Теория систем

Сложные системы
Темы
Самоорганизация Возникновение
Коллективное поведение Социальная динамика Коллективный разум Коллективные действия Самоорганизованная критичность Стадный менталитет Фазовый переход Агентное моделирование Синхронизация Оптимизация муравьиной колонии Оптимизация роя частиц Поведение роя Коллективное сознание
Сети Безмасштабные сети Анализ социальных сетей Сети небольшого мира Центральность Мотивы Теория графов Масштабирование Устойчивость Системная биология Динамические сети Адаптивные сети
Эволюция и адаптация Искусственная нейронная сеть Эволюционные вычисления Генетические алгоритмы Генетическое программирование Искусственная жизнь Машинное обучение Эволюционная биология развития Искусственный интеллект Эволюционная робототехника Эволюционируемость
Формирование паттерна Фракталы Реакционно-диффузионные системы Уравнения с частными производными Диссипативные структуры Перколяция Клеточные автоматы Пространственная экология Самовоспроизводство Геоморфология
Теория систем Гомеостаз Операционализация Обратная связь самоссылки Цель-ориентированная системная динамика осмысление Энтропия Кибернетика Автопоэзис Теория информации Теория вычислений
Нелинейная динамика Анализ временных рядов Обыкновенные дифференциальные уравнения Фазовое пространство Аттракторы Динамика населения Хаос Мультистабильность Бифуркация Решетки связанных карт
Теория игры Дилемма заключенного Теория рационального выбора Ограниченная рациональность Эволюционная теория игр
v т е

Теория систем - это междисциплинарное исследование систем , которые представляют собой сплоченные группы взаимосвязанных, взаимозависимых частей, которые могут быть естественными или созданными руками человека . Каждая система ограничена пространством и временем, находится под влиянием окружающей среды, определяется ее структурой и назначением и выражается в ее функционировании. Система может быть чем-то большим, чем просто сумма ее частей, если она выражает синергию или эмерджентное поведение .

Изменение одной части системы может повлиять на другие части или всю систему. Эти изменения в образцах поведения можно предсказать. Для систем, которые обучаются и адаптируются, рост и степень адаптации зависят от того, насколько хорошо система взаимодействует с окружающей средой. Некоторые системы поддерживают другие системы, поддерживая другую систему для предотвращения сбоя. Цели теории систем - моделировать динамику системы, ограничения , условия и разъяснять принципы (такие как цель, мера, методы, инструменты), которые могут быть обнаружены и применены к другим системам на каждом уровне вложенности и в широком смысле. диапазон полей для достижения оптимальной эквифинальности . ^[1]

Общая теория систем - это разработка широко применимых концепций и принципов, в отличие от концепций и принципов, специфичных для одной области знаний. Он отличает динамические или активные системы от статических или пассивных систем. Активные системы - это структуры деятельности или компоненты, которые взаимодействуют в поведениях и процессах. Пассивные системы - это конструкции и компоненты, которые находятся в стадии обработки. Например, программа пассивна, когда это файл на диске, и активна, когда она выполняется в памяти. ^[2] Эта область связана с системным мышлением , машинной логикой и системной инженерией .

Ключевые понятия [ править ]

• Система : группа взаимодействующих, взаимозависимых частей, образующих сложное целое. ^[3]
• Границы : барьеры, которые определяют систему и отличают ее от других систем в среде.
• Гомеостаз : тенденция системы быть устойчивой к внешним нарушениям и поддерживать свои ключевые характеристики.
• Адаптация : тенденция системы вносить внутренние изменения, чтобы защитить себя и продолжать выполнять свою задачу.
• Взаимные транзакции : круговые или циклические взаимодействия, в которых участвуют системы, так что они влияют друг на друга.
• Петля обратной связи : процесс самокоррекции систем на основе реакций других систем в окружающей среде.
• Пропускная способность : скорость передачи энергии между системой и окружающей средой с течением времени.
• Микросистема : наиболее близкая к клиенту система.
• Мезосистема : отношения между системами в окружающей среде.
• Экзосистема : отношения между двумя системами, которые косвенно влияют на третью систему.
• Макросистема : более крупная система, которая влияет на клиентов, например на политики, администрирование программ предоставления прав и культуру.
• Равнозначность : способ, которым системы могут достичь одной и той же цели разными путями. ^[3]
• Открытые и закрытые системы ^[3]
• Хроносистема : система, состоящая из значимых жизненных событий, влияющих на адаптацию.
• Изоморфизм : структурные, поведенческие особенности и особенности развития, общие для всех систем. ^[3]
• Архитектура системы :
• Системный анализ :

Системное мышление [ править ]

Системное мышление - это способность или умение решать проблемы в сложных системах . Система - это объект со взаимосвязанными и взаимозависимыми частями; он определяется своими границами и является чем-то большим, чем сумма его частей (подсистемы). Изменение одной части системы влияет на другие части и всю систему с предсказуемыми моделями поведения.

