Історія системних досліджень

ВСТУП

ЛЕКЦІЯ 1

Процес виробництва матеріальних благ являє собою перетворення речовин природи шляхом витрат енергії у відповідності з перетворенням інформації, яка надає відомості, знання про системи природи і суспільства та про безпосередній стан процесу праці. Увесь технічний процес у минулому, теперішньому та у майбутньому зв’язаний з удосконаленням способів отримання й перетворення речовини, енергії та способів перетворення інформації.

Сутність першого промислового перевороту XVIII століття полягала у винаході „штучних”, створених руками людини джерел енергії – парової, внутрішнього згорання та електричної. У ХХ віці до них добавилися джерела енергії атома і та ядра.

У другій половині минулого століття відбулося різке прискорення темпів росту науки та техніки, що отримало назву науково-технічної революції (НТР), яке у плані інформаційної технології характеризується переворотом, зв’язаним з створенням та розвитком комп’ютерів.

Одночасно виникли такі нові понять, як великі та складні системи, які володіють специфічними для них проблемами. Одним із найбільш важливих результатів НТР з’явилася бурхлива комп’ютеризація практично усіх галузей людської діяльності на фоні швидкого ускладнення керування економікою. Відомі наступні чотири основні причини, що сприяли такому ускладненню:

1. Стрімко зріст асортимент виробів (багато мільйонів), а за кожним виробом стоїть цілий комплекс задач керування (визначення користувачів, планування, матеріально-технічне забезпечення тощо).

2. Різко збільшилася середня складність виробів та складність технології їх виробництва. З’явилися нові задачі матеріально-технічного забезпечення, збільшилась кількість зв’язків між підприємствами самого різного профілю, котрі й є у першу чергу об’єктом керування.

3. Пришвидшилася змінність виробів, у результаті чого задачі керування стало необхідним вирішувати частіше й швидше.

4. НТР породила необхідність розв’язку нових задач керування, невідомих або не суттєвих до того. Різко скоротився середній строк від наукового відкриття до його впровадження у суспільне використання.

Водночас виникли й нові проблеми, що вимагали розв’язку у нових умовах:

· збільшився масштаб проблем, що підлягали вирішенню;

· збільшився взаємних впливів проблем одна на одну;

· збільшився ризик неефективних втрат;

· посилилась необхідність правильно ставити цілі та шукати шляхи їх досягнення.

Необхідність рішення таких проблем викликало до існування множину прийомів, методів, підходів, що постійно накопичувалися, розвивалися, узагальнювалися, створюючи у решті решт деяку технологію переборення кількісних та якісних складностей. У різних сферах суспільної практики виникли нові технології, які разом з їх теоретичними основами отримали різні назви: в інженерній діяльності – „методи проектування”, „методи інженерної творчості”, „системотехніка”; в економічних та військових питаннях – „дослідження операцій”; у адміністративному та політичному управлінні – „системний підхід”, „політологія”, „футурологія”, у прикладних наукових дослідженнях – „імітаційне моделювання”, „методологія експерименту” тощо.

З іншого боку, теоретична думка на різних рівнях абстракції відображала системність світу взагалі та системність людського пізнання та практики зокрема: на філософському рівні – діалектика; на загальнонауковому – системологія, загальна теорія систем, теорія організації; на природничо-науковому – кібернетика; а із збільшенням продуктивності комп’ютерів – інформатика та штучний інтелект.

Системність завжди, усвідомлено чи ні, була одним із методів науки – кожен вчений минулого оперував із системами та їх моделями. Це виникає з об’єктивних особливостей людського мислення. Сам Ппроцес пізнання системний та знання, що досягаються людством, теж системні.

Навколишній світ нескінчений у просторі й у часі, у великому й малому, зовні й у середині. Людина ж існує скінчений час і має скінчені матеріальні, енергетичні та інформаційні ресурси. І все ж людству вдається пізнавати світ і, як свідчить практика, пізнавати вірно. А. Ейнштейн відмічав, що саме дивне у природи є те, що вона пізнавана. Протиріччя між необмеженістю бажання людини пізнати світ та обмеженістю існуючих можливостей зробити це, між нескінченістю природи та скінченністю ресурсів людства має багато важливих наслідків і у самому процесі пізнання людиною навколишнього світу. Однією із таких особливостей пізнання є існування аналітичногоий та синтетичного синтетичний способів способи мислення. Суть аналізу – у розподілі цілого на частини, у представлені складного у вигляді сукупноістію простих компонент. Але щоби пізнати ціле необхідний зворотній процес – синтез.

