и междисциплинарное системное движение. Тем не менее категориальный и онтологический статус "С. как таковой" остается во многом неопределенным. Это вызвано, с одной стороны, принципиальными различиями в профессиональных установках сторонников системного подхода, с другой - попытками распространить это понятие на чрезвычайно широкий круг явлений и, наконец, процедурной ограниченностью традиционного понятия С. Вместе с тем во всем многообразии трактовок С. продолжают сохраняться два подхода. С точки зрения первого из них (его можно назвать онтологическим или, более жестко, натуралистическим), системность интерпретируется как фундаментальное свойство объектов познания. Тогда задачей системного исследования становится изучение специфически системных свойств объекта: выделение в нем элементов, связей и структур, зависимостей между связями и пр. Причем элементы, связи, структуры и зависимости трактуются как "натуральные", присущие "природе" самих объектов и в этом смысле объективные. С. в таком подходе полагается как объект, обладающий собственными законами жизни. Другой подход (его можно назвать эпистемолого-методологическим) заключается в том, что С. рассматривается как эпистемологический конструкт, не имеющий естественной природы, и задающий специфический способ организации знаний и мышления. Тогда системность определяется не свойствами самих объектов, но целенаправленностью деятельности и организацией мышления. Различие в целях, средствах и методах деятельности неизбежно производит множественность описаний одного и того же объекта, что порождает в свою очередь установку на их синтез и конфигурирование (системо-мыследеятельностная - СМД-методология).

Традиционная точка зрения заключается в том, что поведение и свойства С., ее целостность и внутреннее единство определяются прежде всего ее структурностью. Функционирование С. и материальная реализация ее элементов в этом случае вторичны по отношению к структуре и определяются ею. Новая постановка проблемы вызвана, в свою очередь, развитием новых областей человеческой деятельности, в первую очередь технического и социального проектирования. Если в классическом естественнонаучном анализе исследовательское движение осуществлялось от материально выделенных объектов к идеально представленным процессам и механизмам, присущим этим объектам, то при проектировании идут противоположным путем: от функции к процессу функционирования и лишь потом к материалу, обеспечивающему функционирование. "Процесс" и "материал" его реализации образуют исходную категориальную оппозицию понятия С. в СМД-методологии. Другие категориальные слои С. возникают на пути "реализации" процесса на материале: "функциональная структура", задающая пространственный модус процесса, его синхронию; "организованность материала", представляющая результат "наложения" или "отпечатывания" структуры на материале; "морфология" - материальное наполнение функциональных мест структуры. Связи и отношения этих категорий между собой задаются с помощью ряда других категорий, в частности, таких, как "механизм", "форма", "конструкция".

Таким образом, понятие "С." оформляется как определенная организация и иерархия категорий. С этой точки зрения рассмотреть какой-либо объект в виде С. - это значит представить его в четырех категориальных слоях: 1) процессов; 2) функциональной структуры; 3) организованностей материала; 4) морфологии. Затем слой морфологии может быть снова разложен по слоям процессов, структур и организованностей, и это разложение будет образовывать уже второй уровень системного описания. И такая операция может повторяться до тех пор, пока не будет получено представление объекта необходимого уровня конкретности. На этой основе в СМД-методологии была отработана достаточно подробная схема полисистемного анализа, получившая целый ряд перспективных приложений. Прежде всего, это возможность соединить любые процессуальные представления о С. со структурными и организационными. Другим преимуществом являлось эффективное решение проблемы взаимодействия структур.

Отличное определение

Неполное определение ↓

Что люди имеют в виду, когда говорят о системе? Ведь большинство из нас употребляют это слово интуитивно, не задумываясь о его значении. В этой статье расскажем о том, что такое система в общем понимании.

Определение: что такое система

В связи с тем, что данное понятие используется в различных сферах деятельности человека и научных дисциплинах, определений у него много. Использование того или иного определения зависит от того, о какой системе идет речь (область знаний), и в каком контексте рассматривается система. Однако все определения сводятся к тому, что система – это четко упорядоченная совокупность нескольких элементов, которые представляют собой единое целое, все элементы системы подчиняются одним законам и взаимосвязаны. Также, система может быть частью более масштабной системы, и в данном случае она будет выступать элементом более крупной системы.

Из данного определения вытекает еще одно понятие – «элемент». А, следовательно, напрашивается еще один вопрос: что такое элемент системы?

Элемент системы – это составная часть системы. Частью системы могут быть различные предметы, организмы, явления, сведения, знания.

Многие из нас хоть раз, да слышали такие словосочетания как: «политическая система», «информационная система», «система питания», «нервная система», «система образования» и так далее. Все это системы различных областей знаний.

Признаки системы

Для того чтобы объект можно было рассматривать как систему, он должен обладать определенными свойствами (признаками):

• Целостность. В первую очередь система рассматривается как совокупность элементов. Элементы, входящие в систему могут различаться по функциям и свойствам, но при этом они являются совместимыми, и функционируют, как единое целое.
• Структура (совокупность связей). Создание единого целого из разрозненных частей без четкой структуры – невозможно, поэтому следующий немаловажный признак системы, это взаимосвязи элементов. В зависимости от того, как элементы взаимосвязаны в системе, свойства системы будут различны. То есть одни и те же элементы, при различных связях будут образовывать различные по свойствам системы. Кроме того, связи между элементами системы сильнее связей этих же элементов с внешней средой.
• Эмерджентность. Система может обладать свойствами неприсущими ни одному элементу системы, то есть не каждый элемент системы в отдельности определяет свойства системы, а именно связи между этими элементами.
• Синергия. Функциональность системы, ее свойства превосходят суммарные возможности всех элементов системы.

Классификация систем

Существует достаточно большое разнообразие классификаций систем. Рассмотрим некоторые из них:

• По происхождению выделяют: естественную, искусственную и смешанную системы. В различных ситуациях одна и та же система может относиться к одному или другому виду. Например, экологическая система, это естественная система, образованная природными силами, обладающая определенными характеристиками, и населенная различными живыми организмами. Если мы говорим об озере, то это естественная экологическая система, а водохранилище, это уже искусственно созданная экосистема.
• По количеству элементов и сложности их связей различают: простые и сложные системы.
• По взаимосвязи с внешней средой различают: открытые и закрытые (замкнутые) системы. Например, подледное озеро Антарктики является замкнутой системой, и воздействие окружающей среды на него практически отсутствует. Но если мы говорим об озерах на поверхности Земли, то все они являются открытыми экосистемами, на которые влияют осадки, впадающие в них реки, люди и другие элементы внешней среды.
• По способности развиваться: статические и динамические. Статические системы не меняются с течением времени, динамические наоборот.
• По степени организованности: диффузные (плохо организованные), самоорганизующиеся (развивающиеся), хорошо организованные. Так хозяйствующие субъекты (система), работающие в одной сфере достигают различных целей, и в большей степени их успехи зависят насколько эффективно управление в этих организациях, насколько оперативно реагирует система на изменение внешней среды (например, состояние рынка, для торговой организации).

