Общая теория систем

1.  Введение.  

 

   Нет ни одной стороны нашей жизни, которой не касалась бы общая теория систем (ОТС). Любой цельный объект состоит из каких-либо частей, соединенных каким-либо образом. Сообщества людей, колонии насекомых, залежи минеральных ископаемых, планетные, звёздные и галактические системы, системы радиосвязи и телевидения, атомарные, политические, гуманитарные, экологические и прочие системы. Короче, всё что нас окружает – всё это системы. Понятие «система» пронизывает всё, что наполняет Мир, в котором мы существуем и развиваемся. Следовательно, ОТС – это общая теория обо всём. Такая теория должна объяснить необходимость существования и устройства всего – от элементарных частиц, атомов и молекул и до всей Вселенной, включая эволюцию человека.             Считается, что первые представления о системах возникли в античной философии, выдвинувшей истолкование системы как упорядоченности и целостности бытия. Ещё в древнегреческой философии и науке (Евклид, Платон, Аристотель) разрабатывалась идея системности знания (аксиоматическое построение логики, геометрии). Идеи и представления о системности бытия, начатые в античности, продолжали развиваться как в системно-онтологических концепциях Б. Спинозы и Г. Лейбница, так и в построениях научной систематики ХVII—ХVIII вв., стремившейся к естественной интерпретации системности мира (например, классификация К. Линнея). Понятие о системе использовалось при исследовании научного знания и спектр предлагаемых решений был очень широк.

     Согласно И. Канту, научное знание есть система, в которой целое главенствует над частями. Ф. Шеллинг и Г. Гегель трактовали системность познания как важнейшее требование диалектического мышления. В буржуазной философии 2-й половины XIX и начала XX вв. при общем идеалистическом решении основного вопроса философии содержатся постановки, а в отдельных случаях и решения некоторых проблем системного исследования – специфики теоретического знания как системы (неокантианство), особенностей целого (холизм, гештальтпсихология), методов построения логических и формализованных систем (неопозитивизм).

       В противовес этому в марксисткой философии общефилософской основой исследования систем являются принципы материалистической диалектики – всеобщей связи явлений, развития, противоречия и др. (К. Маркс и Ф. Энгельс).

     Со 2-й половины XIX в. началось интенсивное проникновение понятия системы в различные области конкретно-научного знания. Немаловажное важное значение для этого имело создание эволюционной теории Ч. Дарвина, теории относительности, квантовой физики, структурной лингвистики и др. Возникла задача построения строгого определения понятия системы и разработки оперативных методов анализа систем, которая в принципе не решена до сих пор.

     В 40—50-х гг. ХХ в. для удовлетворения потребностей стремительно развивающихся сложных систем жизнеобеспечения человека, электроники и кибернетики с новой силой начались интенсивные исследования в этом направлении. Предложенная в конце 40-х гг. фон Берталанфи программа построения «общей теории систем» явилась одной из первых попыток обобщённого анализа системной проблематики. Итак, что же такое ОТС?

 

2.   Общая теория систем   

 2.1 Понятие системы.    

      Существует целый ряд отраслей знания, рассматривающих системы как объекты своего внимания. Например, существуют теории открытых, стохастических, антагонических, простых, сложных, самоорганизующихся и прочих систем. Но всё это частные случаи Общей Теории Систем (ОТС).

         «Система – это набор взаимодействующих элементов», сказал фон Берталанфи [1], один из основателей современной Общей Теории Систем (ОТС) подчёркивая, что система – это структура, у которой элементы каким-то образом действуют друг на друга (взаимодействуют).

