Концепции современного естествознания


ЛЕКЦИЯ 11. Понятие системы. Системный подход и его виды



страница19/64
Дата30.07.2018
Размер2.74 Mb.
ТипУчебное пособие
1   ...   15   16   17   18   19   20   21   22   ...   64
ЛЕКЦИЯ 11. Понятие системы. Системный подход и его виды.
Все окружающие нас предметы и явления можно рассматривать как системы. Под системным исследованием предметов понимают такой метод, при котором предмет рассматривается как совокупность элементов определенного целостного образования.

Систему определяет взаимосвязь и взаимодействие ее элементов в рамках целого.

Системы следует отличать от того, что системами не является, то есть от агрегатов. Так, например, молекулу, атом, живой организм, социум и т. п. мы называем системами, а кучу камней, песка или металлолома – нет. Почему? В случае системы мы понимаем, что она не сводится только к совокупности элементов ее составляющих, а имеет системные (интегративные) свойства. В случае же агрегата мы видим, что он сводится к сумме свойств и частей его составляющих, то есть свойства агрегата аддитивны. Например, масса кучи камней складывается из масс отдельных камней ее составляющих, а величина кучи зависит от размеров входящих в нее камней. Согласно У.Эшби, чтобы отличить систему от агрегата, нужно разделить агрегат (систему) на части (например, раскидать кучу песка) и посмотреть появятся ли у частей новые свойства или нет. Если ничего нового не появилось, значит, мы имели дело с агрегатом.



Для системы характерно:

- целостное рассмотрение;

- установление взаимодействия частей и элементов системы;

- несводимость свойств системы как целого к свойствам ее частей;



- иерархичность, то есть соподчинение целого и частей по типу «матрешки».

Изучение систем началось давно. Так в IV в. до н. э. системы рассматривали корифеи философской и научной мысли Древней Греции – Платон и Аристотель.



Платон (428-348 гг. до н. э.) считал, что система всегда есть нечто большее, чем сумма элементов, ее составляющих. Если у нас имеется повозка, то очевидно, что она обладает такими свойствами (быстро перемещаться), которыми не будет обладать ни один конкретно взятый ее элемент. Более того, если мы знаем 100 деревянных элементов, из которых состоит повозка, но не знаем, что она из себя должна представлять (как она выглядит), мы никогда ее правильно не соберем. Платон полагал, что «целое определяет части», а не наоборот.

Аристотель (384-322 гг. до н. э.) изучал в качестве систем живые организмы. Согласно ему, организм не есть простая совокупность частей, а есть жизненная сила (энтелехия), которая есть свойство целого и, благодаря ей, каждая часть обладает жизнью. Так, отдельный орган в организме живой, а взятый вне организма – мертвый. Аристотель задавался вопросом, что заставляет желудь вырасти в дуб, что толкает его к этой цели, не совокупность же частей, из которых он состоит?

Эта концепция позднее получила название витализма, от латинского термина vita, что означает «жизнь».

Во второй половине XX века немецкий биолог Ганс Дриш (1867-1941) продолжал развивать по сути идеи Аристотеля, но направление это уже носит иное название - неовитализм. Дриш экспериментировал с личинками морских ежей, разделял их на части и показал, что из каждой части вырастает новый еж. Так, Дриш дошел в своем делении личинки до 34 частей и показал, что «жизненная сила» (свойство организма как целого) автономна, принципиально необъяснима и не является результатом взаимодействия частей, а, наоборот, сама принизывает все мельчайшие части.

Все вышеперечисленные концепции можно также назвать холизмом (от английского слова whole - целый, весь), так как они исходят из превосходства целостности (интегративного свойства системы) над частями. Но холисты не могут рационально, логически объяснить, откуда берется свойство целостности.

Существует также альтернативная холизму концепция – механицизм, когда свойство целого полностью сводятся к сумме составляющих его частей. К механицистам относится основная масса ученых (И.Ньютон, Р.Декарт, Г.Лейбниц и многие другие). Например, Р.Декарт считал живые организмы механизмами, то есть сводил действия всех органов к законам механики. Очевидно, что и в механицизме есть свои, трудно разрешимые проблемы. Механицизм, как и холизм, представляет собой односторонний подход к пониманию систем.

