Skip to content

Instantly share code, notes, and snippets.

Show Gist options
  • Save anonymous/144e0dc88e1ee1fecbd7f5dfc896cabc to your computer and use it in GitHub Desktop.
Save anonymous/144e0dc88e1ee1fecbd7f5dfc896cabc to your computer and use it in GitHub Desktop.
Основное понятие общей теории систем

Основное понятие общей теории систем



Сокращенный перевод с английского выполнен Б. Это понятие распространилось во всех сферах науки и проникло в обыденное мышление, в жаргон и в средства массовых коммуникаций. Системам посвящается несметное множество публикаций, конференций, симпозиумов и учебных курсов. Этот процесс вызван многими сложными причинами. В результате воздушное или даже автомобильное сообщение не сводится к вопросу о том, сколько машин курсирует по дорогам, а представляет собой систему, которую необходимо планировать и специально создавать. Подобный характер носят многочисленные проблемы, возникающие в современном производстве, коммерции и в процессе создания военной техники. Если дана некоторая цель, то для того, чтобы найти пути и средства ее реализации, требуется специалист или группа специалистов по системам, рассматривающий альтернативные решения и выбирающий те из них, которые обеспечивают оптимизацию, наибольшую эффективность и минимальные затраты в чрезвычайно сложных сетях взаимодействий. Для решения указанных проблем требуются тщательно разработанные технические приемы и совершенные вычислительные машины, значительно превосходящие временн ы е и умственные возможности математика вчерашнего дня. Было бы ошибкой относить указанные изменения только к промышленному и военному производству. Все эти указанные изменения остались бы только одной из многих граней нынешних изменений в нашем индустриальном обществе, если бы не один существенный момент, который легко упустить, занимаясь детально разработанными и поэтому необходимо ведущими к узкой специализации проблемами вычислительной математики, системотехники и связанных с ними областей знания. Дело заключается не только в технических усовершенствованиях, благодаря которым создаются более крупные и улучшенные изделия или более прибыльные, обладающие большей разрушающей способностью, или и то и другое вместе. Так или иначе, но во всех областях современного знания мы вынуждены сталкиваться с необходимостью анализа сложных объектов, [c. Это ведет к фундаментальной переориентации научного мышления. Мы рассмотрим несколько примеров, выбранных более или менее произвольно, для того чтобы охарактеризовать эту переориентацию. Хорошо известно, что наряду с огромными успехами последних десятилетий в физике возникли также новые проблемы или даже новый тип проблем. Сент-Дьёрди в довольно причудливой форме: Но когда я однажды обмолвился о том, что в любой живой системе имеется больше двух электронов, физики не захотели говорить со мной. Со всеми своими вычислительными машинами они не в состоянии были сказать, что мог бы делать третий электрон. Замечательно, что сам этот электрон хорошо знает, что ему делать. Триумф молекулярной биологии в последние годы, значительные успехи в исследовании генетического кода, новые достижения генетики, эволюционной теории, медицины, физиологии клеток и многих других областей биологии хорошо известны. Биология должна интересоваться не только физико-химическим или молекулярным уровнями, но и более высокими уровнями организации живого. Это требование выдвигается с новой силой в условиях современного развития биологических знаний, однако едва ли добавился хотя бы один новый аргумент по сравнению с тем, что мы обсуждали ранее см. Берталанфи [ 10 ; 11 ; 14 ]. Аналогичное положение и в социальных науках. Путаница и противоречия, характерные для широкого спектра современных социологических теорий Sorokin [ 82 ; 83 ] , заставляют сделать одно твердое заключение: Течение событий в наше время побуждает к принятию подобной концепции и в истории, учитывая, что в конечном счете история есть социология, взятая применительно к процессу развития рассматриваемых явлений: В то время как социология и, вероятно, история имеет дело с неформальными организациями, другое современное направление исследований разрабатывает теорию формальных организаций, т. Конечно, системы изучались в течение многих столетий, но теперь в такое исследование добавлено нечто новое Тенденция исследовать системы как нечто целое, а не как конгломерат частей соответствует тенденции современной науки не изолировать исследуемые явления в узкоограниченном контексте, а