Что такое тип системы

Различными типами систем, называют системы, состоящие из однотипных элементов, находящихся в различных связях, и выполняющих похожие функции. Отличным примером являются типы нервных систем различных организмов: диффузная нервная система, стволовая нервная система и другие.

Теперь Вы знаете, что такое система, и смело можете употреблять данный термин в своей речи.

СИСТЕМА

Адекватной общефилос. основой исследования С. являются принципы материалистич. (всеобщей связи явлений, развития, противоречия и др. ) . Важнейшую роль в этой связи играет диалектико-материалистич. системности, в которого входят филос. представления о целостности объектов мира, о соотношении целого и частей, о взаимодействии С. со средой (являющееся одним из условий существования С.) , об общих закономерностях функционирования и развития С., о структурированности каждого системного объекта, об активном характере деятельности живых и социальных С. и т. п. Труды К. Маркса, Ф. Энгельса, В. И. Ленина содержат богатейший материал по филос. методологии изучения С.- сложных развивающихся объектов (см. Системный подход) .

Для начавшегося со 2-й пол. 19 в. проникновения понятия С. в различные области конкретно-науч. знания важное имело создание эволюц. теории Ч. Дарвина, теории относительности, квантовой физики, структурной лингвистики и др. Возникла задача построения строгого определения понятия С. и разработки оперативных методов анализа С. Интенсивные исследования в этом направлении начались только в 40-50-х гг. 20 в. , однако ряд конкретно-науч. принципов анализа С. был сформулирован ранее в тектологии А. А. Богданова, в работах В. И. Вернадского, в праксеологии Т. Ко-тарбиньского и др. Предложенная в кон. 40-х гг. Л. Берталанфи программа построения «общей теории систем» явилась одной из попыток обобщённого анализа системной проблематики. Дополнительно к этой программе, тесно связанной с развитием кибернетики, в 50-60-х гг. был выдвинут ряд общесистемных концепций и определений понятия С. (в США, СССР, Польше, Великобритании, Канаде и др. странах) .

При определении понятия С. необходимо учитывать теснейшую его с понятиями целостности, структуры, связи, элемента, отношения, подсистемы и др. Поскольку понятие С. имеет чрезвычайно широкую область применения (практически каждый может быть рассмотрен как С.) , постольку его достаточно полное предполагает построение семейства соответств. определений - как содержательных, так и формальных. Лишь в рамках такого семейства определений удаётся выразить осн. системные принципы: целостности (принципиальная несводимость свойств С. к сумме свойств составляющих её элементов и невыводимость из последних свойств целого; каждого элемента, свойства и отношения С. от его места, функций и т. д. внутри целого) , структурности ( описания С. через установление её структуры, т. е. сети связей и отношений С.; обусловленность поведения С. не столько поведением её отд. элементов, сколько свойствами её структуры) , взаимозависимости С. и среды (С. формирует и проявляет свои свойства в процессе взаимодействия со средой, являясь при этом ведущим активным компонентом взаимодействия) , иерархичности (каждый С. в свою очередь может рассматриваться как С., а исследуемая в данном случае С. представляет собой один из компонентов более широкой С.) , множественности описания каждой С. (в силу принципиальной сложности каждой С. её адекватное требует построения множества различных моделей, каждая из которых описывает лишь определ. С.) и др.

Каждая С. характеризуется не только наличием связей и отношений между образующими её элементами, но и неразрывным единством с окружающей средой, во взаимодействии с которой С. проявляет свою целостность. Иерархичность, многоуровневость, структурность - свойства не только строения, морфологии С., но и ей поведения: отд. уровни С. обусловливают определ. аспекты её поведения, а целостное функционирование оказывается результатом взаимодействия всех её сторон и уровней. Важной особенностью большинства С., особенно живых, технич. и социальных С., является передача в них информации и наличие процессов управления. К наиболее сложным видам С. относятся целенаправленные С., которых подчинено достижению определ. целей, и самоорганизующисся С., способные в процессе функционирования видоизменять свою структуру. Для многих сложных живых и социальных С. характерно наличие разных по уровню, часто не согласующихся между собой целей.

Существ. аспектом раскрытия содержания понятия С. является выделение различных типов С. В наиболее общем плане С. можно разделить на материальные и абстрактные. Первые (целостные совокупности материальных объектов) в свою очередь делятся на С. неорга-нич. природы (физич., геологич., химич. и др. ) и живые С., куда входят как простейшие . С., так и очень сложные биология, объекты типа организма, вида, экосистемы. Особый материальных живых С. образуют социальные С., чрезвычайно многообразные по своим типам и формам (начиная от простейших социальных объединений и вплоть до социально-экономич. структуры общества) . Абстрактные С. являются продуктом человеч. мышления; они также могут быть разделены на различных типов (особые С. представляют собой понятия, гипотезы, теории, последоват. смена науч. теорий и т. д.) . К числу абстрактных С. относятся и науч. знания о С. разного типа, как они формулируются в общей теории С., спец. теориях С. и др. В науке 20 в. большое уделяется исследованию языка как С. (лингвистич. С.) ; в результате обобщения этих исследований возникла общая знаков - . Задачи обоснования математики и логики вызвали интенсивную разработку принципов построения и природы формализов., логич. С. (метало-гика, метаматематика) . Результаты этих исследований широко применяются в кибернетике, вычислит. технике и др.

При использовании других оснований классификации С. выделяются статичные и динамичные С. Для статичной С. характерно, что её с течением времени остаётся постоянным (напр., газ в ограниченном объёме - в состоянии равновесия) . Динамичная С. изменяет своё состояние во времени (напр., живой ) . Если знание значений переменных С. в данный времени позволяет установить состояние С. в любой последующий или любой предшествующий моменты времени, то такая С. является однозначно детерминированной. Для вероятностной (стохастич.) С. знание значений переменных в данный момент времени позволяет только предсказать распределения значений этих переменных в последующие моменты времени. По характеру взаимоотношений С. и среды С. делятся на закрытые - замкнутые (в них не поступает и из них не выделяется , происходит лишь обмен энергией) и открытые - незамкнутые (постоянно происходит ввод и не только энергии, но и вещества) . По второму закону термодинамики, каждая закрытая С. в конечном счёте достигает состояния равновесия, при котором остаются неизменными все макроскопич. величины С. и прекращаются все макроскопич. процессы (состояние макс, энтропии и миним. свободной энергии) . Стационарным состоянием открытой С. является подвижное равновесие, при котором все макроскопич. величины остаются неизменными, но непрерывно продол-жаются макроскопич. процессы ввода и вывода вещества.

В процессе развития системных исследований в 20 в. более чётко были определены задачи и функции разных форм теоретич. анализа всего комплекса системных проблем. Осн. задача специализиров. теорий С.- построение конкретно-науч. знания о разных типах и разных аспектах С., в то как главные проблемы общей теории С. концентрируются вокруг логико-методологич. принципов анализа С., построения метатеории системных исследований.