Аналітичність людського знання знаходить своє відображенняається в існуванні різних наук, у їх диференціації, у все більш глибокому вивченні все більш вузьких питань, кожне із яких само по собі тим не менше цікаве, важливе та необхідне. Разом з тим є необхідним і зворотниій процес синтезу знання. Так виникають „пограничні” науки типу біохімії, фізичної хімії, хімії поверхні, біофізики або біоніки. Однак це лише одна із форм синтезу. Друга більш висока форма синтетичного знання реалізується у вигляді наук про самі загальні властивості природи. Філософія виявляє та відображає усі загальні властивості усіх форм матерії; математика вивчає деякі, проте також загальні, відношення. До числа синтетичних відносяться й системні науки: кібернетика, теорія систем, теорія організації та інші. У них необхідним чином поєднуються технічні, природничі та гуманітарні знання.

Відбувалася еволюція поглядів на системність мислення і у різні історичні епохи системність мислення мала різний характер. У древньому світі було не розчленоване знання. При описанні фізичних процесів притримувалися точки зору Аристотеля (384 - 322 рр. до Р.Х.), згідно якої важливість цілого перевищує важливість його складових. Іншими словами, значимість елементів, що складають деяку множину, трактувалася через значимість самої множини (як цілого). Погляди Аристотеля панували на протязі багатьох століть, поки Г Галілей (1564 – 1642) не виказав іншу точку зору, що потім була обґрунтована І. Ньютоном (1643 – 1727): ціле пояснюється властивостями його елементарних (локальних) складових. Далі – метафізичний спосіб мислення – характерна перевага аналізу. Новий, більш високий рівень системного пізнання являє собою діалектичний спосіб мислення.

У розвиток діалектики значний вклад внесли представники німецької класичної філософії – І. Кант (1724 – 1804), І.Г. Фіхте (1762 – 1814), Г.В.Ф. Гегель (1770 – 1831), Ф. В. Шелінг (1775 – 1854).

Питання про науковий підхід до керування складними системами в конкретному вигляді було поставлене Андре Марі Ампером (1775 – 1836) в його роботі „Дослідження філософії наук, як аналітичний виклад класифікації всіх людських знань” (1834 – 1843), де була виділена наука про керування державою, названа кібернетикою.

Першим же, хто застосував термін „ кібернетика ” для керування у загальному смислі, був, очевидно, древньогрецький філософ Платон (428 або 427 – 348 або 347 рр. до Р.Х.) учень Сократа. Однак, реальне становлення кібернетики як науки відбулося значно пізніше. Воно було визначено розвитком технічних засобів керування та перетворення інформації. Ще у середні віки в Європі стали створюватися так звані андроїди – людиноподібні іграшки, що представляли собою механічні програмно керовані пристрої.

Вперше після древніх греків питання про науковий підхід до керування складними системами було поставлене французьким вченим Андре Марі Ампером (1775 – 1836) в його роботі „Дослідження філософії наук, як аналітичний виклад класифікації всіх людських знань” (1834 – 1843), де була виділена наука про керування державою, названа кібернетикою.

Якщо Ампер лише дійшов висновку про необхідність такої науки, то польський вчений Броніслав Трентовський, професор Фрайбурського університету, видав у 1843 р. у м. Познані книгу „Ставлення філософії до кібернетики як до мистецтва керування народом”. Зміст грецького слова χοβερνω (гіберно) був добре зрозумілий ще у ХІХ-му сторіччі. Це адміністративна одиниця, що населена людьми (об’єкт керування, до складу якого входять люди), а χοβερνετ (гібернет) – особа, яка керує ресурсами та людьми, які населяють цю територію. І до тепер у багатьох мовах залишились аналоги цього терміну (Gouvernement, gouverneur – уряд, керуючий – французькою; губернія, губернатор – російською тощо). Метою Трентовського була побудова наукових основ практичної діяльності керівника (“(„кібернета”): „ Застосування мистецтва керування без скільки-небудь серйозного вивчення відповідної теорії подібно лікуванню без скільки-небудь глибокого розуміння медичної науки”.

