Concepts de système et de méthode système. La création d'une méthode systématique est à juste titre considérée comme l'une des réalisations les plus importantes de la pensée scientifique du XXe siècle. Depuis le milieu de ce siècle, la notion de « système » (du grec. système– l’ensemble) devient l’une des clés philosophiques, méthodologiques et notions scientifiques Et " tournant dans la pensée scientifique moderne"(comme le prédit le biologiste autrichien Ludwig von Bertalanffy, qui a publié les premiers ouvrages scientifiques contenant les idées de méthodologie des systèmes en 1945).
La base de la méthode systématique et de l'approche systématique de la recherche sur le monde qui nous entoure est la considération de l'objet d'étude (sujet, phénomène ou processus) comme une sorte d'entité holistique, c'est-à-dire en tant que système qui possède des propriétés que les éléments qui composent ce système n'ont pas. Ces nouvelles propriétés, appelées émergent ou intégratif, le système acquiert sous l'effet de son intégrité, c'est-à-dire en raison de l'interaction de ses parties (éléments) les unes avec les autres.
L'histoire de la civilisation moderne peut être considérée comme une histoire de pose et de résolution de problèmes de plus en plus vastes et complexes, c'est pourquoi l'émergence de la méthode systémique en tant que moyen le plus universel pour résoudre de tels problèmes était prédéterminée. De plus, sous une forme implicite, des éléments de l’approche systémique sont utilisés en science depuis sa création. Cependant, l'émergence de la méthode systémique en tant que méthode de recherche particulière est le plus souvent attribuée aux années 40 du siècle dernier.
Dans l'un de ses ouvrages, Bertalanffy a écrit : « Bien sûr, les systèmes ont été étudiés pendant de nombreux siècles, mais maintenant quelque chose de nouveau a été ajouté à ces recherches... La tendance à étudier les systèmes dans leur ensemble, et non comme un conglomérat de parties , correspond à la tendance de la science moderne à ne pas isoler les phénomènes étudiés dans un contexte étroitement limité, mais à étudier avant tout les interactions et à explorer des aspects de plus en plus différents de la nature. ... Nous participons à ce qui constitue probablement la tentative la plus vaste jamais réalisée pour parvenir à une synthèse des connaissances scientifiques."
L'émergence de la méthode systématique a marqué la transition vers une étape qualitativement nouvelle et plus mature dans le développement des sciences naturelles et de l'ensemble de la science dans son ensemble. La méthode systématique est apparue après que les aspects individuels, les caractéristiques et les propriétés de divers objets, phénomènes et processus aient été étudiés dans le cadre de diverses sciences. L'approche systémique a marqué la transition d'une approche disciplinaire, où chaque science se concentrait sur l'étude de son propre éventail restreint de problèmes, à une approche interdisciplinaire. Ces dernières ont permis de révéler des schémas plus profonds inhérents à un large éventail de phénomènes et d'identifier des relations entre différentes classes de phénomènes.
L'émergence d'une méthode systématique était la conséquence d'un problème auparavant insuffisamment réalisé unité la connaissance scientifique, et étant déjà apparue, la méthode systématique a permis d'approcher la compréhension de cette unité. On peut dire que l'unité de la connaissance dépend directement de son caractère systématique. Une telle systématicité signifie l'identification de relations entre diverses disciplines scientifiques, l'émergence de nouvelles disciplines aux jonctions des anciennes, l'émergence de domaines interdisciplinaires de recherche, de synthèse, de réduction (réduction d'une théorie à une autre), etc.
Un exemple frappant de réduction est la réduction par I. Newton des lois du mouvement des corps célestes aux lois de la mécanique terrestre. Cependant, nous notons que les lois de systèmes et de formes de mouvement plus complexes ne peuvent être complètement réduites aux lois de systèmes et de formes plus simples ; cela contredit l'un des principes de base de l'approche systémique, qui stipule que les propriétés intégrales d'un système sont non réduit à la somme des propriétés de ses composants, mais résulte de leurs interactions.
La large diffusion des idées et des principes de la méthode systématique a contribué à l'avancement d'un certain nombre de nouvelles idées idéologiques. Pour remplacer la philosophie du positivisme , là où l'accent était mis sur l'analyse et la réduction, est venue l'approche systématique, que ses dirigeants occidentaux ont élevée au rang de nouvelle philosophie scientifique, et dans laquelle l'accent principal est mis sur la synthèse et l'anti-réductionnisme. Il s’agit essentiellement d’une tentative de résoudre l’un des vieux problèmes philosophiques concernant la relation parties et touts(Qu’est-ce qui est le plus important, la partie ou le tout ?) On peut affirmer que les tentatives de compréhension du tout en analysant ses parties sont intenables précisément parce que cela ignore la synthèse, qui joue un rôle décisif dans l’émergence de tout système. Cependant, les tentatives visant à affirmer la priorité du tout sur la partie se heurtent à des objections justifiées, dont l'essence se résume au fait que le tout naît toujours de ses parties.