Маркс К. и Энгельс Ф., Соч., т. 20; т. 26, ч. 2; т. 46, ч. 1; Ленин В. И., ПСС , т. 18, т. 29; Рапопорт А., Различные подходы к общей теории С., пер. с польск. , в кн. : Системные исследования. Ежегодник 1969 , M., 1969 ; Гвишиани Д. М., Организация и , M., 19722; Огурцов А. П., Этапы интерпретации системности знания, в кн. : Системные исследования. Ежегодник 1974 , М., 1974 ; Садовский В. Н., Основания общей теории С., М., 1974 ; Захаров В. ?., ?оспелов Д. ?., Xазацкий В, Е., С. управления, М., 1977 ; Уемов А. И., Системный подход и общая теория С., М., 1978 ; Месарович М., Такахара Я., Общая теория С.: матем. основы, пер. с англ. , М., 1978 ; Афанасьев В. Г., Системность и , М., 1980 ; Кузьмин В.П., Принцип системности в теории и методологии К. Маркса, ?., 19802; Modern systems research for the behavioral scientist. A sourcebook, ed. by W. Buckley, Chi 1968 ; Bertalanffy L. ?., General system theory. Foundations, development, applications, N. Y. , 19692; Zadeh L A Polak E., System theory, ?. ?., 1969 ; Trends in general systems theory, ed. by G. J. Klir, N. Y. , 1972 ; Laszlo E., Introduction to systems philosophy, N. Y. , 1972 ; Sutherland J. W., Systems: analysis, administration and architecture, N. Y. , 1975 ; Mattessich R., Instrumental reasoning and systems methodology, Dordrecht - Boston, 1978 ;

В. Н. Садовский

Философский энциклопедический словарь. - М.: Советская энциклопедия . Гл. редакция: Л. Ф. Ильичёв, П. Н. Федосеев, С. М. Ковалёв, В. Г. Панов . 1983 .

СИСТЕМА

(от греч. systema – целое)

объединение некоторого разнообразия в и четко расчлененное целое, которого по отношению к целому и др. частям занимают соответствующие им места. Философская система является соединением принципиальных и основополагающих знаний в некоторую органическую целостность, доктрину; см. Метод. В Новое время, в частности благодаря феноменологии Гуссерля, стали обращать внимание на опасность т. н. «системосозидающего мышления», когда сначала пытаются создать систему, а затем на ее основании конструировать и имитировать , вместо того чтобы познавать ее. Этой опасности не избежали такие мыслители, как Кант, Гегель. Справедливо замечание о том, что довольно часто наиболее ценным в философии великих создателей систем является то, что не укладывается в их системы.

Философский энциклопедический словарь . 2010 .

СИСТЕ́МА

(от греч. σύστημα – целое, составленное из частей; соединение) – множество элементов с отношениями и связями между ними, образующее определ. целостность. Это выражает не все, а лишь нек-рые, наиболее употребительные в совр. лит-ре аспекты понятия С.

Понятие С. встречается впервые у стоиков, толковавших его в онтологич. смысле, как мировой . В последующем системность бытия была одним из оснований концепций Шеллинга, Гегеля и др. Однако преобладающим было употребление понятия С. применительно к познанию, в гносеологии и логике, предметами к-рых были С. знания и способы их построения. На системность познания указывал Кант, требовавший, чтобы знания образовывали не , а С., в к-рой целое важнее частей. Ту же позицию занимали Кондильяк, Шеллинг, Гегель. Назв. "С." применялось к филос. концепциям, в рамках к-рых и понятия объединены по более или менее последовательно проведенному принципу, а также к нек-рым науч. теориям (типа геометрии Эвклида, С. формальной логики).

Еще один аспект понятия С. связан с задачами систематизации, возникающими практически в каждой науке на определ. этапе ее развития (типа систематики Линнея в биологии, систематики в кристаллографии и т.д.). Это связано с тем, что системность знания, т.е. его достаточно жесткая организованность по определ. правилам, всегда выступает как существ. науки.

Второе рождение понятия С., сделавшее его одной из центр. категорий совр. науки, можно отнести к сер. 19 в., когда Маркс и Дарвин поставили на науч. почву целостное изучение таких сложных объектов, как общество (органичная С., по определению Маркса) и биологич. . Филос. предпосылки такого подхода начала формировать нем. классич. , подвергшая радикальной критике принципы механистич. мировоззрения и выдвинувшая задачу перехода к новым формам науч. мышления. Экономич. учение Маркса и эволюц. теория Дарвина развили эти предпосылки и реализовали их на конкретном науч. материале. Методологически самым важным в этих концепциях был отказа от элементаризма, т.е. от поисков "последних", далее не делимых частей, из к-рых можно и должно объяснить целое. Новые принципы подхода к сложным объектам получили дальнейшее в связи с проникновением в науку вероятностных методов, существенно расширивших понимание причинности и разрушивших об однозначном детерминизме как о единственно возможной схеме объяснения строения и "жизни" сложных объектов.

На рубеже 19–20 вв. возникают попытки применить эти новые принципы при построении специально науч. концепций, особенно в сфере биологии и психологии (см. Организмические теории). Это проникает и в др. науки. На рассмотрение языка как С. опирается Соссюра, положившая начало структурализму в языкознании. Анализ формальных С. занял значит. в совр. математике и матем. логике. В кибернетике понятие С. стало одним из центральных с самого возникновения этой дисциплины. С сер. 20 в. подход к объектам исследования как к С. начинает применяться в экономич. науке, в семиотике, истории, педагогике, географии, геологии и нек-рых др. науках. В это же время в эру С. вступает , в к-рой центр. место занимают , создание и эксплуатация сложных С. типа С. управления связью, движением транспорта, совр. оборонных С., космич. аппаратов и т.д. Системный подход становится серьезным фактором организации совр. произ-ва.

Переход науки и техники к систематич. изучению сложных объектов и очевидная разработки для этого новых принципов и методов анализа уже в первой четв. 20 в. породили попытки создания системных концепций обобщающего характера. Одной из первых концепций такого рода явилась А. А. Богданова, по ряду причин не получившая достаточного признания в период ее создания. Теоретико-системное движение широко развивается после опубликования Л. Берталанфи в 50-х гг. "общей теории систем", в противовес к-рой целый ряд исследователей выдвигает свои варианты общесистемных концепций (У. Росс Эшби, О. Ланге, Р. Акоф, М. Месарович, А. И. Уемов, А. А. Малиновский, А. А. Ляпунов и др.).

Интенсивное изучение многообразных типов С., проводимое на разных уровнях анализа, от сугубо эмпирического до самого абстрактного, превратило С. в особое направление развития совр. науки, гл. задачами к-рого в наст. время являются отыскание и систематизация специфич. принципов системного подхода к объектам изучения и построение адекватных таким принципам аппаратов анализа. Однако крайне широкие рамки совр. системных исследований затрудняют эффективные обобщения в этой области.