Обзор [ править ]

Эта статья написана как личное размышление, личное эссе или аргументированное эссе , в котором излагаются личные чувства редактора Википедии или представлены оригинальные аргументы по теме. Пожалуйста, помогите улучшить его , переписав в энциклопедическом стиле . ( Ноябрь 2020 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения )

Теория систем проявляется в работе практиков во многих дисциплинах, например в работах биолога Людвига фон Берталанфи , лингвиста Белы Х. Банати и социолога Талкотта Парсонса ; в исследовании экологических систем Говарда Т. Одума , Юджина Одума ; в исследовании теории организации Фритьофа Капры ; в исследовании управления по Питеру Сенг ; в междисциплинарных областях, таких как развитие человеческих ресурсов в работах Ричарда А. Свенсона ; и в работах педагогов Деборы Хаммонд и Альфонсо Монтуори.

В качестве междисциплинарного , междисциплинарного и многоперспективного направления теория систем объединяет принципы и концепции онтологии , философии науки , физики , информатики , биологии и инженерии , а также географии , социологии , политологии , психотерапии (особенно семейных систем). терапия ) и экономика .

Теория систем способствует диалогу между автономными областями исследования, а также внутри самой системной науки . В этом отношении, учитывая возможность неправильного толкования, фон Берталанфи ^[4] считал, что общая теория систем «должна быть важным регулирующим устройством в науке», чтобы предохраняться от поверхностных аналогий, которые «бесполезны в науке и вредны для их практических последствий. "

Другие остаются ближе к концепциям прямых систем, разработанным теоретиками оригинальных систем. Например, Илья Пригожин , из Центра сложных квантовых систем на Техасском университете , изучал свойства эмерджентные , предполагая , что они предлагают аналоги для живых систем . Отличие от автопоэзиса , как сделал Матураном и Франсиско Варела представляет дальнейшие разработки в этой области. Важные имена в современной системной науке - Рассел Акофф , Рузена Байчи , Бела Х. Банати., Грегори Бейтсон , Энтони Стаффорд Бир , Питер Checkland , Барбара Grosz , Брайан Уилсон , Роберт Л. Flood , Алленна Леонард , Радхика Nagpal , Фритьоф Капра , Уоррен McCulloch , Кэтлин Карли , Майкл С. Джексон , Катя Сикара , и Эдгар Морен среди других .

Обладая современными основами общей теории систем после Первой мировой войны, Эрвин Ласло в предисловии к книге Берталанфи « Перспективы общей теории систем» указывает на то, что перевод «общей теории систем» с немецкого на английский «произвел серьезное впечатление. определенное количество разрушения »: ^[5]

Ее (Общая теория систем) критиковали как лженауку и считали не чем иным, как призывом относиться к вещам целостным образом. Такая критика потеряла бы смысл, если бы было признано, что общая теория систем фон Берталанфи является перспективой или парадигмой и что такие базовые концептуальные рамки играют ключевую роль в развитии точной научной теории. .. Allgemeine Systemtheorie не согласуется напрямую с интерпретацией, часто применяемой к «общей теории систем», а именно, что это (научная) «теория общих систем». Критиковать его как таковое - значит стрелять в соломенных человечков. Фон Берталанфи открыл нечто гораздо более широкое и гораздо большее, чем отдельная теория (которая, как мы теперь знаем, всегда может быть опровергнута и обычно имеет эфемерное существование):он создал новую парадигму развития теорий.

Theorie (или Lehre ) «имеет в немецком языке гораздо более широкое значение, чем ближайшие английские слова« теория »и« наука », как и Wissenschaft (или« наука »). ^[6] Эти идеи относятся к организованной совокупности знаний и «любому систематически представленному набору концепций, будь то эмпирически , аксиоматически или философски », представленного, в то время как многие связывают Лера с теорией и наукой в ​​этимологии общих систем, хотя это также делает не очень хорошо переводить с немецкого; его «ближайший эквивалент» переводится как «обучение», но «звучит догматично и неуместно». ^[6] В то время как идея «общей теории систем» могла потерять многие из своих основных значений в переводе, благодаря определению нового способа мышления о науке и научных парадигмах , теория систем стала широко распространенным термином, используемым, например, для описания взаимозависимости отношений. созданы в организациях .