        Достаточно ли данного определения, чтобы отличить систему от не системы? Очевидно - нет, потому что в любой структуре пассивно или активно, её элементы так или иначе действуют друг на друга (давят, толкают, притягивают, индуцируют, нагревают, действуют на нервы, нервничают, обманывают, поглощают и пр.). Любой набор элементов,всегда, так или иначе действует и невозможно найти объект, который не совершал бы какие-либо действия. Однако эти действия могут быть случайными, без цели, хотя случайно, но не предсказуемо, они могут способствовать достижению какой-либо цели. Например, вилка, запущенная шаловливым внуком, может попасть в глаз бабушке и сорвать с него старое бельмо, но таким образом, что сам глаз не будет поврежден и его зрение будет восстановлено (случай, описанный в романе, теоретически возможен). В данном случае, хотя и был получен полезный эффект, вилка в сочетании с внуком не является системой для удаления бельма, а данное странное происшествие было случайным и не предсказуемым. Таким образом, хотя признак действия и является основным, он определяет не понятие системы, а одно из необходимых условий этого понятия.

         «Система – это обособленная часть, фрагмент мира, вселенной, обладающий особым качеством, относительной самодостаточностью (термодинамической изолированностью)», сказал Эткинс П. [2]. Но любой объект является частью или фрагментом мира, вселенной, и каждый объект отличается от остальных каким-то особым качеством (эмерджентностью), включая место его расположения, время существования и пр. И при этом каждый объект в определённой мере термодинамически независим, как и зависим от его окружения. Следовательно, данное определение также определяет не саму систему, а несколько из следствий системности.

        Существует очень большое множество определений понятия «система» и в каждом из них затрагивается какое-либо свойство систем. Множество определений этого понятия говорит о том, что по сути до сих пор нет достаточно однозначного его определения. Теоретики системности считают, что «системизм» – это новый взгляд на мир, сложившийся в ХХ веке, но который до конца ещё не завершен . По всей видимости, все существующие определения понятия «система» по своей сути являются определениями следствий, которые вытекают из определения понятия «система», но самого определения этого понятия ещё нет.

         Полноценного определения понятию «система», вероятно, нет потому, что недооценивалось понятие «цель». Любые свойства систем, в конечном итоге, связаны с понятием цели, потому что любая система отличается от других систем постоянством своих действий, а стремление сохранить это постоянство является отличительным качеством любой системы.

         В античной философии учение о цели развивал Аристотель, толковавший цель как «то, ради чего» нечто существует. Распространяя представление о цели, характерной для человеческой деятельности, на природу, Аристотель трактовал цель как конечную причину бытия .

       В средневековой философии подлинная цель бытия усматривалась в цели вечного божественного разума; преобладала телеологическая трактовка истории и природы, как осуществляющих божественную цель (телеология).

      Сегодня цель трактуется как один из элементов поведения и сознательной деятельности человека, который характеризует предвосхищение в мышлении результата деятельности и пути его реализации с помощью определённых средств. Цель выступает как способ интеграции различных действий человека в некоторую последовательность или систему. Таким образом, цель трактуется как чисто человеческий фактор, присущий только человеку.

       Осталось приложить понятие «цели» не только к психологической деятельности человека, но и к самому понятию «система», потому что основным отличительным признаком любой системы является её предназначенность какой-либо цели. Любая система всегда предназначена для чего-то, целенаправленна и служит для какой-то определённой цели, и цель ставится не только перед человеком, но и перед каждой системой, вне зависимости от её сложности.

       Тем не менее, ни в одном определении системы практически нет понятия цели, хотя именно цель является системообразующим фактором, а не признаки действия, эмерджентности или чего-либо другого. Нет систем без цели, и для достижения этой цели группа элементов объединяется в систему и действует. Целенаправленность определяется вопросом: – «Что может делать данный объект».

       «Система – это комплекс избирательно вовлеченных элементов, взаимосодействующих достижению заданного полезного результата, который принимается основным системно образующим фактором», сказал в своё время Анохин В.А. [3].

       Очевидно, данное определение ближе остальных к правильному пониманию, потому что в понятие «Что может делать данный объект?» вкладывается понятие цели. Содействовать можно только лишь достижению определённой цели, а заданный полезный результат может быть только целью. Остаётся лишь выяснить, кто или что определяет полезность результата. Другими словами, кто или что ставит цель перед системой?

 

2.2. Аксиомы.