Трентовський вважав, що ефективне керування повинно враховувати усі внутрішні та зовнішні фактори, що впливають на об’єкт керування, а головна складність керування пов’язана зі складністю поведінки людей. „ Люди не математичні символи й не логічні категорії, і процес керування – це не шахова партія. Недостатнє знання цілей та намагань людей може перевернути довільну логічну побудову. Людьми дуже важко командувати та приписувати їм наперед задані дії. Наказ, якщо кібернет мусить його видавати, завжди повинен бути чітко сформульованим. Виконуючому завжди мусить бути зрозумілим зміст наказу, його цілі, результат, який буде досягнутий, та покарання, що може слідувати за його невиконанням, - останнє обов’язкове ”.

З позицій діалектики Трентовський розумів, що суспільство, колектив, та й окрема людина – це система, єдність протиріч, усунення яких і є розвитком. Тому досвідчений кібернет повинен вміти, виходячи із загального блага, одні протиріччя примирювати, другі – загострювати, направляючи розвиток подій до потрібної мети: „ Коротше кажучи, кібернет не проектує майбутнє, як це намагається зробити деякий радикальний філософ, - він дозволяє майбутньому народжуватися своїм власним незалежним способом. Він подає майбутньому допомогу як досвідчений та кваліфікований політичний акушер ”.

І все ж у ХІХ столітті суспільство ще не було готове сприйняти ідеї кібернетики. Практика керування обходилася без науки керування. Кібернетика народилася дуже рано і тимчасово була забута.

Наступний крок у вивченні системності як самодостатнього предмета пов’язаний із прізвищем Богданова (справжнє прізвище – Малиновський) О.О. (1873 – 1928), який на протязі 1913 – 1925 рр. видав 3 томи книги „Загальна організаційна наука (тектологія)”.

За О.О. Богдановим-Малиновським загальність тектології пов’язана із тим, що усі існуючі об’єкти та процеси мають певний рівень організованості, і тому на відміну від конкретних природничих наук тектологія повинна вивчати загальні закономірності для усіх рівнів організованості. У суспільстві (та у біологічних системах) існують два начала (початки) – лабільне (пластичне) – це функціональний бік організму, його прагнення швидко адаптуватись, та консервативний – це архітектура організації.

Збереженість системи забезпечує лише активне використання зовнішнього оточення. Здійснюючи позитивну селекцію, система за рахунок оточення збільшує кількість внутрішніх зв’язків, підвищує ефективність свого функціонування. Збільшення кількості внутрішніх зв’язків, спеціалізація окремих елементів структури, розподіл обов’язків між ними, їх кооперування – усе це призводить до підвищення ефективності системи. Але одночасно зростає й нестійкість системи загалом, слабшає її протидія до зовнішніх чинників, тому що порушення будь-якого зв’язку послаблює її могутність й за певних умов ставить у критичний стан. Такий перегляд необхідний, бо разом із позитивною селекцією зростають і внутрішні суперечності у системі. Її окремі частини перетворюються з часом у більш-менш автономні компоненти, що продукують свої власні самостійні цілі. Маючи певні можливості, вони можуть діяти всупереч спільній меті. Потрібно послабити внутрішні суперечності.

Негативна селекція видаляє вибухонебезпечні джерела, долає внутрішній антагонізм системи, підвищує однорідність, порядок в ній, систематизацію, структурну стійкість, але одночасно зменшує її функціональну ефективність.

Богданов розглядав явища як неперервні процеси організації та дезорганізації, і хоча не дав строгого визначення поняття організації, проте відмічав, що рівень організації тим вище, чим сильніше властивості цілого відрізняються від простої суми властивостей частин.

Важливою особливістю тектології було те, що основна увага приділялася закономірностям розвитку організації, розгляду співвідношень стійкого та змінного, значенню зворотних зв’язків, врахуванню власних цілей організації та ролі відкритих систем.

Він довів розгляд динамічних аспектів тектології до проблеми криз (тепер це є предметом теорії катастроф) як таких моментів в історії кожної системи, коли необхідна корінна, „вибухова” перебудова її структури. Чим складніша система, тим імовірніше виникнення у процесі її розвитку кризи, що вимагатиме перебудови організації системи. Тому необхідно вміти аналізувати динаміку системи. Він підкреслював роль математики та моделювання як потенційних методів рішення задач тектології. Все це у сукупності з новизною предмета тектології та початковим нерозумінням її задач привело до того, що про неї згадали лише тоді, коли інші пізніше почали приходити до тих же результатів.