изучать прежде всего взаимодействия и исследовать все больше и больше различных аспектов природы. Мы уже наблюдали, как под флагом системного исследования и многих его синонимов осуществлялась конвергенция многих весьма специальных современных научных движений Эта и многие другие подобные формы научного исследования представляют собой коллективную деятельность, включающую постоянно расширяющийся спектр научных и технических дисциплин. Таким образом, круг замкнулся, и мы вновь вернулись к тем направлениям развития современного индустриального общества, с которых начали наше рассмотрение. В этой связи приведем мнение советского автора: Мы должны также упомянуть очевидные опасности этого нового направления научного исследования. Конечно, как и любое другое научное понятие, понятие системы имеет свою долгую историю. Нескольких ученых можно считать непосредственными предшественниками общей теории систем. Он действительно рассматривал общее понятие системы не ограничивая его, как Кёлер, физическими системами. Лотка, однако, был статистиком, и его более интересовали проблемы популяции, чем биологические проблемы отдельного организма. Этим можно объяснить некоторые непоследовательности в концепции Лотки: Несмотря на блестящую плеяду предшественников общей теории систем, осознание необходимости и возможности системного подхода произошло только в самое последнее время. Его необходимость является следствием того, что была доказана недостаточность механистической схемы изолированных причинных цепей и меристских концепций, особенно для биологических наук и практических проблем, поставленных современной техникой. Уже упоминавшийся механистический подход, господствовавший в то время, казалось, не замечал или активно отрицал как раз то, что существенно в явлениях жизни. Великим предшественником организмической концепции был Клод Бернар, но за пределами Франции его труды были малоизвестны; даже теперь они еще не вполне оценены [ 8 ; стр. Одновременное появление сходных идей независимо друг от друга и на разных континентах было симптомом возникновения новой обобщенной научной концепции; потребовалось, однако, некоторое время для того, чтобы она приобрела популярность,. Здесь мы должны сделать маленькое замечание личного порядка. Философское образование автор получил в духе традиций неопозитивизма группы Морица Шлика, которая позже стала известна как Венский кружок. Несомненно, однако, что интерес к немецкому мистицизму, историческому релятивизму О. Шпенглера, истории современного искусства и другим подобным неортодоксальным направлениям помешал мне стать добропорядочным позитивистом. Герцберг, инженер Парсеваль и др. На этой базе возникла необходимость распространить традиционную физическую теорию на биофизику путем обобщения кинетических принципов и термодинамической теории; в рамках последней была разработана термодинамика необратимых процессов. Впоследствии оказалось возможным дальнейшее обобщение. Выяснилось, что ко многим явлениям биологии, а также явлениям [c. Надо сказать, что существовавшая в этот период ситуация не благоприятствовала развитию такой концепции. В наши дни, когда существует ряд журналов, публикующих многочисленные статьи по общей теории систем, и когда построение моделей превратилось в модное и весьма почетное занятие, даже трудно себе вообразить возможность сопро-тивления этим идеям. Однако это было так. Одобрение общей теории систем со стороны покойного профессора Отто Пётцля, хорошо известного венского психиатра, помогло преодолеть некоторые трудности и подготовить публикацию, вводящую в ее проблематику. И опять вмешалась судьба. После войны принципы общей теории систем неоднократно излагались нами в лекциях, широко обсуждались с физиками [ 12 ] и дискутировались на специальных симпозиумах [ 20 ]. С момента своего возникновения теория систем сразу же натолкнулась на критику, которая видела в ней фантастическую и весьма самонадеянную концепцию. Постепенно, однако, начали осознавать, что такие возражения упускают из виду то, для чего, собственно, была выдвинута теория систем, а именно задачу построения научного объяснения и теоретического знания в тех областях науки, где прежде их не было, и достижения более высокой степени обобщения, чем это позволяют сделать специальные науки. Эта ситуация удачно подытоживается в письме экономиста К. В первый год работы Центра по развитию исследований в бихевиоральных науках Пало Альто произошла встреча К. Местные группы Общества организованы в различных центрах