Дать однозначное определение системы, которое бы охватывало все стороны, крайне сложно. Однако были попытки дать логическое определение системы через понятие множества. Под множеством понимали совокупность объектов с некоторым общим свойством.

Согласно одному из определений (А.Д.Холл, Р.Е.Фейджин и др.), система – это множество объектов вместе с отношениями между ними и их свойствами. Однако, под такой “системой” можно понимать и агрегат (кучу камней), так как в этом определении не отмечаются целостные, системные свойства.

Строение системы.

В строении системы выделяют подсистемы и элементы.



Подсистемы – это крупные части системы, обладающие определенной автономностью, но в то же время подчиненные и управляемые системой в целом.

Элементы – наименьшие части системы.

Например, подсистемами человеческого организма являются: эндокринная, нервная, пищеварительная, гормональная, опорно-двигательная и т. п. Элементами будут являться: желудок, печень, почки, гипофиз, надпочечники, кости, мышцы и т. п.

Очевидно, что различие между подсистемами и элементами относительно. Мы можем рассматривать в свою очередь вышеперечисленные органы как подсистемы, тогда элементами будут являться более мелкие части организма, например, клетки.

Структура системы.

Структурой системы называют совокупность взаимосвязей и взаимодействий между элементами, благодаря которым возникают новые целостные свойства, присущие только системе и отсутствующие у отдельных ее компонентов. Эти свойства называют эмерджентными.

Так, например, Н2О (вода) образована из двух атомов водорода (Н2) и одного атома кислорода (О). Элементы эти связаны между собой силами электромагнитного взаимодействия. Н2О обладает свойствами растворителя, ее агрегатное состояние – жидкость, она - прозрачная, безвкусная и т.п. По отдельности Н2 и О2 – газы, они не обладают свойствами растворителя, не являются жидкостями и т. п.



Классификация систем.

Классификацию систем можно производить по различным основаниям:

1. Материальные и идеальные системы.

Материальные системы – это системы неорганического, органического и социального характера (механические, физические, биологические, геологические, социальные и др.).

Идеальные системы представляют собой отражение субъектом материальных систем, существующих в природе и обществе. Наиболее показательным примером идеальной системы можно считать научную гипотезу, теорию или концепцию.

2. Статические и динамические системы.



Статические системы – это неподвижные, не изменяющиеся. В природе таких систем не существует, это своего рода абстракции.

Динамические – это системы, находящиеся в движении и изменении.

3. Среди динамических систем выделяют детерминистические и вероятностные (стохастические).

В детерминистических системах предсказание имеет однозначный, вполне достоверный характер. Детерминистические системы используются в точных науках, например, в механике, астрономии и т. п.

Вероятностно-статистические системы имеют дело с массовыми или повторяющимися случайными событиями. Поэтому предсказания в этих системах носят вероятностный характер. Это квантово-механические системы, термодинамические системы, социальные и др.

4. Целенаправленные и нецеленаправленные системы.

Сложноорганизованные социальные системы рассматриваются как целенаправленные, причем в разных подсистемах, на разных уровнях организации эти цели могут быть различными и даже вступать в конфликт друг с другом. Природные же системы цели не имеют.

5. Открытые и закрытые системы.



Открытые системы – это системы, обменивающиеся с окружающей средой веществом, энергией и информацией. Практически все существующие системы являются открытыми. Закрытые (изолированные) системы не обмениваются с окружающей средой веществом, энергией и информацией. Закрытая система – это своего рода абстракция, в природе их не существует.

6. Простые и сложные системы.



Простые или малые системы – это системы, состоящие из небольшого количества элементов (до 105 элементов). Это, как правило, механические системы типа простых механических станков, механических часов, паровых машин и т. п.

Сложные системы – это системы, состоящие из большого количества элементов. Они подразделяются на большие саморегулирующиеся (от 106 до 1010 элементов) и большие самоорганизующиеся (от 1010 до 1014 элементов).