Те, що до тектології стали звертатися лише в останні роки, пояснюється суперечністю, складністю особи та долі самого Богданова. Він підпав під критику В. Леніна за філософські погляди й мусив покинути політичну діяльність. Ставши директором створеного їм Інституту переливання крові, він почав перевіряти деякі положення та висновки тектології на собі, що коштувало йому життям. Навіть із такого неповного огляду основних ідей тектології видно, що Богданов випередив, а у дечому й перевершив, багато із положень сучасних кібернетичних та системних теорій.

У середині минулого століття зусиллями одного із засновників сучасної кібернетики американського вченого Н. Вінера (1894 - 1964) стався переворот у поглядах вчених на структурно складні механізми, що послужило початком застосування системного підходу у техніці. До цього вчені намагались досягти розуміння функціонування складного об’єкта на основі аналізу його структурних частин та функціональних зв’язків між ними.

Н. Вінер одним з перших зрозумів плодотворність погляду на механізми як на функціональні сутності, що концептуально корисніше рухатися від функціонального представлення цілого до структурного представлення частин, а не навпаки. Виходячи з цього, сучасні конструктори все більше намагаються виробити свої уявлення про частини механізму шляхом декомпозиції знання про цілий механізм.

Із Н. Вінером пов’язані такі просування у розвитку системних уявлень, як типізація моделей систем, особливе значення зворотного зв’язку, підкреслення принципу оптимальності у керуванні та синтезі систем, усвідомлення інформації як загальної властивості матерії та можливості її кількісного описання, розвиток методології моделювання взагалі та в особливості ідеї математичного експериментування на комп’ютері.

Справжнє явне та масове засвоєння системних понять, суспільне усвідомлення системності світу, суспільства та людської діяльності почалося з 1948 року, коли Н. Вінер видав книгу під назвою „Кібернетика”. Цю дату вважають датою народження кібернетики як самостійної науки. Спершу він визначив кібернетику як „ науку про керування та зв’язок у тваринах та машинах ”. Людське суспільство випало з цього визначення. Однак, дуже швидко стало ясним, що таке сформульоване завдяки особливого інтересу Вінера до аналогії в живих організмах та машинах визначення, невиправдано звужує сферу застосувань кібернетики. Вже у наступній книзі „Кібернетика та суспільство” (1954) він аналізує з позицій кібернетики процеси, що відбуваються у суспільстві, приділяє велику увагу загально-філософським та соціальним аспектам науки, часто трактуючи їх свавільно й досить спірним чином. По суті, обидві книги не містили послідовного викладу методів нової науки та її результатів. Більш систематично виклав у 1956 р. суть кібернетики, як її розумів Вінер, англійський вчений У.-Р. Ешбі: „ Кібернетика займається всіма формами поведінки оскільки вони являються регулярними, або детермінованими, або відтворюваними... Її предметом є область усіх можливих машин... Фактично можна визначити кібернетику як дослідження систем, відкритих для енергії, але замкнених для інформації та керування... ”

З розвитком кібернетики, уточнення її понять, розроблення власних методів, отримання конкретних результатів у різних областях стало очевидним, що кібернетика – це самостійна наука зі своїм предметом вивчення та із власними методами дослідження.

Спочатку Спершу кібернетика збентежила багатьох вчених: виявилося, що кібернетики беруться до розгляду і технічних, і біологічних, і економічних, і соціальних об’єктів та процесів. Виникала навіть суперечка – чи взагалі кібернетика має свій власний предмет дослідження. Перший міжнародний конгрес з кібернетики (Париж, 1956) навіть розглядав пропозицію вважати кібернетику не наукою, а „ мистецтвом ефективних дій ”.

В результатіП подальший розвиток кібернетики пішов двома різними шляхами. У США та Західній Європі стало переважатило вузьке розуміння кібернетики, концентруючи увагу на спорах та сумнівах, піднятих Вінером, на аналогії між процесами керування у технічних засобах та живих організмах. В У СРСР після початкового періоду заперечень та сумнівів, викликаних філософськими поглядами Н. Вінера та його послідовників, утвердилося більш змістовне визначення кібернетики, що включило у нього усі накопичені до того часу досягнення в теорії керування та у перетворенні інформації.