Трудности возникают уже при попытках построить определение понятия С. Во-первых, это понятие чрезвычайно широко используется в самых разных сферах научной и практич. деятельности с явно не совпадающими значениями: формализованные знаковые С., изучаемые в логике и математике, и такие С., как живой организм или совр. С. управления, вряд можно рассматривать как виды одного и того же понятия С. Во-вторых, гносеологич. цели приписывания тем или иным объектам свойств С. далеко не всегда очевидны и оправданы: практически любой объект, материальный или идеальный, можно представить как С., выделив в нем множество элементов, отношения и связи между ними и зафиксировав его целостные характеристики; однако очень трудно (если вообще возможно) найти такие нетривиальные задачи, для решения к-рых возникла бы необходимость в представлении как С. таких объектов, как, напр., карандаш или отд. разговорного языка. В то же время понимание как С. широкого множества сложных объектов – биологических, психологических, социально-экономических и т.д. – с несомненностью открывает новые возможности в их исследовании. Поиски общего, "стандартного" определения понятия С. требуют развернутых представлений о разных типах системных объектов, их специфических и общих свойствах; однако в наст. время такие представления являются далеко не полными. Поэтому наиболее эффективный путь экспликации содержания понятия С. состоит для совр. этапа системных исследований в содержат. рассмотрении многообразия значений понятия С. В качестве исходного пункта такого рассмотрения может быть взято понимание С. как целостного множества взаимосвязанных элементов. Типологич. таких множеств позволяет получить семейство значений понятия С., причем нек-рые из них характеризуют не понятие С. вообще, а определ. виды С. В своей совокупности эти значения не только выделяют все существ. признаки С., но и способствуют раскрытию существа системного метода познания. Очевидно, что такое рассмотрение, проводимое в содержательно-интуитивной плоскости, должно дополняться формальными построениями, строго описывающими по крайней мере нек-рые особенности С.

Как и любое др. познавательное , понятие С. призвано характеризовать нек-рый и д е а л ь н ы й о б ъ е к т. Исходным пунктом его конструирования является м н о ж е с т в о элементов, на природу к-рых не накладывается никаких ограничений и к-рые рассматриваются как далее неделимые, при данном способе рассмотрения, единицы анализа. При этом подразумевается возможность, при др. целях и способах исследования, иного расчленения того же объекта с выделением иных элементов в рамках С. другого уровня и вместе с тем – возможность понимания рассматриваемой С. как элемента (или подсистемы) С. более высокого уровня. Это означает, что при подходе к объекту как к С. любое отд. системное представление этого объекта является относительным. Отсюда же следует, что для С. обычно характерна и е р а р х и ч н о с т ь строения – последоват. С. более низкого уровня в С. более высокого уровня.

Элементы множества, образующего С., находятся между собой в определ. отношениях и связях. Системное исследование предполагает не только установление способов описания этих отношений и связей, но – что особенно важно – выделение тех из них, к-рые являются с и с т е м о о б р а з у ю щ и м и, т.е. обеспечивают целостности – относительно обособленного функционирования и, в нек-рых случаях, развития С. Отношения и связи в С. при определ. представлении С. сами могут рассматриваться как ее элементы, подчиняющиеся соответствующей иерархии. Это позволяет строить различные, не совпадающие между собой последовательности включения С. друг в друга, описывающие исследуемый объект с разных сторон.

Множество взаимосвязанных элементов, образующих С., противостоит с р е д е, во взаимодействии с к-рой С. проявляет и создает все свои свойства; этого взаимодействия весьма различен. В общем случае различают строго каузальное и статистическое, вероятностное воздействия среды на С. Функционирование С. в среде опирается на определ. у п о р я д о ч е н н о с т ь ее элементов, отношений и связей. Структурно и функционально различные аспекты упорядоченности образуют основу для выделения в С. ее подсистем, причем разбиение (декомпозиция) С. на подсистемы относительно и может определяться как нек-рыми объективными свойствами С., так и спецификой используемых исследовательских процедур. Развитием понятия упорядоченности являются понятия структуры и организации С. А. А. Малиновским предложено С. по их структуре, в зависимости от характера и "силы" связи элементов, на жесткие, корпускулярные (дискретные) и звездные (смешанные) (см., напр., А. А. Малиновский, Некоторые вопросы организации биологич. систем, в кн.: Организация и управление, М., 1968).

Как упорядоченное целостное множество взаимосвязанных элементов, обладающее структурой и организацией, С. в своем взаимодействии со средой демонстрирует определ. п о в е д е н и е, к-рое может быть реактивным (т.е. определяться во всех осн. пунктах воздействиями среды) или активным (т.е. определяться не только состоянием и воздействиями среды, но и собств. целями С., предполагающими преобразование среды, подчинение ее своим потребностям). В этой связи в С. с активным поведением важнейшее место занимают целевые характеристики самой С. и ее отд. подсистем и взаимосвязь этих характеристик (в частности, цели могут согласовываться друг с другом или противоречить друг другу). Как коренное свойство биологических С. поведения рассматривается в концепции физиологии активности. Целевое (телеологич.) С. может выступать и только как средство анализа, если идет о С., лишенных собств. целей. Различение синхронического и диахронич. аспектов поведения приводит к различению функционирования и эволюции, развития С.

Специфич. чертой сложно организованных С. является наличие в них процессов у п р а в л е н и я, к-рые, в частности, порождают необходимость информационного подхода к исследованию С., наряду с подходами с т. зр. вещества и энергии. Именно управление обеспечивает поведения С., его целенаправл. характер, а специфич. черты управления приводят к выделению классов многоуровневых, многоцелевых, самоорганизующихся и т.п. систем.

Естественно, что попытки формальных определений понятия С. учитывают лишь нек-рые из перечисленных содержат. признаков этого понятия, причем выделенное содержат. свойство определяет проводимую в том или ином случае классификацию С. Стремление охватить в определении понятия С. максимально широкий класс объектов, содержательно-интуитивно относимых к С., приводит к определению С. как отношения. Напр., М. Месарович определяет понятие С. как прямое (декартово) произведение произвольного семейства множеств SV1×. . . ×Vn, т.е. как , определенное на этом семействе. Содержательно это определение означает спецификацию С. путем последоват. установления отношений, связывающих значения, к-рые могут принимать Vi-атрибуты исследуемого объекта. В зависимости от числа мест отношения, определяющего С., устанавливается классификация С. В рамках введенного формализма Месарович определяет понятие многоуровневой многоцелевой С., для чего формализует понятие цели С. (см. M. Mesarović, General systems theory and its mathematical foundations, "IEEE transactions on systems science and cybernetics", 1968, v. 4).

Близкое к определению Месаровича понимание С. сформулировано А. Холлом и Р. Фейдженом: С. есть множество объектов вместе с взаимоотношениями между объектами и между их атрибутами (см. A. D. Hall, R. Ε. Fagen, Definition of system, "General Systems", 1956, v. 1, p. 18). Т. к. атрибуты объектов также можно рассматривать как объекты, это определение сводится к пониманию С. как отношений, определенных на множестве объектов.