Система в этой системе координат может содержать регулярно взаимодействующие или взаимосвязанные группы действий. Например, отмечая влияние на эволюцию «индивидуально ориентированной промышленной психологии [в] систему и ориентированной на развитие организационной психологии », некоторые теоретики признают, что организации имеют сложные социальные системы; отделение частей от целого снижает общую эффективность организации. ^{[7] [ требуется полная ссылка ]}Это отличие от традиционных моделей, которые сосредоточены на отдельных лицах, структурах, отделах и подразделениях, отделяет их от целого, вместо признания взаимозависимости между группами лиц, структурами и процессами, которые позволяют организации функционировать.

Ласло объясняет, что новый системный взгляд на организованную сложность вышел «на один шаг за пределы ньютоновского взгляда на организованную простоту», который сводил части к целому или понимал целое без связи с частями. Отношения между организациями и их средой можно рассматривать как главный источник сложности и взаимозависимости. В большинстве случаев все имеет свойства, которые невозможно узнать из анализа отдельных составляющих элементов. ^{[8] [ требуется полная ссылка ]}

Бела Х. Банати , который утверждал - вместе с основателями системного общества - что «благо человечества» является целью науки, внес значительный и далеко идущий вклад в область теории систем. Для группы начинающих в Международном обществе системных наук Банати определяет точку зрения, которая повторяет эту точку зрения: ^{[9] [ требуется полная ссылка ]}

Системный взгляд - это мировоззрение, основанное на дисциплине SYSTEM INQUIRY. Центральное место в системном исследовании занимает концепция СИСТЕМЫ. В самом общем смысле система означает конфигурацию частей, соединенных и соединенных паутиной отношений. Primer Group определяет систему как семейство отношений между членами, действующими как единое целое. Фон Берталанфи определил систему как «элементы постоянных отношений».

Примеры приложений [ править ]

В искусстве [ править ]

В биологии [ править ]

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

В частности, начиная с 2000 года, биологические науки используют этот термин широко и в самых разных контекстах. Часто заявляемая цель системной биологии - моделирование и открытие эмерджентных свойств, которые представляют свойства системы, теоретическое описание которой требует единственно возможных полезных методов, чтобы подпадать под сферу компетенции системной биологии. Считается, что Людвиг фон Берталанфи, возможно, ввел термин « системная биология» в 1928 году. ^[10]

Поддисциплины системной биологии включают:

• Системная неврология
• Системная фармакология

Экология [ править ]

Системная экология - это междисциплинарная область экологии, которая использует целостный подход к изучению экологических систем , особенно экосистем ; ^{[11] [12] [13]} это можно рассматривать как приложение общей теории систем к экологии.

Центральное место в подходе к системной экологии занимает идея о том, что экосистема - это сложная система, проявляющая новые свойства . Системная экология фокусируется на взаимодействиях и транзакциях внутри биологических и экологических систем и между ними, и особенно занимается тем, как человеческое вмешательство может повлиять на функционирование экосистем. Он использует и расширяет концепции термодинамики и развивает другие макроскопические описания сложных систем.

По химии [ править ]

Системная химия - это наука, изучающая сети взаимодействующих молекул с целью создания новых функций из набора (или библиотеки) молекул с разными иерархическими уровнями и возникающими свойствами. ^[14] Системная химия также связана с происхождением жизни ( абиогенезом ). ^[15]

В инженерии [ править ]

Системная инженерия - это междисциплинарный подход и средство для реализации и развертывания успешных систем . Его можно рассматривать как применение инженерных методов к проектированию систем, а также как применение системного подхода к инженерным усилиям. ^[16] Системная инженерия объединяет другие дисциплины и группы специальностей в коллективные усилия, формируя структурированный процесс разработки, который переходит от концепции к производству, эксплуатации и утилизации. Системная инженерия учитывает как деловые, так и технические потребности всех клиентов с целью предоставления качественного продукта, отвечающего потребностям пользователя. ^{[17] [18]}

Процесс проектирования, ориентированный на пользователя [ править ]