США, и по их примеру созданы рабочие группы в Европе. Первоначальная программа Общества не нуждается в пересмотре: Его главные функции таковы: Тем временем развивалось и другое современное направление научного исследования. Винера [ 92 ], теория информации К. Уивера [ 78 ] и теория игр Дж. Винеровские кибернетические понятия, в частности понятия обратной связи и информации, далеко выходят за пределы техники; они приложимы к явлениям биологии и социологии. Нельзя сказать, что кибернетика возникла на пустом месте. Одним из ее краеугольных камней было кэнноновское понятие гомеостазиса. Менее широко известно, что детальные модели обратной связи для физиологических явлений были разработаны немецким физиологом Рихардом Вагнером в х годах [ 89 ], швейцарцем, нобелевским лауреатом В. Однако своей огромной популярностью в науке, технике и общественном мнении кибернетика обязана, конечно, Винеру и провозглашенной им идее о второй промышленной революции. Тесная связь кибернетики и системных исследований хорошо показана в программном заявлении Л. Для того чтобы продвинуться в изучении явлений, научное мышление должно было отвергнуть такую веру в цель и все телеологические понятия ради строго механистического и детерминистского взгляда на природу. Эта механистическая концепция прочно укрепилась после того, как было доказано, что в основе Вселенной лежит действие безликих частиц, движущихся наугад, беспорядочным образом. Ввиду множественности этих частиц возникают порядок [c. Этот подход к проблемам живых организмов был усилен аналитической предрасположенностью западноевропейской культуры и спецификой используемых нами языков. Наши исследовательские традиции и наши научные языки со строгими значениями их терминов побуждают нас подходить ко всему, что мы изучаем, как к составленному из отдельных дискретных частей или факторов, которые мы должны попытаться изолировать и рассматривать как потенциальные причины. Иначе говоря, в этом случае мы имеем дело с проблемами анализа отношения двух переменных. Сегодня мы являемся свидетелями поисков новых научных подходов, новых и более многогранных понятий и методов, позволяющих рассматривать организм и личность как целое. Понятие телеологического механизма, в каких бы различных терминах оно ни выражалось, представляет собой попытку избавиться от этих устаревших формулировок, которые теперь нам кажутся неадекватными, и создать новые и более плодотворные концепции и более эффективную методологию для изучения саморегулирующихся процессов, самоориентирующихся систем и организмов и самонаправляющихся личностей. В заключение настоящего раздела статьи мы хотим обратить внимание на ряд получивших хождение ошибочных формулировок и неверных интерпретаций. Так, Бакли Buckley [ 26 ; стр. Теория систем часто отождествляется с кибернетикой и теорией управления. Ранние версии новой парадигмы в большинстве случаев являются незрелыми, позволяют решать очень немногие проблемы, причем решения, даваемые в этот период отдельным проблемам, далеки от совершенства. Новая парадигма реализуется, как правило, в существовании большого числа различных теорий и конкуренции между ними, при этом каждая теория ограничена как в отношении охватываемых ею проблем, так и создаваемых ею изящных решений. Учитывая это, совершенно не удивительно, что теория систем ныне включает в себя целый ряд подходов, различающихся по своему стилю и задачам. Системная проблематика по существу сводится к ограничению применения традиционных аналитических процедур в науке. Научный прогресс показывает, что эти принципы классической науки, впервые сформулированные Галилеем и Декартом, приводят к большим успехам при изучении широкой сферы явлений. Применение аналитических процедур требует выполнения двух условий. Во-первых, необходимо, чтобы взаимодействие между частями данного явления отсутствовало или было бы пренебрежимо мало для некоторой исследовательской цели. Только в этом случае имеет место отношение суммативности, т. Для образований, называемых системами, т. Прототипом описания систем являются системы дифференциальных уравнений, в общем случае нелинейных. Методологическая задача теории систем, таким образом, состоит в решении проблем, которые носят более общий характер, чем аналитически-суммативные проблемы классической науки. Как уже отмечалось, существуют различные подходы к таким проблемам. Они, однако, согласуются в том, что все они являются теориями систем. Примером могут служить обобщенные принципы кинетики, применимые, в