Понимание С. как отношения связано с включением в класс С. таких объектов, к-рые содержательно-интуитивно не рассматриваются как С. Поэтому в лит-ре сформулированы более узкие определения С., налагающие на содержание этого понятия более жесткие требования. Напр., Берталанфи определяет С. как элементов, находящихся во взаимодействии (см. L. von Bertalanffy, Allgemeine Systemtheorie, "Deutsche Universitätszeitung", 1957, H. 12, No 5–6, S. 8–12), и различает закрытые (в к-рых возможен лишь обмен энергией) и открытые (в к-рых происходит обмен энергией и веществом) С., причем в качестве стационарного состояния открытой С. определяется состояние подвижного равновесия, когда все макроскопич. величины С. неизменны, но непрерывно продолжаются микроскопич. процессы ввода и вывода вещества. Общим уравнением открытой С., по Берталанфи, является уравнение вида dQi/dt=Ti+Pi(i=1, 2, ... n), где Qi – определ. характеристика i-го элемента С., Ti – , описывающая скорость переноса элементов С., Рi – функция, описывающая появление элементов внутри С. При Τi=0 уравнение превращается в уравнение закрытой С.

Опираясь фактически на определение Берталанфи, Ст. Бир предложил классифицировать С. одновременно по двум основаниям – степени сложности С. и характеру их функционирования, детерминированному или вероятностному (см. Ст. Бир, Кибернетика и управление производством, пер. с англ., М., 1963, с. 22–36).

Определение С. с помощью понятия связи наталкивается на трудности определения самого этого понятия (в частности, выделения системообразующих связей) и очевидно более узкий объем класса соответствующих С. Учитывая это, А. И. Уемов предложил определять С. как множество объектов, на к-ром реализуется заранее определ. отношение с фиксированными свойствами, т.е. S= P, где m – множество объектов, Ρ – свойство, R – отношение. Здесь существен порядок перехода от Ρ к R и m. В двойственном ему определении S=R[(m)Р] С. рассматривается как множество объектов, обладающих заранее определ. свойствами с фиксированными между ними отношениями. На основе характера m, Ρ и R и взаимоотношений между ними проводится классификация С. (см. А. И. Уемов, С. и системные параметры, в кн.: Проблемы формального анализа систем, М., 1968).

В понимании содержания понятия С. важную роль играют определения отд. классов С. Один из наиболее изученных классов – формальные С., формализованные языки, исследуемые в логике, метаматематике и нек-рых разделах лингвистики. Неинтерпретированный представляет собой синтаксич. С., интерпретированный – семантич. С. В логике и методологии науки подробно исследованы методы построения формализованных С. (см. Метод аксиоматический), а сами такие С. используются как средства моделирования рассуждения (естественного и научного), естеств. языков и для анализа ряда лингвистич. проблем, возникающих в совр. технике (языка ЭВМ, общения человека с ЭВМ и т.д.). Широкому изучению подвергаются различные виды кибернетических С. Напр., Г. Греневский вводит понятие относительно обособленной С., воздействие на к-рую остальной части Вселенной происходит только через входы С., а ее воздействие на Вселенную – только через выходы С. (см. Г. Греневский, Кибернетика без математики, пер. с польск., М., 1964, с. 22–23). А. А. Ляпунов и С. В. Яблонский определяют понятие управляющей С. через указание входов и выходов, состояний, переходного режима и реализацию нек-рого внутр. алгоритма переработки информации; математически управляющая С. представляет собой ориентированный граф, свойства к-рого моделируют свойства соответствующих ему реальных С. (см. "Проблемы кибернетики", вып. 9, М., 1964). Потребности совр. техники стимулировали попытки определения и исследования свойств самоуправляющихся, самооптимизирующихся, самоорганизующихся С. (см. Самоорганизующаяся система), а также С. – машина, больших С., сложных автоматизированных С. управления. Специфика больших С., в к-рые др. типы С. могут входить в качестве подсистем, состоит в следующем: 1) большие размеры – по числу частей и выполняемых функций; 2) сложность поведения как очень большого числа взаимосвязей элементов С.; 3) наличие общей цели С.; 4) статистич. распределение поступления в С. внешних воздействий; 5) конкурирующий, состязательный характер мн. больших С.; 6) широкая автоматизация, основанная на использовании совр. вычислит. средств при обязат. участии человека (оператора); 7) большие сроки создания таких С.

Многообразие содержательных и формальных определений и употреблений понятия С. отражает очевидный создания и развития новых принципов методологии науч. познания, ориентированного на изучение и конструирование сложных объектов, и многообразие самих этих объектов, а также возможных задач их изучения. Вместе с тем тот факт, что все эти разработки используют понятие С. в качестве центрального, позволяет объединять их в рамках системного подхода как особого направления развития совр. науки. При этом сложность и новизна проблематики порождают необходимость одноврем. развития системного подхода в неск. сферах. К их числу относятся:

1) Разработка филос. оснований и предпосылок системного подхода (Л. Берталанфи, А. Раппопорт, К. Боулдинг, Р. Акоф, У. Росс Эшби и др.; эту сферу разрабатывают также исследователи, стоящие на позициях диалектич. материализма, – О. Ланге, А. И. Уемов, Я. Камарит и др.). Предметом анализа здесь являются как С., т.е. попытки

построения системной "картины мира", выявления общих свойств системных объектов, так и гносеологич. аспекты исследования С – построение, анализ и систематизация категориального аппарата системного подхода.

2) Построение логики и методологии системного исследования, осуществляемое указ. авторами, а также М. Месаровичем, М. Тода и Э. Шуфордом, рядом сов. логиков. Осн. содержание работ в этой сфере составляют попытки формализации понятий системного подхода, разработка специфич. процедур исследования и построение соответствующих логич. исчислений.

3) Спец. научные системные разработки – приложение принципов системного подхода к различным отраслям знания, как теоретическим, так и эмпирическим. Эта является в наст. время наиболее развитой и обширной.

4) Построение различных вариантов общей теории систем в узком смысле. После обнаружения несостоятельности глобальных претензий "общей теории систем" Берталанфи работы в этой области направлены скорее на создание в той или иной мере обобщенной концепции, формулирующей принципы исследования С. определ. рода, чем на построение всеобщей теории, относящейся в принципе к любым С. По-видимому, над качеств. концепциями теории С. (подобными, напр., концепции Берталанфи) будут надстраиваться формализованные представления разной степени общности, от более общих и абстрактных до частных, имеющих дело с отд. задачами и проблемами теории С. Если в наст. время в этой области имеет место заметное многообразие качеств. пониманий теории С. и используемых формальных аппаратов (теории множеств, алгебры, теории вероятностей, матем. логики и т.д.), то на последующих этапах развития первоочередной станет задача синтеза.

