Основные этапы истории развития системных представлений 19-20-го веков (тектология, кибернетика, общая теория систем, синергетика и др.)

Системность всегда, осознанно или неосознанно, была методом любой науки.
Первым вопрос о научном подходе к управлению сложными системами поставил Андре Мари Ампер. При построении классификации всевозможных, наук (1834 – 1843 г.г.) он выделил специальную науку об управлении государством и назвал ее кибернетикой.

Идеи системности применительно к управлению государством развивались в работах польского ученого Бронислава Трентовского, польский философ опубликовал в 1843 г. книгу «Отношение философии к кибернетике как искусству управления народом». В ней он подчеркивал, что действительно эффективное управление должно учитывать все важнейшие внешние и внутренние факторы, влияющие на объект управления:

К числу основоположников теории систем можно заслуженно отнести российского ученого, академика Е.С. Федорова. В 1891 г. им было совершено открытие в области минералогии и кристаллографии. Общий смысл его заключается в том, что все невообразимое разнообразие природных тел реализуется из ограниченного и небольшого числа исходных форм. Развивая системные представления, он установил и некоторые закономерности развития систем.

В 1911 г. вышел в свет первый том книги Александра Александровича Богданова а в 1925 г.- третий том его книги «Всеобщая организационная наука (тектология)». Тектология должна изучать общие закономерности организации для всех уровней организованности. Богданов не дает строгого определения понятия организации, но отмечает, что уровень организации тем выше, чем сильнее свойства целого отличаются от простой суммы свойств его частей.

Важной особенностью тектологии является то, что основное внимание уделяется закономерностям развития организации, значению обратных связей, учету собственных целей организации, роли открытых систем. Богданов подчеркивал роль моделирования и математики как потенциальных методов решения задач тектологии.

Позднее идеи теории организации развивались в трудах выдающихся представителей отечественного естествознания И.И. Шмальгаузена, В.Н. Беклемишева.

Идея построения теории, приложимой к системам любой природы, была выдвинута в начале 20 века австрийским биологом Людвигом фон Берталанфи.

Самым важным достижением Берталанфи является введение понятия открытой системы. Берталанфи подчеркивает особое значение обмена системы веществом, энергией и информацией с окружающей средой.

Берталанфи и его последователи работали над тем, чтобы придать своей общей теории систем формальный характер.

В 1948 г. американский математик Норберт Винер опубликовал книгу под названием «Кибернетика».

Кибернетика – это наука об оптимальном управлении сложными динамическими системами (А.И. Берг), кибернетика – это наука о системах, воспринимающих, хранящих, перерабатывающих и использующих информацию (А.Н. Колмогоров). Предметом кибернетики является исследование систем.

С кибернетикой Винера связаны такие продвижения в развитии системных представлений, как типизация моделей систем, выявление особого значения обратных связей в системе, подчеркивание принципа оптимальности в управлении и синтезе систем, осознание информации как всеобщего свойства материи и возможности ее количественного описания, развитие методологии моделирования вообще и в особенности идеи математического эксперимента с помощью ЭВМ.

В 60-е годы при постановке и исследовании сложных проблем проектирования и управления довольно широкое распространение получил термин системотехника, предложенный в 1962 г. проф. Федором Евгеньевичем Темниковым.

Он использовался в основном в приложениях системных методов только к техническим направлениям, а для других направлений был предложен термин системология (в 1965 г. И.Б. Новиком).

Потребности практики почти одновременно со становлением теории систем привели к возникновению направления, названного исследованием операций.

Это направление возникло в связи с задачами военного характера, но благодаря развитому математическому аппарату, базирующемуся на методах оптимизации, математического программирования и математической статистики, получило довольно широкое распространение в других прикладных областях, в экономических задачах, при решении проблем организации производства и управления предприятиями, объеди-нениями, и т. п.

Наиболее конструктивным из направлений системных исследований в настоящее время считается системный анализ, который впервые появился в 1948 г. в работах корпорации RAND, занимающейся разработкой военных доктрин, проблемами анализа и прогнозирования развития военного потенциала США, освоения космического пространства.

Первой методикой системного анализа была методика ПАТТЕРН (PATTERN), создателем которой является Ч. Дэвис. Назначением, конечной целью создания системы ПАТТЕРН была подготовка и реализация планов обеспечения военного превосходства США над всем миром. Перед разработчиками методики ПАТТЕРН была поставлена задача – связать воедино военные и научные планы правительства США.

Сначала системный анализ базировался главным образом на применении сложных математических приемов. Затем стала вырабатываться концепция такого системного анализа, в котором упор делается преимущественно на логику системного анализа, упорядочение процедуры принятия решений.

 

9. Развитие междисциплинарных направлений 20-21-го веков, основанных на системном подходе (теория систем, системология, системотехника, системный анализ и др.).