Відомий англійський кібернетик У.Р. Ешбі дав таке визначення кібернетики: „ Кібернетика займається всіма формами поведінки оскільки вони являються регулярними, або детермінованими, або відтворюваними... Її предметом є область всіх можливих машин... Фактично можна визначити кібернетику як дослідження систем, відкритих для енергії, але замкнених для інформації та управління... ”

Під час гарячих дискусій важливу роль зіграли сформульовані видатними вітчизняними вченими висновки про суть кібернетики: „ Кібернетика вивчає процеси, що відбуваються у живій природі, у людському суспільстві та промисловості, і у відповідності з виробленими цілями та задачами забезпечує керування цими процесами в оптимальному варіан ті” (акад. А.І. Берг); „К ібернетика – це наука про системи, що сприймають, зберігають, переробляють та використовують інформацію” (акад. А.М. Колмогоров); „К ібернетика – наука про загальні закони отримання, зберігання, передачі та перетворення інформації у складних керуючих системах” (акад. В.М. Глушков). Ці означення визнані загальними та повними й із них видно, що предметом кібернетики є дослідження систем. Однією із основних задач, які ставить ця область знання, полягає у дослідженні законів мислення за допомогою точних математичних методів та методів моделювання. Зрозуміло, що кібернетика не претендує на повне пояснення такого складного процесу, як процес мислення. Зовні рамок кібернетики залишається фізіологічний аспект, пов’язаний із специфікою життя як форми існування білкових тіл.

Те, що кібернетичні методи можуть застосовуватися у дослідженні об’єктів, що традиційно „закріплені” за іншими науками, повинно розглядатися не як „стороннє втручання неспеціалістів” у чужі справи, а як розгляд цих об’єктів із іншої точки зору. Більш того, при цьому відбувається взаємне збагачення кібернетики та інших наук: з одного боку, кібернетика отримує можливість розвивати та вдосконалювати свої методи та моделі, а з другого – може прояснити деякі проблеми даної науки або навіть висунути перед нею нові проблеми, а головне – сприяти підвищенню її системності.

Сучасна кібернетика в широкому розумінні складається із великого числа розділів, що представляють собою самостійні наукові напрями. Теоретичне ядро кібернетики складають такі розділи, як теорія інформації, теорія кодування, теорія алгоритмів та автоматів, загальна теорія систем, системний аналіз, теорія оптимальних процесів, методи дослідження операцій, теорія розпізнавання, теорія ігор, теорія формальних мов. На практиці центр тяжіння інтересів кібернетики змістився в область створення складних систем керування та різного роду систем автоматизації розумової праці. У чисто пізнавальному плані однією із найбільш цікавих перспективних задач кібернетики являється моделювання мозку та його різних функцій. Основним технічним засобом для рішення всіх згаданих задач являється комп’ютер. Тому розвиток кібернетики як у теоретичному, так й практичному аспектах тісно зв’язаний із прогресом комп’ютерних технологій.

Складаючи загальнотеоретичний фундамент кібернетики, різні її розділи представляють собою апарат для розв’язку практичних задач вивчення систем, їх аналізу та синтезу, знаходження оптимального керування.

Добре відомо, що поведінка складних динамічних об’єктів з часів Ньютона описується на мові диференціальних (у неперервному часі) або різницевих (у дискретному часі) рівнянь. Найбільш важливою властивістю таких описів є уява про поведінку системи рівнянь у деякій локальній області текучого стану об’єкта. При цьому неявно передбачається, що сукупність локальної інформації може бути зібраною у ціле, що дозволить зрозуміти глобальну (у часі або просторі) поведінку об’єкта.

Тепер же все більше намагаються проникнути у структуру частин системи (складного механізму, живого організму або їх об’єднання у людино-машинному комплексі), спираючись на розуміння функціонування усієї системи як цілого. Витікаючи із розгляду об’єкта як цілеспрямованої множини взаємозв’язаних елементів довільної природи системний підхід спирається на точку зору Аристотеля, що важливість цілого перевищує важливість складових компонент, що цілеспрямованість (функціональність) об’єкта є агрегований результат функціонування його компонент та умова включення їх у ціле.

Однак, використання системних принципів у дослідженні складних динамічних об’єктів наштовхується на значні труднощі. Порівняння поглядів Н. Вінера з ідеями Б. Трентовського та О.О. Богданова показує, що кібернетика не змогла дійти до розгляду дійсно складних систем, що їй притаманний деякий техніцизм. Кібернетика мала відчутній вплив на формування системних уявлень, але їй властивий певний механіцизм. Інформаційні процеси розглядаються лише з кількісного боку, принцип оптимальності реалізується лише у повністю формалізованих системах, при моделюванні штучного інтелекту враховується лише логічна компонента мислення.

