Ogólna teoria systemów Ludwig von Bertalanffy
Dlaczego rozwój nauki o systemach?
Pierwsza prezentacja pracy L. von Bertalanffy „Ogólna teoria systemów” w 1937 rok na uniwersytecie w Chicago - chłodne przyjęcie, ale w 1972 rok (w chwili jego śmierci) była już bardzo popularna;
druga rewolucja przemysłowa;
z jednej strony rosnąca specjalizacja poszczególnych nauk, z drugiej strony podobne problemy i koncepcje pojawiają się niezależnie od siebie w różnych dziedzinach;
stałe poszukiwanie hipotez najogólniejszych, wyjaśniających istotę różnych zjawisk (np. zjawisko rozwoju), wspólną dla wszystkich dziedzin, w których się pojawiają;
Ogólna teoria systemów
nazwa w szerokim znaczeniu (tak jak teoria ewolucji);
wprowadzenie nowego paradygmatu - systemowy punkt widzenia;
nowa dyscyplina - ogólna teoria systemów - jej przedmiotem jest formułowanie i wyprowadzenie zasad ważnych w odniesieniu do systemów w ogóle;
=> system - kompleks elementów pozostający w interakcji;
system ogólny - jego właściwością jest to, że w różnych dziedzinach występują podobieństwa strukturalne, czyli izomorfizmy - systemy biologiczne i ludzkie (wspólnoty zwierzęce i społeczności ludzkie);
=> „świat, czyli całość zdarzeń dających się zaobserwować, wykazuje jedność strukturalną wyrażającą się, przez izomorficzne ślady porządku na różnych poziomach lub w różnych sferach”;
=> tworzenie ogólnych modeli i przenoszenie ich z jednej dziedziny do drugiej;
Program nurtu systemowego:
dążenie do integracji nauki i przezwyciężenia barier interdyscyplinarnych;
postulat całościowego traktowania badanych obiektów jako systemów otwartych;
poszukiwanie możliwie najogólniejszego i w największym stopniu sformalizowanego języka opisu mającego zastosowanie do możliwie licznej klasy obiektów (będących tradycyjnie przedmiotem badań różnych nauk) oraz wykorzystywanie zachodzących między nimi analogii, podobieństw i homomorfizmów;
potraktowanie ogólnej teorii systemów jako teoretycznej wiedzy podstawowej, stanowiącej podstawę nauk stosowanych: inżynierii systemów, badań operacyjnych oraz inżynierii psychospołecznej, w myśl tej koncepcji nauki stosowane służą rozwiązywaniu wszelkich problemów praktycznych związanych z konstruowaniem systemów technicznych, ekonomicznych i psychospołecznych oraz sterowaniem nimi;
Trzy główne aspekty teorii systemów:
jest to nauka o systemach, czyli naukowa eksploracja i teoria systemów w różnych naukach (fizyce, w biologii, psychologii, naukach społecznych) oraz ogólna teoria systemów stanowiąca zbiór zasad odnoszących się do wszystkich systemów (lub ich określonych podklas);
technologia systemów - problemy pojawiające się we współczesnej technice i społeczeństwie - sterowanie systemami, teoria sterowania;
filozofia systemów - reorientacja myślenia i światopoglądu, wynikająca z pojawienia się „systemu” jako nowego paradygmatu naukowego (w przeciwieństwie do analitycznego, mechanicznego etc.); jak każda nauka, nauka o systemach ma aspekt metanaukowy czyli filozoficzny;
Założenia ogólnej teorii systemów:
1) Co definiujemy jako system?
systemy realne;
systemy konceptualne;
2) System zamknięty a system otwarty;
System zamknięty - taki o którym się sądzi, że jest odizolowany od swojego środowiska - fizyka konwencjonalna, chemia fizyczna, termodynamika;
Systemy otwarte (ze swej istoty i definicji) - każdy żywy organizm;
Zasada ekwifinalności:
systemy otwarte - cecha ekwifinalności - stan końcowy systemu otwartego może być osiągnięty z wielu stanów początkowych i w różny sposób;
system zamknięty - stan końcowy = stan początkowy, stała zależność (stan końcowy jest jednoznacznie zdeterminowany przez warunki wyjściowe);
3) Porządek hierarchiczny systemów;
Poziom |
Opis i przykłady |
Teoria i modele |
Struktury statycz. |
atomy, cząsteczki, kryształy |
na przykład wzory strukturalne w chemii; |
Mechanizmy zegarowe |
zegary, maszyny konwencjonalne w ogóle, systemy słoneczne |
fizyka konwencjonalna, jak prawa mechaniki (newtonowskie i einsteinowskie) i in. |
Mechanizmy sterowania |
termostat, homeostatyczne mechanizmy organizmu |
cybernetyka; teoria sprzężenia zwrotnego i informacji |
Systemy otwarte |
płomień, komórki i organizmy w ogóle |
rozszerzenie teorii fizycznej na systemy, które same się utrzymują przy życiu dzięki przemianie materii; magazynowanie informacji w DNA |
Organizmy niższe |
organizmy typu roślinnego: wzrostowe różnicowanie systemu (tzw. podział pracy w organizmie): rozróżnienie reprodukcji i jednostki funkcjonalnej |
właściwie nie ma teorii ani modeli |
Zwierzęta |
rosnące znaczenie przepływu informacji (ewolucja receptorów, układów nerwowych); uczenie się; początki świadomości |
początki teorii automatów (zależności bodziec-reakcja), sprzężenie zwrotne (zjawiska regulacyjne); zachowanie autonomiczne |
Człowiek |
symbolizm; jako konsekwencje tego: świadomość przeszłości i przyszłości, ja i świata, samoświadomość itd.; komunikacja za pomocą języka itd.. |
powstająca teoria symbolizmu |
Systemy społeczno-kulturowe
Systemy symboliczne |
populacje organizmów (z ludźmi włącznie); społeczności zdeterminowane symbolicznie (kultury) tylko u ludzi
język, logika, matematyka, nauki przyrodnicze, nauki humanistyczne, moralność itd. |
prawa statystyczne i dynamiczne dotyczące dynamiki populacji, socjologii, ekonomii, ewentualnie historii; początki teorii systemów kulturowych algorytmy symboliczne (np. matematyka, gramatyka); „reguły gry" jak w sztuce wizualnej, muzyce itd. |
4) Modele podstawowe wg zasady organizacji (mechanizacja progresywna) - zachowania przystosowawcze:
a) model ekwifinalności (regulacje pierwotne) - tendencja do osiągnięcia charakterystycznego stanu końcowego z wychodzeniem od różnych stanów początkowych i dążenie do celu różnymi drogami, oparta na dynamicznej interakcji w systemie otwartym osiągającym stan stabilności;
b) model sprzężenia zwrotnego (regulacje wtórne) - homeostatyczne utrzymywanie stanu charakterystycznego lub dążenie do celu, oparte na okrężnych łańcuchach przyczynowych i mechanizmach nadających zwrotnie informację co do odchyleń od stanu, który trzeba utrzymać, lub celu który trzeba osiągnąć;
c) „projekt dla mózgu” - przekroczywszy stan krytyczny, system zaczyna zachowywać się w nowy sposób - adaptacja npdst prób i błędów - system wypróbowuje różne sposoby i środki, a w końcu usadawia się w takim miejscu, w którym nie wchodzi już w konflikty z wartościami krytycznymi otoczenia;
3