Системное мышление является важной частью процессов проектирования, ориентированных на пользователя, и необходимо для понимания всего воздействия новой информационной системы взаимодействия человека с компьютером (HCI) . ^[19] Игнорирование этого и разработка программного обеспечения без участия будущих пользователей (при посредничестве разработчиков пользовательского интерфейса) является серьезным недостатком дизайна, который может привести к полному отказу информационных систем, повышенному стрессу и психическим заболеваниям для пользователей информационных систем, что приведет к увеличению затраты и огромная трата ресурсов. ^[20] В настоящее время организации и правительства на удивление редко исследуют решения по управлению проектами, ведущие к серьезным недостаткам дизайна и отсутствию удобства использования. ^{[цитата необходима ]}

По оценкам Института инженеров по электротехнике и радиоэлектронике , примерно 15% из примерно 1 триллиона долларов, используемых для разработки информационных систем каждый год, полностью тратятся впустую, а произведенные системы выбрасываются до внедрения из-за полностью предотвратимых ошибок. ^[21] Согласно отчету CHAOS, опубликованному в 2018 году Standish Group , подавляющее большинство информационных систем выходят из строя или частично выходят из строя, согласно их исследованию:

Чистый успех - это сочетание высокой степени удовлетворенности клиентов с высокой отдачей для организации. Соответствующие цифры за 2017 год: успешные: 14%, оспариваемые: 67%, неудачные 19%. ^[22]

По математике [ править ]

Системная динамика - это подход к пониманию нелинейного поведения сложных систем во времени с использованием запасов, потоков , внутренних контуров обратной связи и временных задержек. ^[23]

В социальных и гуманитарных науках [ править ]

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

Психология [ править ]

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

Он был вдохновлен теорией систем и системным мышлением, а также основами теоретической работы Роджера Баркера , Грегори Бейтсона , Умберто Матураны и других. Это подход в психологии, в котором группы и индивидуумы рассматриваются как системы в гомеостазе . Системная психология «включает область инженерной психологии , но, кроме того, кажется, больше занимается социальными системами ^[24] и изучением мотивационного, аффективного, когнитивного и группового поведения, которое носит название инженерной психологии». ^[25]

В системной психологии характеристики организационного поведения (такие как индивидуальные потребности, вознаграждения, ожидания и атрибуты людей, взаимодействующих с системами ) «рассматривают этот процесс для создания эффективной системы». ^[26]

История [ править ]

Предшественники [ править ]

Системное мышление может восходить к древности, будь то первые системы письменного общения с шумерской клинописью до цифр майя или инженерные подвиги с египетскими пирамидами . В отличие от западных рационалистических традиций философии, Ч. Уэст Черчман часто отождествлял себя с И-Цзин как системным подходом, разделяющим систему координат, аналогичную досократической философии и Гераклиту . ^[28] Берталанфи прослежена системы понятий философии GW Лейбница и Николая Кузанского «ссовпадение противоположностей . Хотя современные системы могут показаться значительно более сложными, они могут укорениться в истории.

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

Подобные идеи можно найти в теориях обучения, которые развивались на основе одних и тех же фундаментальных концепций, подчеркивая, как понимание является результатом знания концепций как частично, так и в целом. Фактически, организменная психология Берталанфи шла параллельно с теорией обучения Жана Пиаже . ^[29] Некоторые считают междисциплинарные перспективы критических в отрываясь от промышленных возрастных моделей и мышления, в котором история представляет собой историю и математик представляет математику, в то время как науки и искусство специализации остаются отдельным и многое лакомство учения , как бихевиористское кондиционирование. ^[30]

Современная работа Питера Сенге предоставляет подробное обсуждение банальной критики образовательных систем, основанной на традиционных предположениях об обучении ^[31], включая проблемы с фрагментированными знаниями и отсутствием целостного обучения на основе «мышления машинного века», которое стало «моделью». школы отделены от повседневной жизни ". Таким образом, некоторые системные теоретики пытаются предоставить альтернативы ортодоксальным теориям, которые основываются на классических предположениях, и развивают идеи, включая таких людей, как Макс Вебер и Эмиль Дюркгейм в социологии и Фредерик Уинслоу Тейлор в научном менеджменте . ^[32] Теоретики искали целостные методы, разрабатывая концепции систем, которые могли бы интегрироваться с различными областями.

