1.8. Развитие системных представлений в науке и практике

Системность мироздания и процессов его познания впервые была осознана философией приблизительно за 100 лет до возникновения этого понятия в науке и практике.

Кибернетика.Историческим предвестником современных системных представлений были работыМ.А. Ампера. Используя системные представления, говорил о необходимости формирования науки об управлении государством, которую назвал кибернетикой (наукой об управлении). Почти одновременно с Ампером польский ученый-философБ. Трентовскийиздал свою книгу "Отношение философии к кибернетике как искусству управления народом", где говорил об управлении государством как системой.

Однако идеи кибернетики середины XIX века были забыты и человечество вернулось к ним, когда вышли в свет труды русского ученого А. А. Богданова, создавшего новую науку -тектологию - "всеобщую организационную науку" (его работы вышли в свет в 1911 - 1925 гг). Она не только по своим идеям предвосхитила идеи современной кибернетики Н. Винера, но и внесла свой оригинальный вклад в системные представления. В частности Богданов А.А. дал понятие организации и считал, что организация системы тем выше, чем сильнее свойства целого отличаются от простой суммы его частей. В его трудах рассматривалось понятиеоткрытыхизамкнутыхсистем,обратнойсвязи,устойчивости и изменчивости.

Следующей ступенью системных представлений были труды советского физиолога Анохина П.К.,который в 1932г. создал теорию, ставшей основой нейрокибернетики. Его теория получила развитие в биологии, физиологии, философии, в теории принятия управленческих решений. (приоритет идей Антохина П.К. впоследствии признал Н. Винер).

Однако общее признание идеи системности приходится на середину ХХ века. Это связано с вышедшей в 1948 году книгой американского математика Н.Винера"Кибернетика". Предметом исследования кибернетики является система, независимо от ее свойств и особенностей [2,10].

Основной идеей кибернетики Винера является подобие процессов управления и связи в машинах, живых организмах и обществе. Эти процессы заключаются в приеме, передаче, хранении и переработке информации. Система, принимая информацию, использует ее для выбораоптимального поведения, которое может быть организовано лишь при использовании свойствобратной связи. Н. Винер почти одновременно со статистиком Р. А. Фишером иР. Шеннономразработали статистическую теорию количества информации отождествив информацию сотрицательной энтропией, которая становится наряду с понятиями вещества и энергии фундаментальными характеристиками явлений природы.

И хотя Н. Винер рассматривал свои идеи применительно только к системам, где возможна замена качественной стороны информации количественной; принципы управления применимы только для систем, имеющих четкое формальное описание; а при моделировании интеллекта учитывается только логика, "кибернетика пускала тысячи корней, вербовала тысячи агентов*. Появилась кибернетика техническая, биологическая, медицинская, экономическая, лингвистическая и .т.д." [10].

Кибернетика Винера внесла свой вклад в теорию имитационного моделированияна ЭВМ, что позволило производить анализ систем на этапе их проектирования, производить синтез систем; привела к всеобщей компьютеризации общества, подготовила базу для создания общей теории систем.

Системотехникавызвана к жизни появлениембольших технических систем,которые могут иметь огромное количество разнообразных составляющих, часто разбросанных по обширной территории и объединенных в одно целое средствами автоматизированного управления, что требует высокой скорости переработки информации. Последнее возможно только с использованием ЭВМ [11, 13].

Приблизительно в середине ХХ столетия, системотехника как наука начала формироваться когда началась ломка сложившихся традиций в инженерной практике.

Это объяснялось:

1. потребностями повышения производительности труда и созданием больших систем;

2. формированием нового методологического принципа науки и практики - системного подхода;

Цель создания системотехники - "сократить разрывы во времени между научными открытиями и их приложением и между возникновением человеческих потребностей и производством новых систем, призванных удовлетворить эти потребности"[11]

Методологией системотехники является методология системного подхода - методология планирования, разработки и создания систем как единого целого.

Создателем системы является системотехник - "инженер инженеров", специалист широкого профиля, способный объединить специалистов разных специальностей, связать множество решений частных задач в единое, подчинив общей цели.

Системный анализявляется родственным к системотехнике направлением, но обычно понимается более широко, охватывая нетехнические вопросы проектирования, организации и управления [9].

Объектами его исследования являются большиеисложныесистемы, которые являются одновременнооткрытыми(взаимодействующими с внешней средой) и в состав которых входит человеческий фактор.

Основу методологии системного анализа так же составляет системный подход, для которого определяющим является представление о целостностиисследуемых, проектируемых и синтезируемых объектов. Методологически системный анализ направлен на исследование причинсложностисистем и их устранения. Системный анализ является междисциплинарной наукой объединяющей как неформальныеэвристические, так и математические методы.

Общая теория системявляется следующим шагом развития науки о системах. Ее формирование началось со второй половины ХХ века и еще далеко не завершено.

Предметом ее исследования является классы систем, объединенных не только по традиционным признакам (биологические, технические, социальные и т.д. системы), но и по видам отношений элементов в системе. Под термином "отношение" понимается: структура, информация, ограничение, организация, управление и т.п.

Наименьшими классами систем являются классы изоморфныхсистем.В качестве представителя такого класса выбирается абстрактная система, описание которой стандартно и представимо с помощью ЭВМ.

Областью исследования науки о системах являются свойства классов систем, которые образуют разбиение множества систем на подмножества, что соответствует в традиционной науке подразделению на отдельные дисциплины и специальности.

Знания в науке о системах может быть получено как знания о классах систем математически или путем моделирования на ЭВМ. Развитие системных представлений изображено на рис. 1.5.

рис. 1.6.

Примерами математически полученных знаний о системах могут служить принципы максимума энтропии и минимума информации, закон необходимого разнообразия Эшби.

Примерами знаний, полученных моделированием на ЭВМ, являются влияние количества переменных и связности системы на ее устойчивость, влияние взаимосвязи между структурами и поведением системы и т.д. [6, 12].