2. Связь с другими дисциплинами учебного плана

Дисциплина относится к математическому и естественно научному циклу ООП, связана с предметно-аналитической и проективной деятельностью по созданию компонент системного описания объекта и его программного обеспечения, логически и содержательно-методически взаимосвязана с базовыми дисциплинами цикла Б2.

Является основой для формирования моделей дисциплины теория принятия решений и задач вариативной части дисциплин блока Б3.Б.

Особенностью теории систем, которую часто называют эпистемологией (теорией познания), является меж предметный характер изучаемых понятий, методов и моделей, образующих так называемое "второе измерение" в науке, основанное на свойствах различных родов морфизмов (изоморфизмов, гомоморфизмов, эпиморфизмов ). В этом смысле эпистемология является методологической дисциплиной, направленной на обобщение знаний и опыта, накопленного в отдельных дисциплинах, независимо от содержательной сущности изучаемых в этих дисциплинах свойств реальных объектов наблюдений.

Процесс интеграции наук на основе общей теории систем весьма многогранен и отвечает тенденции развития теории познания, отмеченной Акоффом Р.А. в виде утверждения: “Нужно перестать поступать так, словно природа делится на дисциплины, как в университетах”.

3. Содержание теоретического курса

3.1. Теория систем и эпистемология

Тема 1.1. Наука о системах. Исходные понятия эпистемологии. Категории объекта (Ъ)и субъекта (Ь). Системный подход. Операции абстрагирования и конкретизации. История возникновения теории систем. Перспективы развития.

Тема 1.2. Системная парадигма. Роль парадигмы в познавательном процессе. Изоморфизмы как второе измерение в науке о системах. Отождествление объекта наблюдений с системой. Каналы наблюдений. Онтологические и гносеологические проблемы познавательного процесса. Каналы абстрагирования -конкретизации.

Тема 1.3. Системный анализ и системный подход. Связь с системным подходом. Уровни классов рациональных и эмпирических систем. Предметные области знаний и деятельности. К формализации определения понятия система. Общая система. Конкретная система, реальная система и система моделей. Основы классификации систем.

3.2. Уровни рациональных систем

Тема 2.1. Знаково-лингвистическое описание системы. Термы. Функторы. Конституэнты. Высказывания. Роль зыка (естественного, ограниченного естественного, формально го, объектного). Объект как кибернетическая система. Черный, серый и белый "ящики". Признаки свойств объекта и среды объекта. Правильное истинное и ложное высказывание. Теория. Система по Месаровичу на знаково-лингвистическом уровне.

Тема 2.2. Теоретико-множественное описание системы. Система правильных высказываний как собственное подмножество. Кортеж, вектор, последовательность и другие элементы множества. Объект в виде точки в n-мерном пространстве. Теоретико-множественное описание объекта. Аксиоматические теории. Интуитивные построения, теоремы Гёделя. Принцип Черча.

Тема 2.3. Абстрактно - алгебраическое описание системы. Математическая структура. Алгебраическая операция. Базовые множества-носители структуры. Примеры абстрактно-алгебраических структур. Свойства отношений вида функции, функционала, оператора. Изоморфизм физических и математических систем. Мультипликативные и аддитивные отношения. Формы представления алгебраических систем.

Тема 2.4. Логико-математический уровень описания систем. Логико-математическая интерпретация алгебраической операции. Логические функции как направленная система. Задача упорядочения на основе логического подхода. Логическая топология. Изоморфизмы логических описаний и систем.

Тема 2.5. Топология и топологические уровни описания систем. Пространства и пространственно-подобные отношения. Свойства пространства. Пространство как математическая структура. Примеры пространств. Топологические пространства. Линейность пространства. Норма и нормирование. Система базирования в пространстве.

Тема 2.6. Информационный уровень конкретизации систем. Информация и топология, топологический подход к описанию по Хартли и К. Шеннону. Аддитивность меры. Двухальтернативный случай выбора и исхода.

Тема 2.7. Меры нечеткости. Классы систем по мере нечеткости. Оценка нечеткости на примере механизмов случайного выбора. Система механизмов.

Тема 2.8. Динамический уровень описания систем. Свойства времени как особого множества. Системы измерения. Общая динамическая система. Время-подобные отношения для дискретных систем. Пространство состояний и переходов. Математическое состояние динамической системы. Диаграмма преобразований. Автоматы как пример динамической системы.

3.3. Уровни эмпирических систем

Тема 3.1. Исходная эмпирическая система наблюдений. Алгебраическое описание и структура отношений. Каналы наблюдений и абстрагирования. Схема описания объекта на уровне исходной системы. Чёткие и нечёткие каналы наблюдений. Особенности создания исходной системы.

Тема 3.2. Система данных (Д) для эмпирического уровня наблюдений. База и переменная. Система данных как алгебраическая операция.. Данные с семантикой. Модальность семантики порождения. Классы нечетких мер при описании систем данных.

Тема 3.3. Системы порождения. Основные понятия. Примеры порождения и выборки данных. Маска и адресные уравнения. Системы порождения с поведением. Маски выборки. Выборочные переменные.

Тема 3.4. Системы с нечёткими функциями выбора. Задание нечёткой функции выбора. Моделирование поведения. Структура системы с нечеткими элементами выбора. Имитация поведения. Обработка результатов наблюдений..

Тема 3.5. Эпистемология основных уровней эмпирических систем. Упорядоченная система данных. Уровень порождающих систем. Структуризация и метаоперации. Перечисление методологических типов систем эпистемологических уровней.

3.4. Эвристический уровень описания объекта

Тема 4.1. Общая схема уровней рациональных и эмпирических систем. Эвристический уровень. Роль интуиции.

Тема 4.2. Связь теории систем с основами теории творческой деятельности.

Тема 4.3. Перспективы развития теории систем. Системы, построенные на инженерии знаний. Информационные семантические системы.

Тема 4.4. Автоматизированные системы обучения. Роль и место персональной техники и сетевых структур в развитии эпистемологии, науки о теории познания и процессах познания

4. Методические указания по изучению

дисциплины

Основной целью изучения теории систем является междисциплинарный обмен методами, моделями и средствами для организации познавательного процесса на основе пособия и аналогий, как частных представлений понятия изоморфизма. Очевидно, что без интуиции и экспертного обобщения знаний подобный творческий процесс невозможно реализовать.

Из вышеизложенного вытекает, что в качестве объектов изучения для практических, и самостоятельных занятий студентов могут выбираться объекты любой природы.

Желательно при этом в качестве основных объектов изучения использовать объекты информационного типа: тексты, рисунки, таблицы, понятия и их определение, пакеты прикладных программных продуктов, информационные и документальные системы, имеющие семиотическую природу. Для задач искусственного интеллекта основным полигоном исследований служат информационные семантические системы и составляющие их элементы.

С другой стороны, информационная семантическая система всегда связана с описанием объектов различной природы: физической, химической, биологической, социальной, лингвистической... В этом смысле изоморфизм объектов семантической и естественнонаучной природы должен обеспечиваться изначально множеством правильных высказываний.