Общая теория систем — специально-научная и логико-методологическая концепция исследования объектов, представляющих собой системы. Целью исследований в рамках этой теории является изучение: различных видов и типов систем; основных принципов и закономерностей поведения систем; функционирования и развития систем. Системология — область научно-практической деятельности, изучающая и использующая системность, организацию и самоорганизацию объектов, процессов и явлений в природе, науке, технике, обществе и психологии личности, включая новую для биофизики синергологию. Они определяют качество жизни человека и его самореализацию как вида. Системология является объектом, продуктом и инструментом методологии. Системология — это методология изучения, проектирования управления и использования природной системности мира и его базовых категорий. Универсальность методологии в системологии применима для оптимизации методологии частных научно-практических направлений. Доминирование технических направлений системологии объясняется технологичностью цивилизации, но происходит из системологии природы. Системотехника — направление науки и техники, охватывающее проектирование, создание, испытание и эксплуатацию сложных систем технического и социально-технического характера. Является прикладным воплощением теории систем. Сформировалась к началу 1960х годов. В узком смысле, системотехника — это инженерная дисциплина, посвящённая: Проектированию и внедрению аппаратных средств вычислительной техники и интеллектуальных компьютерных систем. Проектированию и внедрению системного и сетевого программного обеспечения. Установке прикладного программного обеспечения. Отладке, настройке, опытной эксплуатации и поэтапному введению в действие аппаратных средств вычислительной техники и интеллектуальных компьютерных систем. Настройке системного и сетевого программного обеспечения. Техническому обслуживанию информационной системы. Организации защиты информации и информационных систем. Системный анализ — научный метод познания, представляющий собой последовательность действий по установлению структурных связей между переменными или элементами исследуемой системы. Опирается на комплекс общенаучных, экспериментальных, естественнонаучных, статистических, математических методов. Ценность системного подхода состоит в том, что рассмотрение категорий системного анализа создает основу для логического и последовательного подхода к проблеме принятия решений. Эффективность решения проблем с помощью системного анализа определяется структурой решаемых проблем.

 

10. Системный анализ как конструктивное направление системных исследований. Сходства и различия с другими системными подходами.

Применения системных представлений для анализа сложных объектов и процессов рассматривают системные направления, включающие в себя: системный подход, системные исследования, системный анализ (системологию, системотехнику и т. п.). За исключением системотехники, область которой ограничена техническими системами, все другие термины часто употребляются как синонимы. Однако в последнее время системные направления начали применять в более точном смысле.

Системный подход. Используя этот термин, подчеркивали необходимость исследования объекта с разных сторон. Оказалось, что с помощью многоаспектных исследований можно получить более правильное представление о реальных объектах, выявить их новые свойства, лучше определить взаимоотношения объекта с внешней средой, другими объектами. Заимствованные при этом понятия теории систем вводились не строго, не исследовался вопрос, каким классом систем лучше отобразить объект, какие свойства и закономерности этого класса следует учитывать при конкретных исследованиях и т. п. Иными словами, термин «системный подход» практически использовался вместо терминов «комплексный подход», «комплексные исследования».

Системные исследования. В работах под этим названием понятия теории систем используются более конструктивно: определяется класс систем, вводится понятие структуры, а иногда и правила ее формирования и т. п. Это был следующий шаг в системных направлениях. В поисках конструктивных рекомендаций появились системные направления с разными названиями: системотехника, системология и др. Для их обобщения стал применяться термин «системные исследования». Часто в работах использовался аппарат исследования операций, который к тому времени был больше развит, чем методы конкретных системных исследований

Системный анализ. В настоящее время системный анализ является наиболее конструктивным направлением. Этот термин применяется неоднозначно. В одних источниках он определяется как «приложение системных концепций к функциям управления, связанным с планированием» [5]. В других — как синоним термина «анализ систем» (Э. Квейд) или термина «системные исследования» (С. Янг). Однако независимо от того, применяется он только к определению структуры целей системы, к планированию или к исследованию системы в целом, включая и функциональную и обеспечивающую части, работы по системному анализу существенно отличаются от рассмотренных выше тем, что в них всегда предлагается методология проведения исследовании делается попытка выделить этапы исследования и предложить методику выполнения этих этапов в конкретных условиях. В этих работах всегда уделяется особое внимание определению целей системы, вопросам формализации представления целей. Некоторые авторы даже подчеркивают это в определении: системный анализ — это методология исследования целенаправленных систем

 

11. Множественность определений понятия системы. Искусственная система как средство достижения цели.

Под системой понимается:
o «Комплекс элементов, находящихся во взаимодействии» (Л. Берталанфи);

o «Нечто такое, что может изменяться с течением времени», «любая совокупность переменных..., свойственных реальной логике» (Р. Эшби)

o «Множество элементов с соотношением между ними и между их атрибутами (Холл А., Фейдшин Р.)»;

o «Совокупность элементов, организованных таким образом, что изменения, исключения или введение нового элемента закономерно отражаются на остальных элементах» (Топоров В.Н.);

o «Взаимосвязь самых различных элементов», «все состоящее из связанных друг с другом частей» (С. Бир);

o «Отображение входов и состояний объекта в выходных объекта» (М. Месарович).

Система (греч.- «составленное из частей», «соединение» от «соединяю») - объективное единство закономерно связанных друг с другом предметов, явлений, а также знаний о природе и обществе.

Система есть совокупность или множество связанных между собой элементов.

Система - это полный, целостный набор элементов, взаимосвязанных между собой так, чтобы могла реализовываться функция системы.

Отличительным (главным свойством) системы является ее целостность. Комплекс объектов, рассматриваемых в качестве системы, представляет собой некоторое единство, целостность, обладающую общими свойствами и поведением.

Очевидно, необходимо рассматривать и связи системы с внешней средой.

Система проявляется как целостный материальный объект, представляющий собой закономерно обусловленную совокупность функционально взаимодействующих элементов. Основные свойства системы проявляются через целостность, взаимодействие и взаимозависимость процессов преобразования вещества, энергии и информации, через ее функциональность, структуру, связи, внешнюю среду и пр. Как и любое фундаментальное понятие, система конкретизируется в процессе рассмотрения ее основных свойств.