частности, к популяциям молекул или биологических существ, т. Использование вычислительных машин и моделирование. По этой причине с использованием вычислительных машин открылся новый подход к системным исследованиям. Дело заключается не только в значительном облегчении необходимых вычислений, которые иначе потребовали бы недопустимых затрат времени и энергии, и замене математической изобретательности заранее установленными последовательностями операций. Важно еще и то, что при этом открывается доступ в такие области, где в настоящее время отсутствует соответствующая математическая теория и нет удовлетворительных способов решения. Так, с помощью вычислительных машин могут анализироваться системы, по свой сложности далеко превосходящие возможности традиционной математики; с другой стороны, вместо лабораторного эксперимента можно воспользоваться моделированием на вычислительной машине и построенная таким образом модель затем может быть проверена в реальном эксперименте. Теория ячеек compartment theory. Одним из аспектов системных исследований, который следует выделить, поскольку эта область разработана чрезвычайно подробно, является теория ячеек Rescigno and Segre [ 73 ] , изучающая системы, составленные из подъединиц с определенными граничными условиями, причем между этими подъединицами имеют место процессы переноса. Вполне понятно, что при наличии в системе трех и более ячеек математические трудности становятся чрезвычайно большими. В этом случае анализ возможен лишь благодаря использованию преобразований Лапласа и аппарата теорий сетей и графов. Связи аксиоматизированной теории систем с реальной проблематикой системных исследований пока выявлены весьма слабо. Многие системные проблемы относятся к структурным и топологическим свойствам систем, а не к их количественным отношениям. В этом случае используется несколько различных подходов. В теории графов, особенно в теории ориентированных графов диграфов , изучаются реляционные структуры, представляемые в топологическом пространстве. Эта теория применяется для исследования реляционных аспектов биологии Rashevsky [ 70 ; 71 ]; Rosen [ 74 ]. Она применяется к анализу таких систем, как нервные сети например, Rapoport [ 66 ]. Кибернетика является теорией систем управления, в основе которых лежит связь передача информации между системой и средой и внутри системы, а также управление обратная связь функциями системы относительно среды. Как уже говорилось, кибернетические модели допускают широкое применение, но их нельзя отождествлять с теорией систем вообще. В биологии и других фундаментальных науках кибернетические модели позволяют описывать формальную структуру механизмов регуляции, например, при помощи блок-схем и графов потоков. Тщательно разработанная техническая теория сервомеханизмов применяется к естественным системам в ограниченном объеме [ 4 ; 47 ; 61 ]. Теория информации в смысле К. Уивера [ 78 ] опирается на понятие информации, математическое выражение для которой изоморфно выражению для негэнтропии в термодинамике. Считается, что понятие информации можно использовать в качестве меры организации [ 65 ]. Хотя теория информации имеет большое значение для техники связи, ее применения в науке до сих пор весьма незначительны. Главной проблемой остается выяснение отношения между информацией и организацией, между теорией информации и термодинамикой. Теория автоматов представляет собой теорию абстрактных автоматов, имеющих вход, выход, иногда способных действовать методом проб и ошибок и обучаться. Можно показать, что любой сколь угодно сложный процесс может моделироваться машиной Тьюринга, если этот процесс можно выразить конечным числом операций. Теорию игр [ 63 ], хотя она и несколько отличается от других рассмотренных системных подходов, все же можно поставить в ряд наук о системах. Теория решений является математической теорией, изучающей условия выбора между альтернативными возможностями. Системные исследования означают прогресс в анализе проблем, которые ранее не изучались, считались выходящими за пределы науки или чисто философскими. Хорошо известно, что проблема соответствия между моделью и реальностью чрезвычайно сложна. Нередко мы располагаем тщательно разработанными математическими моделями, но остается неясным, как можно применять их в конкретном случае. Чрезмерные ожидания привели в последнее время к разочарованию. Теория информации, математические основы которой детально разработаны, не смогла построить интересных приложений в психологии и социологии. Большие