Значним Визначним кроком у становленні системності стала Загальна теорія систем (ЗТС) – науковий напрямок, пов’язаний із розробленням сукупності філософських, методологічних, конкретно-наукових та прикладних проблем аналізу та синтезу складних систем довільної природи. Виникнення ЗТС пов’язують із австрійським біологом-теоретиком Людвігом фон Берталанфі (1901 – 1972), який у 20 – 30 рр. минулого століття займався питаннями системного підходу при вивченні живих організмів, коли розвивав загальну точку зору на необхідність цілісного підходу у біології та фізіології. У 1956 р. він організував наукове товариство із досліджень ЗТС, що видавало щорічні збірники праць, де системний підхід розглядався як універсальна концепція, що об’єднує інтереси різних наук. Л. фон Берталанфі розглядав ЗТС в якості програми широкого міждисциплінарного синтезу наукового знання, трактуючи її як нову науку про цілісність, онтологія та методологія якої орієнтується на аристотельський принцип, що звичайно виражається формулою: “„Ціле – більше суми своїх частин”. У 1962 – 1968 рр. Л. фон Берталанфі включив у ЗТС багато наук – кібернетику, теорію інформації, теорію вибору та прийняття рішень, топологію, факторний аналіз, теорію множин, теорію мереж, теорію автоматів, теорію масового обслуговування, теорію графів. Але при такому об’єднанні ЗТС втрачала власну особистість, що привело Л. фон Берталанфі до розгляду ЗТС „ у широкому ” смислі (із включенням згаданих дисциплін), та „ у вузькому ” смислі, що перетворилася у математичну теорію систем. Він виділив три складові ЗТС:

1. Наука про системи досліджує застосування системних концепцій у фізичних та суспільних науках емпіричним чином. Увага зосереджена на науковому вивченні цілого та цілісності на противагу до по-елементного підходу. Реалізуються спроби оцінки рівнів складності та способів взаємодії й взаємних стосунків між компонентами системи.

2. Системна технологія розглядає проблеми, що виникають у промисловості та суспільстві, котрі можна дослідити застосуванням теорії систем. У системному аналізі, науці про керування, дослідженні операцій, інформатиці та промисловій інженерії концепції ЗТС трансформуються при практичному розв’язанні конкретних проблем.

3. Системна філософія намагається виявити взаємні зв’язки та взаємні залежності між теоріями, що сформульовані в різних сферах наукових досліджень, є спробою об’єднати розділи традиційної науки у межах концепції загальних систем.

Найважливішим досягненням Берталанфі є введення поняття відкритої системи. Він підкреслював особливе значення обміну системи речовиною, енергією та інформацією із зовнішнім оточенням. У відкритій системі встановлюється динамічна рівновага, яккотра може бути скерована у бік ускладнення організації (всупереч другому закону термодинаміки, завдяки введення негентропії – інформації ззовні), а функціонування є не просто відгуком на зміну зовнішніх умов, але й збереженням попередньої чи встановленням нової рухливої внутрішньої рівноваги системи. Найбільшою цінність ЗТС є розроблення цілей та задач системних досліджень, розвиток методології дослідження систем, встановлення загальносистемних закономірностей.

Паралельно до Берталанфі дослідження вела й інша наукова школа, в яку входили М. Месарович, Д. Екман та співробітники Кейсівського технологічного інституту (США), які у 1959 р. організували „Центр системних досліджень” Вони поставили перед собою більш чітко сформульовану мету – створити таку “„узагальнену” науку, котра яка б охоплювала багато із раніше розвинутих та пов’язаних з керуванням дисциплін.

Для досягнення такого високого рівня абстрагування для побудови ЗТС було запропоновано використати головним чином математичний апарат теорії множин та загальної алгебри. М. Месарович вважав, що ЗТС повинна:

Ø мати суто науковий характер, її терміни та визначення повинні бути математично однозначними при вивченні абстрактних моделей реальних систем;

Ø будуватися на такому науковому фундаменті, щоб її висновки мали практичну цінність при вивченні конкретних систем;

Ø із ЗТС як часткові випадки повинні випливати лінійна теорія динамічних систем, теорія скінчених автоматів та теорія алгоритмів.