Лит.: Богданов Α. Α., Очерки всеобщей организационной науки, Самара, 1921; Шеллинг Ф. В. И., С. трансцендентального идеализма, М., 1936; Кондильяк Э. Б., Трактат о С. ..., М., 1938; Гуд Г. Χ., Μакол Р. Э., Системотехника, пер. с англ., М., 1962; Хайлов К. М., Проблемы системной организованности в теоретич. биологии, "Журн. общей биологии", 1963, т. 24, No 5; Афанасьев В. Г., Проблема целостности в философии и биологии, М., 1964; Щедровицкий Г. П., Проблемы методологии системного исследования, М., 1964; Эшби У. Р., С. и , "ВФ", 1964, No 3; Проблемы исследования С. и структур. Материалы к конференции, М., 1965; Садовский В. Н., Методологич. проблемы исследования объектов, представляющих собой С., в кн.: Социология в СССР, т. 1, М., 1965; Общая теория С., пер. с англ., М., 1966; Блауберг И. В., Юдин Э. Г., Системный подход в социальных исследованиях, "ВФ", 1967, No 9; Исследования по общей теории С., Сб. переводов, М., 1969; Системные исследования – 1969. Ежегодник, М., 1969; Блауберг И. В., Садовский В. Н., Юдин Э. Г., Системный подход: предпосылки, проблемы, трудности, М., 1969; Кремянский В. И., Структурные уровни живой материи, М., 1969; Проблемы методологии системного исследования, под ред. И. В. Блауберга и др., М., 1970; Веrtаlanffу L. von [а. о.], General system theory: a new approach to unity of science, "Human biology", 1951, v. 23, No 4; General systems. Yearbook of the society for general systems research, v. 1–13–, Ann Arbor, 1956–68–; Mathematical systems theory, v. 1–4–, N. Y., 1965–68–; IEEE transactions on systems science and cybernetics, v. 1–, 1965–; Bertalanffy L. von, General system theory. Foundations, development, applications, N. Y., 1968; Systems theory and biology, ed. M. Mesarovic, N. Y., 1968; Unity and diversity of systems, ed. R. D. S. Jones, N. Y., 1969.

В. Садовский, Э. Юдин. Москва.

Философская Энциклопедия. В 5-х т. - М.: Советская энциклопедия . Под редакцией Ф. В. Константинова . 1960-1970 .

СИСТЕМА

СИСТЕМА (от греч. σύστεμα - целое, составленное из частей, соединение) - совокупность элементов, находящихся в отношениях и связях друг с другом, которая образует определенную целостность, единство. Претерпев длительную историческую эволюцию, понятие “система” с сер. 20 в. становится одним из ключевых философско-методологических и специально-научных понятий. В современном научном и техническом знании разработка проблематики, связанной с исследованием и конструированием систем разного рода, проводится в рамках системного подхода, общей теории систем, различных специальных теорий систем, системном анализе, в кибернетике, системотехнике, синергетике, теории катастроф, термодинамике неравновесных систем и т. п.

Первые представления о системе возникли в античной философии, выдвинувшей онтологическое истолкование системы как упорядоченности и целостности бытия. В древнегреческой философии и науке (Платон , Аристотель, стоики, Евклид) разрабатывалась идея системности знания (целостность знания, аксиоматическое построение логики, геометрии). Воспринятые от античности представления о системности бытия развивались как в системно-онтологических концепциях Спинозы и Лейбница, так и в построениях научной систематики 17-18 вв., стремившейся к естественной (а не телеологической) интерпретации системности мира (напр., классификация К. Линнея). В философии и науке Нового времени понятие системы использовалось при исследовании научного знания; при этом спектр предлагаемых решений был очень широк - от отрицания системного характера научно-теоретического знания (Кондильяк) до первых попыток философского обоснования логико-дедуктивной природы систем знания (И. Г. Ламберт и др.).

Принципы системной природы знания разрабатывались в немецкой классической философии: согласно Канту, научное знание есть система, в которой целое главенствует над частями; Шеллинг и Гегель трактовали системность познания как важнейшее требование теоретического мышления. В западной философии 2-й пол. 19-20 в. содержатся постановки, а в отдельных случаях и решения некоторых проблем системного исследования: специфики теоретического знания как системы (неокантиантво), особенностей целого (холизм , гештальтпсихология), методы построения логических и формализованных систем (неопозитивизм). Определенный вклад в разработку философских и методологических оснований исследования систем внесла .

Для начавшегося со 2-й пол. 19 в. проникновения понятия системы в различные области конкретно-научного знания важное значение имело создание эволюционной теории Ч. Дарвина, теории относительности, квантовой физики, позднее - структурной лингвистики. Возникла задача построения строгого определения понятия системы и разработки оперативных методов анализа систем. Бесспорный приоритет в этом отношении принадлежит разработанной А. А. Богдановым в нач. 20 в. концепции тектологаи - всеобщей организационной науки. Эта теория в то время не получила достойного признания и только во 2-й пол. 20 в. значение тектологаи Богданова было адекватно оценено. Некоторые конкретно-научные принципы анализа систем были сформулированы в 1930-40-х гг. в работах В. И. Вернадского, в праксеологии Т. Котарбиньского. Предложенная в конце 1940-х гг. Л. Берталанфи программа построения “общей теории систем” явилась одной из попыток обобщенного анализа системной проблематики. Именно эта программа системных исследований получила наибольшую известность в мировом научном сообществе 2-й пол. 20 в. и с ее развитием и модификацией во многом связано возникшее в это время системное движение в науке и технических дисциплинах. Дополнительно к этой программе в 1950-60-х гг. был выдвинут ряд общесистемных концепций и определений понятия системы - в рамках кибернетики, системного подхода, системного анализа, системотехники, теории необратимых процессов и т. п.

При определении понятия системы необходимо учитывать теснейшую взаимосвязь его с понятиями целостности, структуры, связи, элемента, отношения, подсистемы и др. Поскольку понятие системы имеет чрезвычайно широкую область применения (практически каждый объект может быть рассмотрен как система), постольку его достаточно полное понимание предполагает построение семейства соответствующих определений - как содержательных, так и формальных. Лишь в рамках такого семейства определений удается выразить основные системные принципы: целостности (принципиальная несводимость свойств системы к сумме свойств составляющих ее элементов и невыводимость из последних свойств целого; зависимость каждого элемента, свойства и отношения системы от его места, функций и т. д. внутри целого); структурности (возможность описания системы через установление ее структуры, т. e. сети связей и отношений; обусловленность поведения системы не столько поведением ее отдельных элементов, сколько свойствами ее структуры); взаимозависимости системы и среды (система формирует и проявляет свои свойства в процессе взаимодействия со средой, являясь при этом ведущим активным компонентом взаимодействия); иерархичности (каждый компонент системы, в свою очередь, может рассматриваться как система, а исследуемая в данном случае система представляет собой один из компонентов более широкой системы); множественности описания каждой системы(в силу принципиальной сложности каждой системы ее адекватное познание требует построения множества различных моделей, каждая из которых описывает лишь определенный аспект системы) и др.

Каждая система характеризуется не только наличием связей и отношений между образующими ее элементами, но и неразрывным единством с окружающей средой, во взаимодействии с которой система проявляет свою целостность. Иерархичность присуща не только строению, морфологии системы, но и ее поведению: отдельные уровни системы обусловливают определенные аспекты ее поведения, а целостное функционирование оказывается результатом взаимодействия всех ее сторон и уровней. Важной особенностью систем, особенно живых, технических и социальных, является передача в них информации; существенную роль в них играют процессы управления. К наиболее сложным видам систем относятся целенаправленные системы, поведение которых подчинено достижению определенных целей, и самоорганизующиеся системы, способные в процессе функционирования видоизменять свою структуру. Для многих сложных живых и социальных систем характерно наличие разных по уровню, часто не согласующихся между собой целей.