Il existe un mouvement philosophique - holisme, dont les partisans estiment que le tout est non seulement plus important que ses parties, mais qu'il surgit également avant les parties. Cependant, il s’agit là de la même approche unilatérale que le pur réductionnisme. L'approche systémique évite ces extrêmes et part du fait que le système n'apparaît pas d'une manière mystique, mais comme le résultat d'une interaction concrète et spécifique de parties réelles bien définies. Les parties et le tout ne doivent pas être étudiés en opposition les uns aux autres, mais en interaction les uns avec les autres ; l'analyse doit être accompagnée d'une synthèse.
Il existe de nombreuses définitions du concept « système », par exemple :
Un système est une unité objective d'éléments, d'objets, de phénomènes et de connaissances naturellement interconnectés ;
Un système est un ensemble d'objets ainsi que des relations entre les objets et entre leurs attributs (propriétés) ;
Un système est un ensemble d’éléments interconnectés qui travaillent ensemble pour atteindre un objectif commun.
Un système est un complexe d'éléments sélectivement impliqués qui interagissent pour obtenir un résultat utile donné, qui est accepté comme le principal facteur de formation du système.
Définir ce concept, divers scientifiques ont attribué aux systèmes l'un ou l'autre ensemble de caractéristiques (propriétés) qui les caractérisent. La définition la plus courte appartient à L. von Bertalanffy : « Un système est un complexe d'éléments en interaction". Dans cette définition, comme on le voit, seules deux caractéristiques sont prises en compte : 1) le système est formé de plusieurs éléments ; 2) les éléments du système interagissent les uns avec les autres, c'est-à-dire interconnectés. D'autres définitions du concept de système utilisent des traits plus caractéristiques, elles contiennent le plus souvent des attributs tels que la présence de propriétés émergentes et la présence d'un objectif (opportunité). En résumant les formulations connues, nous pouvons donner la définition suivante :
Un système est un ensemble d'éléments qui, grâce à l'interaction entre eux, possèdent des propriétés holistiques (émergentes) qui permettent la réalisation d'un objectif spécifique.
Notez qu'avec n'importe quelle définition, il est très difficile de tracer une ligne entre un système et un ensemble d'éléments qui n'est pas un système (ces objets sont parfois appelés collections simples ou unités). Il existe également une opinion selon laquelle un concept aussi large qu'un système ne peut pas être défini de manière purement logique à travers d'autres concepts : il doit être reconnu comme initial (indéterminable) et son contenu doit être révélé à l'aide d'exemples.
La question de savoir si tel ou tel objet est un système n'est pas tout à fait correcte : si nécessaire, tout objet d'étude peut être considéré comme un système. Une question bien plus importante est de savoir s’il faut ou non recourir à une méthode systématique lors de la réalisation d’une étude spécifique. Il est bien évident que la faisabilité de l’utilisation d’une approche systématique augmente à mesure que :
Complexité de l'objet de recherche ;
Complexité de la problématique de recherche ;
Exigences relatives à l'exactitude des résultats de la recherche ;
Risques associés à des résultats de recherche erronés.
Classification des systèmes. Une grande variété de systèmes prédétermine la nécessité de leur classification, qui peut être effectuée selon divers critères.
En fonction de la nature de l'objet, tous les systèmes peuvent être divisés en matériel Et parfait(ces derniers sont aussi appelés abstrait ou conceptuel). Les systèmes matériels comprennent naturel(inorganiques et organiques), artificiel(tout ce qui n'est pas créé par la nature, mais par l'homme) et sociale systèmes. Il existe également de nombreux systèmes mixte.
Les systèmes matériels, à leur tour, sont divisés en classes, par exemple physiques, chimiques, biologiques, géologiques, environnementales, etc. Tous ces systèmes sont appelés matériels car leur contenu et leurs propriétés ne dépendent pas du sujet connaissant. Dans un effort pour connaître et comprendre les propriétés du monde qui nous entoure, une personne crée des systèmes abstraits (schémas, tableaux, hypothèses, théories, plans, programmes, etc.). D'un point de vue philosophique, ces systèmes sont idéaux, car représentent le reflet des systèmes matériels existant objectivement dans la nature et la société. Un exemple classique de système abstrait est le système périodique d'éléments bien connu de D.I. Mendeleïev.
Au sein de chaque classe de systèmes, des sous-classes peuvent être distinguées. Par exemple, pour analyser le mouvement des planètes système solaire, appartenant à la classe des systèmes physiques, en plus de la 2ème loi de Newton, il suffit d'utiliser uniquement la loi de la gravitation universelle, ce système peut donc être interprété comme gravitationnel. De la même manière, au sein de la classe des systèmes physiques, on peut distinguer les systèmes électriques, électromagnétiques, mécaniques, thermiques et autres.