Хоча ЗТС зародилася ще у 30-х роках ХХ ст. та вже у 50-і роки сформувалася у самостійний широкий напрямок і мала первинні публікації наступив період „змови мовчанням”, коли за власним виразом основоположника ЗТС Берталанфі інтелектуальний клімат у науці ще не сприяв розвитку ідей ЗТС, то вже у 1954 р. у США було організоване „Товариство досліджень в області загальної теорії систем” („Society for General Systems Research”). Метою створення товариства було наступне: 1) дослідити ізоморфізм понять, законів та моделей у різних областях науки з тим, щоби переносити їх з однієї дисципліни у другу; 2) сприяти побудові адекватних теоретичних моделей для тих областей науки, де їх немає; 3) мінімізувати дублювання теоретичних досліджень у різних наукових областях; 4) сприяти виявленню єдності науки шляхом встановлення зв’язків між спеціалістами різних наукових напрямків. Починаючи із 1956 р. Товариство видає щорічники „General Systems”. Відбулися десятки міжнародних симпозіумів, спеціально присвячених ЗТС. Починаючи з 1969 р. у СРСР почав видаватися щорічник „Системні дослідження”. Усе це свідчить про те, що проблемі ЗТС у всьому світі приділялася велика увага, хоча вона ще й не продемонструвала своїх справжніх успіхів у практичних застосуваннях.

Системотехніка як науковий напрямок виникла у США на початку 50-х років і описувала своєрідні „правила поведінки” інженера-конструктора складних систем, тобто те, що у термінології Л. фон Берталанфі відповідало поняттю „системна технологія”.

Основним завданням системотехніки було:

1. Виявлення та описання найзагальніших системних характеристик та закономірностей, що не залежать від конкретного типу технічних комплексів.

2. Розроблення експериментальних методів, що дозволять з достатнім рівнем достовірності та за умов прийнятого об’єму ресурсів оцінити теоретичні концепції.

3. Розроблення методів реалізації принципів системотехніки при створенні та використанні конкретних систем.

Системологія розглядається як „комплекс понять та концепцій, що стосуються і системного підходу, і системного аналізу, і ЗТС, і системотехніки, і теорії ієрархічних систем”, тобто є поєднання „“науки про системи” та окремих аспектів „системної філософії”.

„Прорив в незнане” у дослідженні систем був здійснений у минулому столітті науковою бельгійською школою на чолі з відомим вченим фізиком та фізико-хіміком Іллею Пригожиним (Prigogine) (народився у 1917 р.). Він поклав початок нової науки про процеси самоорганізації матерії, що відбуваються у відкритих системах. Пізніше її назвали синергетикою. По суті, синергетика – наука про еволюцію, про ускладнення матеріальних структур у відкритих системах. Практично всі системи у нашому світі являються відкритими. Окрім, мабуть, самого Всесвіту. Але про нього ми можемо тільки гадати – закритий він чи відкритий. Розвиваючи термодинаміку нерівно вагомих фізичних систем (за результатами цих досліджень І. Пригожин був удостоєний Нобелевської премії 1977 року), він зрозумів, що відкриті їм закономірності відносяться до систем довільної природи. Поруч із повторним відкриттям вже відомих положень (ієрархічність рівнів організації матерії; не зведеність один до одного та не виводимість один із одного закономірностей різних рівнів організації; наявність нарівні з детермінованими випадкових процесів на кожному рівні організації матерії тощо). Пригожин запропонував нову, оригінальну теорію системної динаміки. Найбільший інтерес являють ті її моменти, котрі розкривають механізм самоорганізації систем. Якщо у деяку систему закачувати енергію, то під дією цієї енергії у системі неминуче почнуться процеси самоорганізації матерії. Він експериментував з достатньо простими фізичними системами та навіть у довільно простих системах з’ясував, що притік енергії змінює їх структуру. У них починають утворюватися стабільні вихрі, які „їдять” енергію, що надходить. Відповідно теорії Пригожина, матерія не є пасивною субстанцією; а їй притаманна спонтанна активність, що викликається нестійкістю нерівно вагомих станів, у котрі рано чи пізно приходить довільна система у результаті взаємодії із зовнішнім оточенням. Важливо, що у такі переломні моменти (названі „особливими точками” або „точками біфуркації”) принципово неможливо передбачити, чи стане система менше або більше організованою („дисипативною” за термінологією Пригожина).

Дата добавления: 2014-01-07