1.2. Діяльність л. Фон Берталанфі і International Society For the General Systems Sciences

Загальна теорія систем була запропонована Л. фон Берталанфі в 1930 -ті роки. Ідея наявності загальних закономірностей при взаємодії великого, але не нескінченного числа фізичних, біологічних і соціальних об'єктів була вперше висловлена ​​Берталанфі у 1937 році на семінарі з філософії в Чиказькому університеті. Однак перші його публікації на цю тему появились тільки після Другої світової війни. Основною ідеєю Загальної теорії систем, запропонованої Берталанфі, є визнання ізоморфізму законів, керуючих функціонуванням системних об'єктів. Фон Берталанфі також ввів поняття і досліджував «відкриті системи» - системи, постійно обмінюються речовиною і енергією з зовнішнім середовищем.[2]

Одним з результатів Другої світової війни був розвиток низки науково -технічних напрямків досліджень . Наприклад , кібернетика виникла в результаті досліджень і розробок з автоматизації зенітних установок. Ряд продовжують такі дослідження, як «системний аналіз» відомої американської корпорації « RAND » (створена в 1948) і британське « дослідження операцій» , до яких пізніше приєднується і « система - мототехніка ».[3]

Так, під час Другої світової війни близько 1000 чоловік у Великобританії були зайняті в розробках в області дослідження операцій. Близько 200 таких досліджень було виконано для британської армії. Патрік Блекетт працював у кількох різних організаціях у ході війни. На початку війни, працюючи на королівську британську авіацію, він створив команду, відому як « Круг», що працювала з питань зенітної артилерії.

Інтеграція цих науково-технічних напрямків в основний склад загальної теорії систем збагатила і урізноманітнила її зміст.[1]

РОЗДІЛ ІІ. РІЗНІ НАПРЯМИ В РОЗРОБЦІ ТЕОРІЇ СИСТЕМ

2.1. Відкриття системи

«Класична» теорія систем застосовує класичну математику. Її мета - встановити принципи , застосовні до систем взагалі або до їх певним підкласам (наприклад, до закритих і відкритих систем); розробити засоби для їх дослідження і опису та застосувати ці кошти до конкретних випадків. Враховуючи достатню спільність одержуваних результатів, можна стверджувати, що деякі формальні системні властивості відносяться до будь-якої сутності, яка є системою (до відкритих систем, до ієрархічних систем і т. д.) , навіть якщо її особлива природа, частини, відносини і т. д . не відомі або не досліджені.

Використання обчислювальних машин та моделювання . Системи диференціальних рівнянь, застосовувані для «моделювання» або специфікації систем, зазвичай вимагають багато часу для свого рішення, навіть якщо вони лінійні і містять трохи змінних; нелінійні системи рівнянь розв'язати тільки в деяких окремих випадках . З цієї причини з використанням обчислювальних машин відкрився новий підхід до системних досліджень .

Теорія осередків. Одним з аспектів системних досліджень, який слід виділити, оскільки ця область розроблена надзвичайно докладно, є теорія осередків, що вивчає системи, складені з под'едініц з певними граничними умовами , причому між цими под'едініцамі мають місце процеси переносу. Такі коміркові системи можуть мати, наприклад, «ланцюгову» або «соскову» структуру (ланцюг клітинок або центральну клітинку, що сполучається з рядом периферійних осередків). Цілком зрозуміло, що за наявності в системі трьох і більше клітинок математичні труднощі стають надзвичайно великими . У цьому випадку аналіз можливий лише завдяки використанню перетворень Лапласа та апарату теорій мереж і графів.[5]

Теорія множин. Загальні формальні властивості систем і формальні властивості закритих і відкритих систем і т. д. можуть бути аксіоматизована в мові теорії . З математичного витонченості цей підхід вигідно відрізняє від більш грубих і спеціалізованих формулювань «класичної» теорії систем. Зв'язки аксіоматизована теорії систем з реальною проблематикою системних досліджень поки виявлені досить слабко .