Существенным аспектом раскрытия содержания понятия системы является выделение различных типов систем. В наиболее общем плане системы можно разделить на материальные и абстрактные. Первые (целостные совокупности материальных объектов) в свою очередь делятся на системы неорганичной природы (физические, геологические, химические и др.) и живые системы, куда входят как простейшие биологические системы, так и очень сложные биологические объекты типа организма, вида, экосистемы. Особый класс материальных живых систем образуют социальные системы, многообразные по типам и формам (от простейших социальных объединений до социально-экономической структуры общества). Абстрактные системы являются продуктом человеческого мышления; они также могут быть разделены на множество различных типов (особые системы представляют собой понятия, гипотезы, теории, последовательная смена научных теорий и т. д.). К числу абстрактных систем относятся и научные знания о системах разного типа, как они формулируются в общей теории систем, специальных теориях систем и др. В науке 20 в. большое внимание уделяется исследованию языка как системы (лингвистическая система); в результате обобщения этих исследований возникла общая теория знаков - семиотика. Задачи обоснования математики и логики вызвали интенсивную разработку принципов построения и природы формализованных систем (металогика , математика). Результаты этих исследований широко применяются в кибернетике, вычислительной технике, информатике и др.

При использовании других оснований классификации систем выделяются статичные и динамичные системы. Для статичной системы характерно, что ее состояние с течением времени остается постоянным (напр., газ в ограниченном объеме - в состоянии равновесия). Динамичная система изменяет свое состояние во времени (напр., живой организм). Если знание значений переменных системы в данный момент времени позволяет установить состояние системы в любой последующий или любой предшествующий моменты времени, то такая система является однозначно детерминированной. Для вероятностной (стохастической) системы знание значений переменных в данный момент времени позволяет предсказать вероятность распределения значений этих переменных в пос

ледующие моменты времени. По характеру взаимоотношений системы и среды системы делятся на закрытые (в них не поступает и из них не выделяется вещество, происходит лишь обмен энергией) и открытые (постоянно происходит ввод и не только энергии, но и вещества). По второму закону термодинамики, каждая закрытая система в конечном счете достигает состояния равновесия, при котором остаются неизменными все макроскопические величины системы и прекращаются все макроскопические процессы (состояние максимальной энтропии и минимальной свободной энергии). Стационарным состоянием открытой системы является подвижное равновесие, при котором все макроскопические величины остаются неизменными, но продолжаются макроскопичные процессы ввода и вывода вещества.

Основная задача специализированных теорий систем - построение конкретно-научного знания о разных типах и разных аспектах систем, в то время как главные проблемы общей теории систем концентрируются вокруг логико-методологических принципов анализа систем, построения метатеории системных исследований.

Лекции по дисциплине «Математические основы теории систем» Лекция №2 стр. 4

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОНЯТИЯ СИСТЕМА. РАЗВИТИЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СИСТЕМЫ.

ЦЕЛЬ: Дать определение понятия « система», рассказать о развитии этого определения.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СИСТЕМЫ

СИСТЕМА есть совокупность элементов (подсистем). При определенных условиях элементы сами могут рассматриваться как системы, а исследуемая система – как элемент более сложной системы:

связи между элементами в системе превосходят по силе связи этих элементов с элементами, не входящими в систему. Это свойство позволяет выделить систему из среды;

для любой системы характерно существование интегративных качеств (свойство эмерджентности ), которые присущи системе в целом, но не свойственны ни одному ее элементу в отдельности: систему нельзя сводить к простой совокупности элементов;

система всегда имеет цели, для которых она функционирует и существует.

Эмерджентность (англ. emergence - возникновение, появление нового) втеории систем - наличие у какой-либо системы особых свойств, не присущих её подсистемам и блокам, а также сумме элементов, не связанных особыми системообразующими связями; несводимость свойств системы к сумме свойств её компонентов; синоним - «системный эффект».

В биологии иэкологии понятие эмерджентности можно выразить так: одно дерево - не лес, скопление отдельных клеток - не организм. Например, свойства биологическоговида или биологическойпопуляции не представляют собой свойства отдельных особей, понятиярождаемость ,смертность , неприменимы к отдельной особи, но применимы к популяции или виду в целом.

В эволюционистике выражается как возникновение новых функциональных единиц системы, которые не сводятся к простым перестановкам уже имевшихся элементов.

В почвоведении : эмерджентным свойством почвы являетсяплодородие .

В классификации систем эмерджентность может являться основой их систематики как критериальный признак системы.

На протяжении относительно короткой истории становления теории систем и системного анализа представления о системах и закономерностях их построения, функционирования и развития неоднократно уточнялись и переосмысливались.

Термин система используют в тех случаях, когда хотят охарактеризовать исследуемый или проектируемый объект как нечто целое (единое), сложное, о котором невозможно сразу дать представление, показав его, изобразив графически или описав математическим выражением (формулой, уравнением и т. п.).

Существует несколько десятков определения этого понятия. Их анализ показывает, что определение понятия система изменялось не только по форме, но и по содержанию.

Рассмотрим основные и принципиальные изменения, которые происходили с определением системы по мере развития теории систем и использования этого понятия на практике.

В первых определениях в той или ИНОЙ форме говорилось о том, что система – это элементы (части, компоненты) a i , и связи (отношения) r j между ними:

Где
,

(1.1)

В приведенных формализованных записях определения использованы различные способы теоретико-множественных представлений: в первых двух - используются различные способы задания множеств и не учитываются взаимоотношения между множествами элементов и связей; в третьем - отражен тот факт, что система это не простая совокупность элементов и связей того или иного вида, а включает только те элементы и связи, которые находятся в области пересечения (&) друг с другом (рис. 1.1).

Так Карл Людвиг фон Берталанфи определял систему как «комплекс взаимосвязанных компонентов» или как «совокупность элементов, находящихся в определенных отношениях друг с другом и со средой».

В большой Советской энциклопедии система определяется прямым переводом с греческого «Σύστημα», что означает «состав», т.е. составленное, соединенное из частей .

Карл Людвиг фон Берталанфи (англ. Ludwig von Bertalanffy ; 19 сентября 1901 , Вена - 12 июня 1972 , Нью-Йорк ) - австрийский биолог, постоянно проживавший в Канаде и США с 1949 года. Первооснователь обобщённой системной концепции под названием «Общая теория систем ». Постановщик системных задач - прежде всего, в сфере разработки математического аппарата описания типологически несходных систем. Исследователь изоморфизма законов в различных сегментах научного знания.

Сам фон Берталанфи описывает происхождение общей теории систем как результат конфликта между механицизмом и витализмом . Обе точки зрения были для него неприемлемы: первая - как тривиальная, вторая - как вообще антинаучная.