Некоторые могут рассматривать противоречие редукционизма в традиционной теории (которая имеет в качестве предмета единственную часть) просто как пример изменения допущений. Акцент в теории систем смещается с частей на организацию частей, признавая взаимодействие частей не как статические и постоянные, а как динамические процессы. Некоторые ставили под сомнение традиционные закрытые системы с развитием перспектив открытых систем . Сдвиг произошел от абсолютных и универсальных авторитетных принципов и знаний к относительным и общим концептуальным и перцептивным знаниям ^[33]и до сих пор остается в традициях теоретиков, которые стремились предоставить средства для организации человеческой жизни. Другими словами, теоретики переосмыслили предшествующую историю идей ; они их не потеряли. Механистическая мышление особенно критикуется, особенно индустриальной эпоха механистической метафоры для ума от интерпретаций в ньютоновской механике по просветлению философов и более поздними психологам , которые заложили основы современной теории организации и управления в конце 19 - го века. ^[34]

Основание и раннее развитие [ править ]

Если предположения в западной науке от Платона и Аристотеля до Исаака Ньютон «s Principia (1687) исторически влияют на всю область из трудно в социальные науки (см, Дэвид Истон » семенного развития s в „ политической системе “ , как аналитическая конструкция), Первоначальные теоретики систем исследовали последствия достижений 20-го века с точки зрения систем.

С 1929 по 1951 год , Роберт Мейнард Хатчинс на Чикагском университете были предприняты усилия по стимулированию инноваций и междисциплинарных исследований в области социальных наук, опираясь на Фонд Форда с междисциплинарного университета Отдел общественных наук , созданных в 1931 году ^[35]

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

« Общая теория систем » (GST; немецкий : allgemeine Systemlehre ) была придумана в 1940-х годах Людвигом фон Берталанфи , который первоначально стремился найти новый подход к изучению живых систем . ^[3] Берталанфи сначала разработал теорию в лекциях, начавшихся в 1937 году, а затем в публикациях, начиная с 1946 года. ^[36] Согласно Майку Джексону (2000), Берталанфи продвигал зародышевую форму GST еще в 1920-х и 1930-х годах, но только в начале 1950-х годов он стал более широко известен в научных кругах. ^[37]

Джексон также утверждал, что работа Берталанфи была основана на трехтомной книге Александра Богданова « Тектология» (1912–1917), которая является концептуальной базой для GST. ^[37] Аналогичную позицию занимают Ричард Маттессич (1978) и Капра (1996). ^{[ кто? ]} Несмотря на это, Берталанфи даже не упомянул Богданова в своих произведениях.

Системный взгляд основан на нескольких фундаментальных идеях. Во-первых, все явления можно рассматривать как сеть отношений между элементами или систему . Во-вторых, все системы, электрические , биологические или социальные , обладают общими паттернами , поведением и свойствами, которые наблюдатель может анализировать и использовать для более глубокого понимания поведения сложных явлений и приближения к единству наук. Системная философия, методология и применение дополняют эту науку. ^[6]

Зная о достижениях науки, которые ставят под сомнение классические допущения в организационных науках, Берталанфи задумал разработать теорию систем еще в межвоенный период , опубликовав «Очерк общей теории систем» в Британском журнале философии науки к 1950 году. . ^[38]

В 1954 году фон Берталанфи вместе с Анатолем Рапопортом , Ральфом В. Герардом и Кеннетом Боулдингом собрались в Центре перспективных исследований в области поведенческих наук в Пало-Альто, чтобы обсудить создание «общества продвижения общей теории систем». . " В декабре того же года в Беркли прошла встреча с участием около 70 человек, на которой было сформировано общество по исследованию и развитию GST. ^[39] Общество General Systems Research (переименован в Международное общество науки о системах в 1988 году) была создана в 1956 году после того, как филиал в Американской ассоциации содействия развитию науки (AAAS),^{[39], в} частности, теория каталитических систем как область исследований. Эта область была разработана на основе работ Берталанфи, Рапопорта, Джерарда и Боулдинга, а также других теоретиков 1950-х годов, таких как Уильям Росс Эшби , Маргарет Мид , Грегори Бейтсон и К. Вест Черчман , среди прочих.