В больших саморегулирующихся системах происходит массовое стохастическое взаимодействие элементов. Целостность системы предполагает наличие в ней особого блока управления: прямые и обратные связи между элементами и подсистемами. В технике это системы управления космическими кораблями, заводы-автоматы. В природе – организмы, популяции, биоценозы, биогеоценозы, социальные объекты.



Самоорганизующиеся системы характеризуются развитием, в ходе которого происходит переход от одного вида саморегуляции к другому. Этим системам присуща способность порождать в процессе развития новые уровни. Причем, каждый новый уровень оказывает обратное воздействие на ранее сложившиеся уровни, перестраивая их, в результате чего система обретает новую целостность.

Системный подход и его виды.

Системный подход возник как метод исследования во время Второй мировой войны (1939-1945), когда военные столкнулись с проблемами комплексного характера, которые требовали учета и взаимодействия многих факторов в рамках целого. Например, снабжение армии, планирование и проведение военных операций, принятие решений и т. п.

На основе системного исследования возникает наука об управлении – кибернетика. Сам термин «кибернетик» в переводе с древнегреческого означает кормчий, тот, кто управляет судном. У истоков кибернетики стояли такие известные ученые как Н.Винер (1894-1964), У.Эшби (1903-1972) и др.

Управление есть процесс накопления, передачи и преобразования информации.

Информация – устранение неопределенности. Информация может также пониматься как случайно запомненный выбор.

Управление осуществляется посредством последовательных точных предписаний – алгоритмов. Чем больше полезной информации (меньше неопределенности), тем организованнее система и ей проще управлять.

Появление компьютеров стало необходимой технической базой обработки и получения информации.

Процесс управления основан на механизме обратной связи. Это понятие разрабатывается в 40-50 годах ХХ века Н.Винером. В работе «Кибернетика, или управление и связь в животном и машине» Винер следующим образом определяет обратную связь: «Когда мы хотим, чтобы некоторое устройство выполняло заданное движение, разница между заданным и фактическим движением используется как новый входной сигнал, заставляющий регулируемую часть устройства, двигаться так, чтобы фактическое движение, все более приближалось к заданному».

Примером системы с обратной связью может служить летящий самолет противника и зенитная установка с встроенным в нее кибернетическим устройством, которая должна его сбить. Или система, состоящая из упавшего на пол предмета и слаженного действия нашего организма по его оптимальному поднятию и т. д.

Обратная связь бывает «положительной» и «отрицательной» (гомеостатической)

Положительная” обратная связь.

Представим себе, что существует ряд элементов системы, каждый из которых усиливает действие другого таким образом, что элемент А усиливает действие элемента В, а В, в свою очередь, усиливает действие элемента С и так далее и, наконец, элемент Z усиливает действие А. Так усиление действия одного из элементов неизбежно вызовет лавинообразное нарастание функций всей системы в целом, и обратно, малейшее угасание действия одного из элементов вызывает общее угасание функций системы. Циклы с “положительной” обратной связью редко встречаются в природе (например, лавина в горах, лесной пожар, ядерный распад и т. п.).

Отрицательная” обратная связь.

Неустойчивую систему с “положительной” обратной связью можно превратить в устойчивую, введя в циклический процесс А—В—С…Z звено (назовем его α), воздействие которого на следующее звено цепи тем слабее, чем сильнее влияет на него предыдущее. Таким образом, возникает регулируемый цикл – гомеостазис (сохранение целостности). Например, регулирование сахара в крови человека, функционирование технических систем типа пылесоса или холодильника и т. п.



Математическое моделирование.

Одним из распространенных видов системного подхода является математическое моделирование. Для его применения необходимо рассмотреть ряд однотипных систем и выявить в них общие, качественно однородные свойства, которые необходимо выразить в виде чисел. Зависимость между свойствами может быть выражена в виде функций и уравнений. На этой основе создается математическая (теоретическая) модель изучаемых систем. С помощью модели можно предвидеть дальнейшее поведение системы, сделать долгосрочный прогноз. В дальнейшем сделанный прогноз по возможности проверяется наблюдениями или экспериментами. Например, сценарий “ядерной зимы” К.Сагана, предсказания Римского клуба (Медоуза) развития человечества до 2000 г. и т. д.



