Основи поняття загальної теорії систем

Вступ

Найбільш загальним і продуктивним підходом при вивченні різноманітних об'єктів, явищ чи процесів є системний підхід, коли об'єкт, явище чи процес подаються у вигляді певних взаємозв'язаних елементів, що утворюють певну цілісність – систему. Можливі два напрями системного підходу. Перший полягає в тому, що на підставі дослідження реального світу та вибору певних загальних явищ, характерних для різних галузей знань, будуються загальні теоретичні моделі цих явищ. Суть другого напряму – побудова ієрархії різних сфер реального світу у відповідності зі складністю їхньої організації та визначення для кожної сфери відповідного рівня абстракції.

Означені підходи відповідно носять назви емпіричного та епістемологічного. В рамках емпіричного підходу світ і різноманітні системи, що зустрічаються в ньому, вивчаються для того, щоб сформулювати виявлені закономірності. Можна сказати, що цей підхід пов'язано з рухом від емпіричних даних до абстрактних моделей і від своєрідності до більшої спорідненості. Епістемологічний підхід — це рух у зворотному напрямку: від абстрактного й загального – до більш специфічного, конкретного. В рамках епістемологічного підходу розглядаються всі можливі системи, незалежно від того, чи дійсно вони існують у реальному світі як матеріальні об'єкти.

Теорія систем – це наукова дисципліна, що вивчає різні явища, незалежно від їхньої конкретної природи. Вона ґрунтується тільки на дослідженні формальних взаємозв'язків між різними факторами, що їх складають, а також характеру їхніх змін під впливом зовнішніх умов. Результати всіх спостережень конкретного явища або об'єкта пояснюються лише взаємодією їхніх складових компонентів, зокрема, характером їхньої організації і функціонування. При цьому не враховується зміст і природа задіяних у явищі механізмів – якщо вони є фізичними, біологічними або соціологічними. Для теорії систем об'єктом дослідження є не "фізична реальність", не хімічне або соціальне явище, а "система", тобто формальний взаємозв'язок між її ознаками, що спостерігаються, і властивостями.

Сучасний стан теорії систем характеризується підвищеною увагою фахівців до концептуальних і методологічних основ теорії. Це пояснюється, насамперед, різноманіттям об'єктів, що підпадають під визначення системи. Крім того, існують теорії, у яких розглядаються системи більш конкретного типу (наприклад, динамічні системи, автомати, системи керування, теоретико-ігрові системи і т.п.), що розвиваються вже досить тривалий час і мають обмежену область застосування.

Загальна теорія систем займається основними питаннями, загальними як для всієї множини об'єктів і явищ, так і для конкретних додатків у межах вузькоспеціальних дисциплін. Крім того, для дійсно складних явищ – а до цієї категорії відноситься більшість, що досліджуються у соціології і біології, – спеціальні методи, які використовуються класичними теоріями (що базуються на таких конкретних математичних структурах, як диференційні або алгебраїчні рівняння, абстрактні алгебри і т.п.), не можливо адекватно описати ці складні системи. Внаслідок невідповідності між характером явищ і наявних можливостей їхнього опису, або через недолік відомостей багато дійсно складних проблем можна сформулювати лише в самих загальних термінах, що мають якісний, а досить часто і просто лінгвістичний характер.

Тому основна мета загальної теорії систем полягає в тому, щоб розробити такі методи, які дозволяють з єдиних позицій формулювати досить строгі моделі складних систем. З цією метою всі основні поняття такої теорії повинні вводитися аксіоматично, що і забезпечить строге і послідовне дослідження усіх властивостей систем і їхню поведінку. Математичний апарат, необхідний для формалізації основних понять теорії, повинний забезпечити строгість тверджень і зберігати при цьому їх загальність. Дуже важливо зрозуміти, що, відмовляючись від використання точної мови (тобто математики) у дослідженні систем ми нічого не виграємо. Застосування математичних методів дає можливість не тільки досліджувати властивості систем, але і робити логічні висновки про їхню можливу поведінку. Дійсно, вивчення логічних висновків з того, що системи мають визначені властивості, повинне бути основним змістом будь-якої теорії, включаючи і теорію систем.