Идеи Берталанфи были приняты другими, работающими в области математики, психологии, биологии, теории игр и анализа социальных сетей . Изучаемые предметы включали такие, как сложность , самоорганизация , коннекционизм и адаптивные системы . В таких областях, как кибернетика , такие исследователи, как Эшби, Норберт Винер , Джон фон Нейман и Хайнц фон Ферстер, изучали сложные системы математически; Фон Нейман открыл клеточные автоматы и самовоспроизводящиеся системы, опять же, используя только карандаш и бумагу. Александр Ляпунов иЖюль Анри Пуанкаре работал над основами теории хаоса вообще без компьютера . В то же время Ховард Т. Одум , известный как радиационный эколог, признал, что изучение общих систем требует языка, который мог бы описать энергетику , термодинамику и кинетику в любом системном масштабе. Для выполнения этой роли Odum разработал общую систему или универсальный язык , основанный на языке схем электроники , известный как язык энергетических систем .

Холодная война повлияла на исследовательский проект по теории систем таким образом , что очень разочарованы многие из семенных теоретиков. Некоторые начали осознавать, что теории, определенные в связи с теорией систем, отклонились от первоначального взгляда общей теории систем. ^[40] Экономист Кеннет Боулдинг, один из первых исследователей теории систем, беспокоился о манипуляциях с концепциями систем. На основании последствий холодной войны Боулдинг пришел к выводу, что злоупотребления властью всегда имеют серьезные последствия и что теория систем может решать такие проблемы. ^[41] После окончания «холодной войны» возродился интерес к теории систем в сочетании с усилиями по укреплению этического ^[42] взгляда на этот предмет.

В социологии, системное мышление и началось в 20 - м веке, в том числе Т. Парсонса « теории действия ^[43] и Никлас Луман » s социальной теории систем . ^{[44] [45]} Согласно Рудольфу Стичве (2011): ^{[43] : 2}

С самого начала социальные науки были важной частью становления теории систем ... Два наиболее влиятельных предложения были всеобъемлющими социологическими версиями теории систем, которые были предложены Талкоттом Парсонсом с 1950-х годов и Никласом Луманом с 1950-х годов. 1970-е годы.

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

Общие системные исследования и системные запросы [ править ]

Многие ранние теоретики систем стремились найти общую теорию систем, которая могла бы объяснить все системы во всех областях науки. Людвиг фон Берталанфи начал развивать свою «общую теорию систем» с помощью лекций в 1937 году, а затем с помощью публикаций с 1946 года. ^[36] Этой концепции было уделено большое внимание в его книге 1968 года « Общая теория систем: основы, развитие, приложения» . ^[29]

Целью Берталанфи было объединить под одним заголовком организмическую науку, которую он наблюдал в своей работе биолога. Его желанием было использовать слово « система» для обозначения тех принципов, которые являются общими для систем в целом. В Общей теории систем (1968) он писал: ^{[29] : 32}

[T] здесь существуют модели, принципы и законы, которые применяются к обобщенным системам или их подклассам, независимо от их конкретного вида, природы их составляющих элементов и отношений или «сил» между ними. Кажется законным просить о теории не систем более или менее особого типа, а универсальных принципов, применимых к системам в целом.

В предисловии к фон Берталанфи Перспективы на общей теории систем , Эрвин Ласло заявил: ^[5]

Таким образом, когда фон Берталанфи говорил об Allgemeine Systemtheorie, это соответствовало его точке зрения, согласно которой он предлагал новую перспективу, новый способ заниматься наукой. Это не было напрямую согласовано с интерпретацией, часто применяемой к «общей теории систем», а именно, что это (научная) «теория общих систем». Критиковать его как таковое - значит стрелять в соломенных человечков. Фон Берталанфи открыл нечто гораздо более широкое и гораздо большее, чем отдельная теория (которая, как мы теперь знаем, всегда может быть фальсифицирована и обычно имеет эфемерное существование): он создал новую парадигму для развития теорий.

Берталанфи выделяет системные исследования в три основных области: философия , наука и технология . В своей работе с Primer Group Бела Х. Банати обобщил эти области на четыре интегрируемых области системного исследования.