Системотехника.

Другим вариантом системного исследования можно считать системотехнику. В рамках системотехники конструируются новейшие, сложнейшие технические системы, в которых учитываются не только работа механизмов, но и действие человека-оператора, управляющего механизмами. Системотехника – это внедрение человеко-машинных систем, компьютеров, работающих в системе диалога с исследователем.



Системный анализ.

В рамках системного анализа рассматриваются комплексные, многоуровневые системы, состоящие из элементов разной природы, но взаимосвязанные друг с другом в рамках единого целого.

Например, фабрика, где связаны воедино и подчинены единой цели элементы разной природы: производство товара, его сбыт, снабжение сырьем, конструкторские разработки, ремонтные службы, социальная сфера и т. д. Другой пример – учебное заведение, где соединяются вместе такие элементы, как процесс обучения, научные разработки, административно-хозяйственные службы, социально-культурная сфера и т. д.

Были разработаны проекты построения общей теории систем, принципы и утверждения которой были бы универсальными. Один из инициаторов создания такой теории систем - австрийский биолог Людвиг фон Берталанфи (1901-1972). Он писал, что «мы можем задаться вопросом о принципах, применимых к системам вообще, независимо от их физической, биологической или социальной природы. Если мы поставим такую задачу и подходящим образом определим понятие системы, то обнаружим, что существуют модели, принципы и законы, которые применимы к обобщенным системам, независимо от их частного вида, элементов или сил, их составляющих».

Сегодня выделяют ряд общих принципов, присущих любым системам. К ним относятся:

1. Принцип целостности.

2. Принцип несводимости целого к частям.

3. Новое в системе рассматривается как эффект целостности. Изменяются связи между элементами – появляется новая целостность.

4. Основным законом системы является закон интеграции и дифференциации систем.

Одним из непосредственных предшественником Берталанфи был А. А. Богданов (1873-1928), с его оригинальным проектом «Тектологии», не утратившим теоретической ценности и значимости и в настоящее время. Предпринятая А. А. Богдановым попытка найти и обобщить общеорганизационные законы, проявления которых прослеживаются на неорганическом, органическом, психическом, социальном, культурном и пр. уровнях, привела его к весьма значительным методологическим обобщениям, открывшим пути к революционным открытиям в области философии, медицины, экономики и социологии.

Системный подход оказал большое влияние на развитие философского знания. Так, некоторые сторонники системного подхода на Западе стали рассматривать его в качестве новой философии, где упор делается на синтез, на целое, а не на редукцию и части. В связи с этим новое видение получила старая философская проблема соотношения целого и частей.

Системный подход избегает крайностей как одной, так и другой точек зрения. Он исходит из того, что система как целое возникает не каким-то мистическим, необъяснимым путем, а как результат конкретного взаимодействия вполне определенных реальных частей. Именно вследствие этого взаимодействия и образуются новые интегральные свойства системы. Вновь же возникшая целостность в свою очередь начинает оказывать воздействие на части, подчиняя их функционирование задачам и целям единой целостной системы.



Каталог: doci -> kafedri -> phil
phil -> Примерная тематика докладов аспирантов по философии науки в 2015-2016 уч г. Общие проблемы философии науки «Венский кружок»
phil -> Примерная тематика рефератов аспирантов по истории науки в 2015-2016 уч г
phil -> Вопросы к экзамену по дисциплине «Философские проблемы науки и техники»
phil -> Кандидатский экзамен по истории и философии науки
phil -> Чернов С. А. Начала философии. Ч. 2 – Учеб пособие – спбгут спб, 2005
phil -> Ш37 Рецензент
phil -> Вопросы к зачёту по дисциплине «Философские проблемы науки и техники»
phil -> Русская философия о роли личности в истории государства


Поделитесь с Вашими друзьями:
1   ...   15   16   17   18   19   20   21   22   ...   64


База данных защищена авторским правом ©znate.ru 2019
обратиться к администрации

    Главная страница