надежды возлагались на применение теории игр к вопросам войны и политики, но едва ли можно считать, что она улучшила политические решения и положение дел в мире. Теория открытых систем широко применяется для описания явлений биологии и техники , но необходимо предостеречь против неосмотрительного распространения ее на те области, для которых она не предназначена. Вполне очевидно, что отмеченные ограниченности системных научных подходов, существующих едва ли больше двадцати-тридцати лет, совершенно естественны. В конечном счете разочарование, о котором мы только что говорили, объясняется применением моделей, полезных в определенных аспектах, к проблемам метафизического и философского порядка. Вербальная модель лучше, чем отсутствие модели вообще или использование математической модели, которая при насильственном насаждении фальсифицирует реальность. Многие теории, получившие огромное влияние в науке, являются нематематическими по своему характеру например, психоаналитическая теория , а в других случаях лежащие в их основе математические конструкции осознаются позднее и охватывают лишь отдельные аспекты соответствующих эмпирических данных как в теории отбора. Математика, по сути дела, сводится к установлению алгоритмов, которые более точны, чем алгоритмы обычного языка. История науки свидетельствует о том, что описание проблем на обычном языке часто предшествует их математической формулировке, т. Приведем несколько хорошо известных примеров: Вероятно, лучше иметь сначала какую-то нематематическую модель со всеми ее недостатками, но охватывающую некоторый незамеченный ранее аспект исследуемой реальности и позволяющую надеяться на последующую разработку соответствующего алгоритма, чем начинать со скороспелых математических моделей. Таким образом, модели, выраженные в обычном языке, оставляют себе место в теории систем. Например, у нас может не быть удовлетворительных системных понятий для социологии; однако само понимание того, что социальные сущности являются системами, а не суммами социальных атомов, или того, что история имеет дело с системами хотя бы и плохо определенными , называемыми цивилизациями, которые подчиняются общим для систем принципам, подразумевает важную переориентацию в рассматриваемых научных областях. Эти два типа моделей не исключают друг друга и даже могут использоваться для описания одних и тех же явлений см. Вместе с тем возникает вопрос, какая же точка зрения является более общей и фундаментальной, что по сути дела сводится к решению вопроса о машине Тьюринга как об абстрактном автомате. По определению, автомат может реализовать конечные серии событий сколь угодно большие , но не бесконечные. Они встречаются даже при изучении систем с умеренным числом компонентов, взаимодействием между которыми нельзя пренебречь ср. Рассмотрим, например, ориентированный граф, состоящий из N вершин Rapoport [ 67 ]. Между каждой парой вершин может существовать или не существовать связь две возможности. Предположим, что лапласовскпй демон должен найти функциональное значение каждой комбинации, для чего ему пришлось бы провести именно такое число исследований. Или другой пример [ 3 ]. Число образов, которые могут появиться на таком экране, равно , т. Однако поскольку число атомов во Вселенной равно только 10 80 , то упомянутое число невозможно записать, даже если бы каждая цифра в нем выражалась одним атомом. С другой стороны, согласно Харту Hart [ 42 ] , человеческое творчество можно рассматривать как новую комбинацию из ранее [c. Если это так, то возможность новых изобретений возрастает, грубо говоря, как функция числа возможных размещений и сочетаний от числа имеющихся элементов, т. Этот случай широко представлен в эмбрионной например, эксперименты Дриша и нейронной например, эксперименты Лешли регуляциях. Регуляция здесь является результатом взаимодействия многих компонентов см. Совершенно очевидно из предшествующего рассмотрения, что именно эти свойства систем невыразимы в абстрактных моделях автомата, таких, как машина Тьюринга. В конечном счете структура т. В настоящее время система физических законов относится главным образом к области атомов и молекул и их совокупностям в макрофизике. Очевидно, что эта область является лишь частью более широкого спектра. Законы организации и организующие силы в субатомной и супермолекулярной областях изучены недостаточно. Происходит вторжение как в субатомный мир физика высоких энергий , так и в супермолекулярный физика высокомолекулярных соединений , но