1. Философия: онтология , эпистемология и аксиология систем
2. Теория: совокупность взаимосвязанных концепций и принципов, применимых ко всем системам /
3. Методология: набор моделей, стратегий, методов и инструментов, которые используют теорию и философию систем.
4. Применение: применение и взаимодействие доменов

Он объяснил, что они действуют в рекурсивных отношениях; объединяя «философию» и «теорию» как знание, а также «метод» и «приложение» как действие, системное исследование, таким образом, представляет собой действие со знанием дела. ^[46]

Типы систем и поля [ править ]

Теоретические поля [ править ]

• Теория хаоса
• Комплексная система
• Теория управления
• Теория динамических систем
• Наука о земных системах
• Теория экологических систем
• Теория живых систем ^[47]
• Социотехническая система
• Системность
• Городской метаболизм
• Теория мировых систем

Кибернетика [ править ]

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

Термины теория систем и кибернетика широко использовались как синонимы. Некоторые авторы используют термин кибернетические системы для обозначения надлежащего подмножества класса общих систем, а именно тех систем, которые включают петли обратной связи . Однако отличия Гордона Паска вечных взаимодействующих петель акторов (которые производят конечные продукты) делают общие системы правильным подмножеством кибернетики. В кибернетике сложные системы изучались математически такими исследователями, как У. Росс Эшби , Норберт Винер , Джон фон Нейман и Хайнц фон Ферстер .

Развитие кибернетики началось в конце 1800-х годов, что привело к публикации основополагающих работ (таких как « Кибернетика Винера» в 1948 году и « Общая теория систем» Берталанфи в 1968 году). Кибернетика возникла больше из инженерных областей, а GST - из биологии. Во всяком случае, похоже, что хотя эти двое, вероятно, взаимно влияли друг на друга, кибернетика имела большее влияние. Берталанфи особо выделил различие между областями, отмечая влияние кибернетики:

Теорию систем часто отождествляют с кибернетикой и теорией управления. Это снова неверно. Кибернетика как теория механизмов управления в технологии и природе основана на концепциях информации и обратной связи, но как часть общей теории систем ... [Эта] модель имеет широкое применение, но ее не следует отождествлять с « теория систем «в целом ... [и] необходимо предостеречь от ее неосторожного распространения на области, для которых ее концепции не созданы. ^{[29] : 17–23}

Кибернетика, теория катастроф , теория хаоса и теория сложности имеют общую цель , чтобы объяснить сложные системы, состоящие из большого числа взаимодействующих друг с другом и взаимосвязанных частей с точки зрения этих взаимодействий. Клеточные автоматы , нейронные сети , искусственный интеллект и искусственная жизнь - связанные области, но они не пытаются описывать общие (универсальные) сложные (единичные) системы. Лучшим контекстом для сравнения различных C-теорий о сложных системах является исторический, который подчеркивает различные инструменты и методологии, от чистой математики в начале до чистой информатики.сегодня. С самого начала теории хаоса, когда Эдвард Лоренц случайно обнаружил странный аттрактор на своем компьютере, компьютеры стали незаменимым источником информации. Сегодня невозможно представить себе изучение сложных систем без использования компьютеров.

Типы систем [ править ]

• Биологические
  • Анатомические системы
    • Нервный
      • Сенсорный
  • Экологические системы
  • Живые системы
• Сложный
  • Комплексная адаптивная система
• Концептуальный
  • Координаты
  • Детерминистский (философия)
  • Цифровая экосистема
  • Экспериментальный
  • Письмо
• Взаимодействие человека и окружающей среды
• База данных
• Детерминированный (наука)
• Математический
  • Динамическая система
  • Формальная система
• Экономическая
• Энергия
• Холархический
• Информация
• Юридический
• Измерение
  • Императорский
  • Метрическая
• Мультиагент
• Нелинейный
• Операционная
• Планетарный
• Политическая
• Социальное
• Звезда

Сложные адаптивные системы [ править ]

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

В отличие от систем управления , в которых отрицательная обратная связь ослабляет и устраняет неравновесие, CAS часто подвержены положительной обратной связи , которая усиливает и увековечивает изменения, превращая локальные нарушения в глобальные особенности.

См. Также [ править ]

Организации [ править ]

• Список организаций по системным наукам
• Американское общество кибернетики
• Кибернетическое общество
• IEEE Systems, Man, and Cybernetics Society (Общество систем, человека и кибернетики)
• Международная федерация системных исследований
• Международное общество системных наук
• Институт сложных систем Новой Англии
• Общество системной динамики

Ссылки [ править ]

Дальнейшее чтение [ править ]

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

Внешние ссылки [ править ]

• Системное мышление в Викиверситете
• Теория систем в Principia Cybernetica Web

Организации

• Международное общество системных наук
• Институт сложных систем Новой Англии
• Общество системной динамики
• Институт глобальных динамических систем, Канберра, Австралия