Теорія графів. Багато системні проблеми відносяться до структурних і топологічних властивостях систем, а не до їх кількісним відносинам. У цьому випадку використовується кілька різних підходів . У теорії графів, особливо в теорії орієнтованих графів ( диграфів ), вивчаються реляційні структури, що подаються в топологічному просторі. Ця теорія застосовується для дослідження реляційних аспектів біології. У математичному сенсі вона пов'язана з матричної алгеброю, по своїм моделям - з тим розділом теорії осередків, в якому розглядаються системи, що містять частково «проникні» підсистеми, а внаслідок цього - з теорією відкритих систем.[4]

Теорія мереж у свою чергу пов'язана з теоріями множин, графів, осередків і т. д. Вона застосовується до аналізу таких систем, як нервові мережі .[4]

Кібернетика є теорією систем управління, в основі яких лежить зв'язок ( передача інформації) між системою і середовищем і всередині системи, а також управління (зворотний зв'язок ) функціями системи щодо середовища . Як вже говорилося, кібернетичні моделі допускають широке застосований, але їх не можна ототожнювати з теорією систем взагалі. У біології та інших фундаментальних науках кібернетичні моделі дозволяють описувати формальну структуру механізмів регуляції, наприклад, за допомогою блок-схем і графів потоків. Використання кібернетичних моделей дозволяє встановити структуру регуляції системи навіть в тому випадку, коли реальні механізми залишаються невідомими і система являє собою «чорний ящик», який визначається тільки його входом і виходом. Таким чином, одна і та ж кібернетична схема може застосовуватися до гідравлічних , електричним , фізіологічним і т. д. системам. Ретельно розроблена технічна теорія сервомеханизмов застосовується до природних систем в обмеженому обсязі.

Теорія інформації в сенсі К. Шеннона і У. Вівера спирається на поняття інформації, математичний вираз для якої ізоморфно висловом для негентропії в термодинаміки . Вважається, що поняття інформації можна використовувати в якості запобіжного організації . Хоча теорія інформації має велике значення для техніки зв'язку, її застосування в науці досі вельми незначні. Головною проблемою залишається з'ясування відносини між інформацією та організацією, між теорією інформації та термодинамікою .[5]

Теорія автоматів являє собою теорію абстрактних автоматів , які мають вхід , вихід , іноді здатних діяти методом проб і ошіпліч і навчатися . Загальною моделлю теорії автоматів є машина Тьюринга, яка являє собою абстрактну машину , здатну друкувати (або прати ) на стрічці кінцевої довжини цифри 1 і 0. Можна показати, що будь-який як завгодно складний процес може моделюватися машиною Тьюринга , якщо цей процес можна виразити кінцевим числом операцій . У свою чергу те , що можливо логічно (тобто в алгоритмічній символізмі ), може також бути сконструйоване - в принципі , але не завжди практично - автоматом (тобто алгоритмічної машиною) .

Теорія ігор. Вона дещо відрізняється від інших розглянутих системних підходів , все ж можна поставити в ряд наук про системи . У ній розглядається поведінка «раціональних» гравців , що намагаються досягти максимальних виграшів і мінімальних втрат за рахунок застосування відповідних стратегій у грі з суперником (або природою) . Отже, теорія ігор по суті розглядає «системи», які включають антагоністичні «сили».[6]

Теорія рішень є математичною теорією, що вивчає умови вибору між альтернативними можливостями.[6]

Теорія черг розглядає оптимізацію обслуговування при масових запитах .

Незважаючи на неоднорідність і явну неповноту проведеного розглянуто, відсутність достатньої чіткості в розрізненні моделей ( наприклад, моделей відкритої системи, ланцюги зворотного зв'язку і т. д.) і математичних формалізмів (наприклад, формалізмів теорій множин, графів , ігор) , таке перерахування дозволяє показати , що існує цілий ряд підходів до дослідження систем , а деякі з них мають потужними математичними методами. Системні дослідження означають прогрес в аналізі проблем , які раніше не вивчалися , вважалися такими, що виходять за межі науки або суто філософськими .[5]

Теорія відкритих систем - важливе узагальнення фізичної теорії , кінетики та термодинаміки. У її рамках були сформульовані нові принципи і підходи, такі, як принцип еквіфінальних, узагальнення другого початку термодинаміки , можливість підвищення порядку у відкритих системах, наявність періодичних явищ при «помилку» системи і її фальстарт і т. д. Подальшого вивчення потребує можливість вимірювання організації в термінах ентропії («ланцюг ентропії» вищих молекулярних сполук, що показує певний порядок складових молекул) .