этот процесс, по-видимому, находится в своей начальной стадии. Общая теория иерархического порядка, очевидно, будет важнейшей составной частью общей теории систем. Принципы иерархического порядка могут быть сформулированы в вербальном языке [ 53 ]; уже существуют некоторые полуматематические идеи на этот счет, связанные с матричной теорией [ 80 ], и соответствующие формулировки в терминах математической логики [ 94 ]. Большое значение, видимо, будет иметь исчисление иерархии. Проблема иерархического порядка тесно связана с вопросами эволюции, араморфоза и меры организации; последнюю, видимо, невозможно адекватно выразить ни в энергетических терминах энтропия , ни в терминах теории информации биты. В конечном счете динамика и иерархический порядок могут представлять собой одно и то же. Таким образом, существует целый ряд моделей систем, более или менее развитых и разработанных. Как показывает практика прикладного анализа систем, применение различных моделей систем зависит от специфики рассматриваемых в том или ином случае проблем и соответствующих операциональных критериев. Electrical Engineering Research Laboratory. The Biological Way of Thought. Columbia University Press, Gustav Fischer Verlag, Modern Theories of Development. Borntraeger, , ; 2nd ed. Das Weltbild der Biologie. Robots, Men and Minds. A New Approach to Unity of Science. Problemi e dottrine di biologia theorica. Prentice-Hall, Englewood Cliffs, Modern Systems Research for the Behavioural Scientist. Remarks on Nuclear Structure. Princeton University Press, A debate in American archaeology. General Systems Theory and Psychiatry. Toward a Unified Theory of Human Behaviour. Social Theory and Social Change. Aspects of Scientific Explanation and other Essays in the Philosophy of Science. Die Motorik als Organisationsproblem. Cerebral Mechanisms in Behaviour. Regulation and Control in Living Systems. Die Bedeutung der Theorie des offenen Systems in der gegenwartigen Biologie. Ludwig von Bertalanffy a synteticke smery v zapadni biologii. Ceskoslovenska Akademie Ved, Очерки из истории проблемы морфологического типа от Дарвина до наших дней. Die physischen Gestalten in Ruhe und im stationaren Zustand. Zum Problem der Regulation. The Ghost in the Machine. The Structure of Scientific Revolutions. Chicago, University of Chicago Press, Reaktionen metabolisierender Sysleme auf expcrimentelle Beeinflussung. Elements of Physical Biology. Development of Educational Theory Derived from Three Educational Theory Models. Ohio State Research Foundation, Foundations for General Systems Theory. Biological Control Systems Analysis. The Structure of Science. Routledge and Kegan Paul, Theory of Games and Economic Behaviour. Information Theory in Biology. University of Illinois Press, Outline of a probabilistic approach to animal sociology. University of Chicago Press, In search of general mathematical principles in biology and sociology. Grenzen einer informationstheoretischen Interpretation des Organismus. Drug and Tracer Kinetics. A Relational Theory of biological systems. The Mathematical Theory of Communication. University of Illinois Press, русский перевод: Работы по теории информации и кибернетике. Philosophical Problems in Biology. Sociological Theories of Today. Der Untergang des Adendlandes. Beck, , русский перевод: Una Nueva Orientacion de la Filosoiia Biologica: El Organicismo de Luis Bertalanffy. Cursos у Conferencias, Die Wissenschaft vom Lehen. Eine Geschichte der Biologie. Das Regelproblem in der Biologie. From Cell to Molecule. New York; Toronto; London, Science and Modern World. Wiley, русское издание: Красным шрифтом в квадратных скобках обозначается конец текста на соответствующей странице печатного оригинала указанного издания. Сайт создан в системе uCoz.


Социологическое понятие преступления
Общая теория систем – критический обзор
Сколько стоит цирк на цветном бульваре
Общая теория систем – обзор проблем и результатов
Малюшкин тесты по русскому языку 7 класс
Общая теория систем
Как согнут оргстекло
Общая теория систем
Альбуцид капли инструкция
Общая теория систем – обзор проблем и результатов
Chase status pieces перевод
Общая теория систем
Пешие туристические маршруты крыма на карте
Общая теория систем
Курс доллара в таиланде сегодня
Общая теория систем – критический обзор
Тест на усталость организма
Общая теория систем
Вытяжка на кухню 50 см каталог
Sign up for free to join this conversation on GitHub. Already have an account? Sign in to comment