Третий этап развития системных идей. Возникновение кибернетики и системного анализа.
Кибернетика– наука, изучающая процессы управления в системах различной природы. Впервые термин «кибернетика» в смысле искусства управления кораблем встречается у древнегреческого философа-идеалиста Платона (428 – 348 г.г. до н. э.), однако, широко использоваться он стал позже. В 1948 г. американский математик Норберт Винер (1894 – 1964) издал книгу «Кибернетика или управление и связь в животном и машине». Большая заслуга Н. Винера и его сотрудников состоит в том, что они установили сходство процессов управления для систем живой и неживой природы и сформулировали общие фундаментальные принципы управления. В дальнейшем другие ученые показали, что они применимы и к социально-экономическим системам.
Наука кибернетика в настоящее время занимается разработкой сложных технических комплексов, исследованием возможностей создания искусственного интеллекта. Термин «кибернетика» (несмотря на общность корня с термином «губернатор») практически не применяется, когда речь идет об управлении предприятиями, организациями, государством.
Наиболее конструктивным из направлений системных исследований в настоящее время считается системный анализ, который впервые появился в работах американской корпорации RAND в связи с задачами военного управления в 1948 г., а в отечественной литературе получил распространение после перевода книги С. Оптнера «Системный анализ деловых и промышленных проблем».
Синергетика, возникшая на базе системного анализа, по существу представляет собой междисциплинарный подход к изучению проблем развития сложных самоорганизующихся систем. Синергетика как научное направление находится на начальном этапе своего развития.
Одним из понятий синергетики является точка бифуркации. Точка бифуркации – это период в эволюции системы, по достижении которого поведение системы становится непредсказуемым.
Если в прошлом наука пыталась объяснить наблюдаемые явления, преобразуя их во взаимодействие элементарных частиц, исследуемых независимо друг от друга, то сегодня во всех отраслях науки появляются концепции, которые затрагивают то, что расплывчато обозначается как «целостность», т.е. изучаются проблемы организации [Берталанфи].
Термин «система» используют в тех случаях, когда хотят охарактеризовать исследуемый или проектируемый объект как нечто целое (единое), сложное, о котором невозможно сразу дать представление, показав его, изобразив графически или описав математическим выражением [Волкова].
В отличие от таких понятий, как «множество» или «совокупность», понятие «система» подчеркивает упорядоченность, целостность, наличие определенных закономерностей [Волкова].
В самом широком смысле под системой понимают упорядоченную совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих элементов. В некотором смысле понятие «система» может рассматриваться как противоположное понятию «хаос».
Система – это совокупность элементов и отношений, закономерно связанных в единое целое, которое обладает свойствами, отсутствующими у элементов и отношений его образующих (эмерджентные свойства).
Существует несколько десятков определений системы. Их анализ показывает, что определение данного понятия прошло определенную эволюцию и изменилось и по форме, и по содержанию.
Приведем некоторые из определений системы.
1. В первых определениях в той или иной форме говорилось о том, что система – это элементы (части, компоненты) и связи (отношения) между ними.
Так, Л.фон Берталанфи определял систему как «совокупность элементов, находящихся в определенных отношениях друг с другом и со средой».
В Большой Советской Энциклопедии система определяется прямым переводом с греческого, т.е. составленное, соединенное из частей.
2. Затем в определениях системы появляется понятие «цель».
Например, определение Валерия Николаевича Сагатовского: «Система – конечное множество функциональных элементов и отношений между ними, выделенное из среды в соответствии с определенной целью в рамках определенного временного интервала».
3. Далее, в определение системы начинают включать, наряду с элементами, связями и целями, наблюдателя, т.е. лицо, представляющее объект или процесс в виде системы при исследовании или принятии решения.
Так, Юрий Ильич Черняк дал следующее определение системы: «Система есть отражение в сознании субъекта (исследователя, наблюдателя) свойств объектов и их отношений в решении задачи исследования, познания».
Система есть средство достижения цели, средство решения проблемы (Ф.И. Перегудов).
При проведении системного анализа можно вначале отобразить ситуацию с помощью как можно более полного определения системы, а затем, выделив наиболее существенные компоненты, влияющие на принятие решения, сформулировать «рабочее» определение, которое может уточняться, расширяться или сужаться в зависимости от хода анализа.
Различают дескриптивное и конструктивное определение предмета.
Дескриптивное, или описательное, определение – это определение предмета через его свойства, через его внешние проявления. Дескриптивное определение системы должно отвечать на вопрос, как отличить системный объект от несистемного. Приведенные выше определения системы являются дескриптивными.
Конструктивное (операциональное) определение – описание строения предмета. Конструктивное определение системы должно отвечать на вопрос, как сформировать систему.
Простейшее описание системы через ее входы и выходы представлено на рис. 2.1 и рис.1.
Это так называемая модель «черного ящика».
Рис. 1. Описание системы через входы и выходы
Дескриптивное и конструктивное определения играют разные роли в системном исследовании: дескриптивное позволяет выделить систему из среды (узнать ее), конструктивное является основой моделирования (проектирования, конструирования).
И.М. Сыроежин предложил матрицу системных характеристик (МСХ) (табл.1). Она также является конструктивным определением системы. Матрица системных характеристик может рассматриваться в качестве информационной модели системы.