«В этих условиях я был вынужден стать защитником так называемой организмической точки зрения. Суть этой концепции можно выразить в одном предложении следующим образом: организмы суть организованные явления, и мы, биологи, должны проанализировать их в этом аспекте. ... Одним из результатов, полученных мною, оказалась так называемая теория открытых систем и состояний подвижного равновесия, которая, по существу, является расширением обычной физической химии, кинетики и термодинамики. Оказалось, однако, что я не смог остановиться на однажды избранном пути и был вынужден прийти к ещё большей генерализации, которую я назвал общей теорией систем. Эта идея относится к весьма давнему времени - я выдвинул её впервые в 1937 году на семинаре по философии, проходившем под руководством Чарлза Морриса в Чикагском университете. Но в то время теоретическое знание, как таковое, пользовалось плохой репутацией в биологии, и я опасался того, что математик Гаусс однажды называл «крикливостью, или Boeotians». Поэтому я спрятал свои наброски в ящик стола, и только после войны впервые появились мои публикации по этой теме.»

Отметим, что термины "элементы" - "компоненты", "связи" - "отношения" обычно используются (особенно в переводах определений) как синонимы. Однако, строго говоря, "компоненты" - понятие более общее, чем "элементы", может означать совокупность элементов; относительно понятий "связь" и "отношение" существуют разные точки зрения, что будет подробнее рассмотрено.

Если известно, что элементы принципиально неоднородны, то это можно сразу учесть в определении, выделив разные множества элементов
и
:

(1а)

В определении М.Месаровича, например, выделены множество X входных объектов (воздействующих на систему) и множество Y выходных результатов, а между ними обобщающее отношение пересечения, что можно отобразить либо как у автора определения:

,
(1.1б)

либо используя другие обозначения пересечения:

,
(1.1в)

Если какой-то вид отношений r l применяется только к элементам разных множеств и не используется внутри каждого из них, то это можно отразить следующим образом:

, (1.1г)

где
- элементы новой системы, образованные из исходных множествA иB (такого рода форма записи в математической лингвистике называется синтагмой).

Для уточнения элементов и связей в определения включают свойства . Так, в определении А.Холла свойства (атрибуты Q A дополняют понятие элемента (предмета):

S ≡ A , R>. (l.1д)

А.И.Уёмов, определяя систему через понятия "вещи" , "свойства" , "отношения" , предложил двойственные определения, в одном из которых свойства q i характеризуют элементы (вещи ) а i , а в другом - свойства q i характеризуют связи (отношения ) r j :

,

.

В работах А.И.Уёмова принята другая символика. В целях единообразия здесь использована обычная теоретико-множественная форма представления определений, которая несколько сужает трактовку этих определении в философской концепции А.И Уёмова, но облегчает интерпретацию их в практических приложениях. Двойственные определения (1.1е)используются при разработке одной из методик структуризации целей.

Затем в определениях системы появляется понятие цель . Вначале - в неявном виде: в определении Ф.Е.Темникова "система - организованное множество" (в котором цель появляется при раскрытии понятия организованное ); в философском словаре система - "совокупность элементов, находящихся в отношениях и связях между собой и образующих некоторое целостное единство” . Потом - в виде конечного результата, системообразующего критерия, функции (см. определения В.И.Вернадского, У.Р.Гибсона, П.К. Анохина, М.Г.Гаазе-Рапопорта), а позднее - и с явным упоминанием о цели.

Символически эту группу определений представим следующим образом:

. (1.2)

где Z - цель, совокупность или структура целей.

В некоторых определениях уточняются условия целеобразования - среда SR , интервал времени  , , т. е. период, в рамках которого будет существовать система и ее цели, что сделано, например, в определении В.Н.Сагатовского, которое также будет положено в основу одной из методик структуризации целей: система "конечное множество функциональных элементов и отношений между ними, выделенное из среды в соответствии с определенной целью в рамках определенного временного интервала" :

. (1.2а)

Далее, в определение системы начинают включать, наряду с элементами, связями и целями, наблюдателя N , т. е. лицо, представляющее объект или процесс в виде системы при их исследовании или принятии решения:

. (1.3)

На необходимость учета взаимодействия между изучаемой системой и исследователем указывал еще У.Р.Эшби. Но первое определение, в котором явно включен наблюдатель, дал Ю.И. Черняк: "Система есть отражение в сознании субъекта (исследователя, наблюдателя) свойств объектов и их отношений в решении задачи исследования, познания"

.(1.3а)

В последующих вариантах этого определения Ю.И. Черняк стал учитывать и язык наблюдателя L N , начиная с этого определения: "Система есть отображение на языке наблюдателя (исследователя, конструктора) объектов, отношений и их свойств в решении задачи исследования, познания"

.(1.3б)

В определениях системы бывает и большее число составляющих что связано с необходимостью дифференциации в конкретных условиях видов элементов, связей и т.д.

Сопоставляя эволюцию определения системы (элементы и связи , затем - цель , затем - наблюдатель ) и эволюцию использования категорий теории познания в исследовательской деятельности, можно обнаружить сходство: вначале модели (особенно формальные) базировались на учете только элементов и связей , взаимодействий между ними, затем - стало уделяться внимание цели , поиску методов ее формализованного представления (целевая функция, критерий функционирования и т. п.), а, начиная с 60-х гг. все большее внимание обращают на наблюдател я , лицо, осуществляющее моделирование или проводящее эксперимент (даже в физике), т. е. лицо, принимающее решение.

СЛОЖНАЯ И БОЛЬШАЯ СИСТЕМА

Одной из характерных тенденций развития общества в настоящее время является появление больших чрезвычайно сложных систем (крупные автоматизированные, технологические, энергетические, гидротехнические, информационные и другие комплексы). С другой стороны стремление познать мир обитания человечества как сложную многофункциональную систему стало реальностью сегодняшнего дня.

Все это привело к необходимости определить понятие сложной системы , разработать методические принципы ее исследования, управления и проектирования.

В настоящее время однозначного, четкого определения сложной системы нет. Известны различные подходы и предложены различные формальные признаки ее определения. Так, советский ученый Г.Н. Поворов предлагает относить к сложным системы имеющие 10 4 - 10 7 элементов; к ультросложным - системы, состоящие из 10 7 -10 30 элементов; и к суперсистемам – системы из 10 30 -10 200 элементов.

Такой подход имеет тот недостаток, что данное определение сложности является относительным, а не абсолютным.

Английский кибернетик С. Бир предлагает к сложным относить системы, описываемые на языке теоретико-вероятностных методов (мозг, экономика, форма и т.п.).

Определение:

Сложной системой называется система, в модели которой недостаточно информации для эффективного управления этой системой.

Таким образом, признаком простоты системы является достаточность информации для ее управления. Если же результат управления, полученный с помощью модели, будет неожиданным, то такую систему относят к сложной.

Для перевода системы в разряд простой необходимо получение недостающей информации о ней и включение ее в модель.

От сложных систем необходимо отличать большие системы .

Определение:

Система , для актуализации модели которой в целях управления недостает материальных ресурсов (машинного времени, емкости памяти, других материальных средств моделирования) называется большой .

К таким системам относятся экономические, организационно-управленческие, нейрофизиологические, биологические и т.п. системы.

Способом перевода больших систем в простые является создание новых более мощных средств вычислительной техники.