Сьогодні теорія систем – це строга математична теорія, у рамках якої:

- розроблено концептуальний апарат і ефективні методи дослідження систем довільної природи;

- дається строге математичне визначення її предмета – системи, як формалізації поняття зв'язків між її структурними елементами.

Необхідно звернути увагу на те, що теорія систем, з одного боку, є досить загальною для того, щоб не вносити своїх власних обмежень, і в той же час у наслідок своєї строгості вона усуває можливість досить небезпечних різночитань. Це відноситься, насамперед, до різних тлумачень терміна «система» у психології, біології, техніці й інших областях знань. У свою чергу, теорія систем повинна відбивати «інваріантні» структурні і функціональні аспекти різних систем, що зустрічаються в навколишньому світі. При цьому принципове значення мають ті характеристики їхньої поведінки, що залишаються незмінними для аналогічних явищ з різних областей знань. Інваріантність структурних і функціональних характеристик систем можна встановити тільки тоді, коли відповідні поняття визначені досить строго. Тому цілком виправдано розглядати математичну теорію систем як основу для формалізації будь-яких системних понять. У цьому сенсі загальна теорія систем утворює фундамент для застосування "системного підходу" і теорії систем практично до будь-яких об'єктів і явищ. У процесі використання загальної теорії систем для визначення основних понять необхідно мати на увазі, що вирішальним фактом є не те, чи "вірне" це визначення при кожній з можливих інтерпретацій, а те, чи визначене це поняття настільки строго, що його можна ясно і недвозначно зрозуміти.

Відзначимо, що ідеологія і методи загальної теорії систем широко використовуються при проектуванні складних систем зв’язку та інформаційних систем, а також при розробці прикладного програмного забезпечення для автоматизації процесів їхнього проектування. Так, базою для проектування та побудови сучасних систем зв'язку є семирівнева модель взаємодії відкритих систем, прийнята Міжнародним союзом електрозв'язку (ITU), яка є стандартом, в межах якого йде розбудова всіх елементів зв'язку, систем передавання, синтез телекомунікаційних мереж і систем усіх рівнів та масштабів.

Сьогодні стало очевидним, що з прийняттям семирівневої моделі взаємодії відкритих систем вдалось побудувати локальні та глобальні мережі й системи зв'язку, які, з одного боку, враховують весь складний процес перетворення інформаційних сигналів і відповідне доставляння їх до споживача в належному вигляді, найбільш придатному для сприйняття переданої інформації, а з іншого – дають змогу стандартизувати у вигляді протоколів та рекомендацій усю різноманітність процедур перетворень сигналів, та відповідного телекомунікаційного обладнання.

Разом з появою і подальшим бурхливим розвитком цифрового обладнання і цифрових методів формування, передавання та оброблення інформаційних сигналів з використанням новітніх телекомунікаційних технологій побудовано сучасні інформаційні системи, такі, як Internet й інші глобальні, відомчі чи спеціалізовані системи. Спостерігається настільки тісне злиття систем і технологій, що вже іноді важко розділити, знайти ту межу, де закінчується система телекомунікацій, а де починається інформаційна система. Існують навіть спільні назви: "всесвітня мережа", "комп'ютерна мережа" й інші, – що відображають більш інтереси споживача, ніж суть всієї системи. Тут слід, знову ж таки, спираючись на системний підхід, відокремити межі системи як цілісного об'єкта, пов'язаного з метою, для здійснення якої система призначена. З урахуванням цього і йде поділ на інформаційні системи, що забезпечують збирання, накопичення та облік інформації, і телекомунікаційні системи, призначені для доставляння цієї інформації до споживача. Слід відзначити, що телекомунікаційні системи є матеріальною основою інформаційних систем і можуть бути включені в них як підсистеми. Водночас телекомунікаційні системи, як і будь-які інші, характеризуються повністю, з одного боку, структурними, а з іншого – функціональними чинниками і моделями. Адекватною моделлю структурних властивостей є мережа, що відтворює взаємозв'язки між елементами системи. Отже, більш загальним в теорії систем є сама система, а мережа є однією з головних її характеристик, поряд з функціональною.

Дата добавления: 2017-02-01