     Аксиома (греч. axioma – удостоенное, принятое положение, от axioo - считаю достойным), положение некоторой данной теории, которое при дедуктивном построении этой теории не доказывается в ней, а принимается за исходное, отправное, лежащее в основе доказательств других предложений этой теории. Обычно в качестве аксиомы выбирают такие предложения рассматриваемой теории, которые являются заведомо истинными или могут в рамках этой теории считаться истинными [1].

 

    Вся теория систем построена на фундаменте четырёх аксиом и четырёх законов, которые выводятся из аксиом:

 

* аксиома 1 – у системы всегда  есть одна постоянная генеральная цель (принцип целенаправленности, предназначенности систем)

 

* аксиома 2 – цель для систем  ставится извне (принцип задания  цели для систем)

 

* аксиома 3 – для достижения  цели система должна действовать  определённым образом (принцип выполнения действия системами)

 

– закон сохранения (принцип постоянства  действия систем для сохранения постоянства  цели)

 

– закон причинно-следственных ограничений (принцип детерминизма действий систем)

 

– закон иерархии целей (принцип  распределения цели на подцели)

 

– закон иерархии систем (принцип  распределения подцелей между подсистемами и принцип подчиненности подсистем)

 

* аксиома 4 – результат  действия систем существует независимо от самих систем (принцип независимости результата действия)

 

Аксиомы ни откуда не выводятся, потому и аксиомы. Возможно, при дальнейшем развитии ОТС будут найдены дополнительные принципы и из них уже будет следовать, почему эти аксиомы такие, а не другие. Тогда эти аксиомы перестанут быть аксиомами, а пока что они следуют из опыта и поэтому не требуют доказательств.

   

2.3  Принцип  целенаправленности.

      В первую очередь необходимо определить, что  вкладывается в понятие «система», потому что, на первый взгляд, существуют как минимум две группы объектов – «системы» и «не системы». В каком же случае объект является системой? Вероятно, не любой объект может быть системой, хотя как системы, так и не системы состоят из множества частей (компонентов, элементов и т.д.). Куча песка в ряде случаев – это структура, но не система, хотя и состоит из множества элементов, представляющих неоднородности плотностей в пространстве (песчинки в сочетании с пустотами). Но в других случаях эта же куча песка может быть системой. Чем же отличается структура-система от структуры-несистемы, ведь та и другая состоят из элементов[4]?

      Все объекты можно разделить на две большие группы, если подействовать на них каким-либо определённым образом (оказать на них определённое одно и то же внешнее воздействие):

 

- те, которые отличаются постоянством своих ответных действий ;

 

- те, у которых ответное действие не постояно и непредсказуемо.

 

    При этом, если мы поменяем внешнее воздействие, то опять получим такие же две группы, но их состав поменяется: уже другие объекты будут отличаться постоянством своих действий на это новое воздействие, а те которые прежде отличались таким постоянством на прежнее воздействие, уже не будут отличаться этим при новом воздействии.

      Назовём системами объекты, состоящие из набора элементов и отличающиеся постоянством своих действий в ответ на определённые внешние воздействия. А те, которые не отличаются постоянством своих действий на эти же воздействия, назовём случайными наборами элементов по отношению к этим воздействиям.

       Отсюда, понятие «система» является относительным, в зависимости от того, как данная группа элементов реагирует на данное определённое внешнее воздействие. Если она реагирует всегда постоянно одинаково и предсказуемо и именно на данное внешнее воздействие, эта группа элементов является системой по отношению к данному внешнему воздействию. Если на это же внешнее воздействие она реагирует непредсказуемо или не реагирует вообще, она не является системой по отношению к данному внешнему воздействию. Но она же может реагировать предсказуемо и с постоянным эффектом на другое внешнее воздействие и тогда она уже будет являться системой, но уже по отношению к этому другому иначе определённому внешнему воздействию. Таким образом, постоянство и одинаковость реакции взаимодействующей группы элементов по отношению к определённому внешнему воздействию является критерием системности.