Du point de vue temporel, le système peut être considéré comme statique Et dynamique. Une telle division (comme d’ailleurs toute autre) est dans une certaine mesure arbitraire, car tout dans le monde est en mouvement constant. Néanmoins, il convient de considérer comme statiques les systèmes dont les propriétés dynamiques sont sans importance. Si les propriétés ou le comportement d'un système changent au fil du temps (caractérisé par la dynamique), alors un tel système doit être considéré comme dynamique.
Parmi les systèmes dynamiques, nous pouvons distinguer déterministe Et stochastique(probabilistes, probabilistes-statistiques). L'état et le comportement d'un système déterministe à tout moment peuvent être calculés avec une précision suffisamment élevée ; l'impact des facteurs aléatoires existants sur la dynamique de tels systèmes peut être négligé. En revanche, dans les systèmes stochastiques, les processus et facteurs aléatoires jouent un rôle prédominant ; la prédiction du comportement d’un tel système ne peut être que probabiliste.
De par la nature de l'interaction avec environnement différencier ouvrir Et fermé systèmes matériels (isolés). Cette classification est également conditionnelle. L'idée de systèmes fermés, née de la thermodynamique classique, est une abstraction ; en réalité, tous les systèmes échangent de l'énergie, de la matière ou des informations avec l'environnement, et sont donc ouverts par définition. La nature de l'échange d'énergie d'un système ouvert avec l'environnement revêt une importance particulière, qui détermine, comme nous le montrerons ci-dessous, les possibilités potentielles de son développement.
Une caractéristique de classification importante est complexité systèmes. Des exemples de systèmes complexes incluent un processus de production (technologique), une entreprise industrielle, toute créature vivante, des processus climatiques, etc. La division des systèmes en simples et complexes dépend du nombre de variables (ou de la quantité d'informations nécessaires pour décrire et analyser un système particulier). S'il existe peu de variables de ce type et que les relations entre elles sont décrites par des lois connues et peuvent être traitées mathématiquement, le système peut être considéré comme simple (par exemple, le système solaire). Le comportement des systèmes complexes, par exemple ceux avec lesquels s'occupent les météorologues, est déterminé par un si grand nombre de variables que la recherche de modèles devient une tâche très difficile et parfois insoluble. Ainsi, vous pouvez facilement calculer la position de n'importe quelle planète du système solaire (ou de tout autre corps céleste connu) après plusieurs milliers d'années, mais il n'est pas toujours possible de faire une prévision météorologique précise pour demain.
Une caractéristique importante (sur ce moment le temps est état du système. Tout système est décrit par un certain ensemble de variables et de paramètres essentiels, et pour exprimer son état, il est nécessaire de déterminer les valeurs de ces variables et paramètres à l'instant considéré. Il existe des états d'équilibre et de non-équilibre et, par conséquent, équilibre Et hors équilibre systèmes. Les états d'équilibre du système (et les systèmes eux-mêmes) peuvent être durable Et instable. La notion de stabilité du système est le plus souvent associée à sa capacité à revenir à un état d'équilibre après la disparition des influences extérieures qui l'ont fait sortir de cet état.
D'après la description mathématique, il y a linéaire Et non linéaire systèmes. À systèmes linéaires, dont les caractéristiques sont décrites par des équations linéaires (algébriques ou différentielles), le principe de superposition est applicable.
Selon leur taille, les systèmes peuvent être divisés en petits (petits) et grands, ces derniers devant souvent être étudiés au coup par coup, ce qui peut nécessiter une équipe de chercheurs ou d'observateurs.
Du point de vue de la présence d'un objectif et du comportement objectif, les systèmes sont divisés en systèmes orientés vers un objectif et sans objectif. Comme il est facile de comprendre, tous les systèmes artificiels ont été créés dans un but précis, chacun d’eux ayant son propre objectif. De plus, les systèmes complexes ont généralement plusieurs objectifs, à savoir : sont polyvalents (multifonctionnels). La situation est plus compliquée avec systèmes naturels. Un brin d'herbe, un insecte, un arbre, un volcan, un océan, une planète ont-ils leurs propres objectifs ? Une réponse positive à cette question conduit inévitablement à l’idée que le monde a été créé par Dieu, ou qu’il est contrôlé par un Esprit Mondial. Ce point de vue était autrefois dominant, et certains y adhèrent encore aujourd'hui.
Structure et structure des systèmes. Système et environnement. La structure d'un système est déterminée par sa complexité et se caractérise par les composants qui le composent. Les gros blocs qui font partie d'un système complexe et ont leur propre objectif fonctionnel doivent être appelés sous-systèmes. Dans le cadre d'un système aussi complexe que corps humain distinguer les parties musculo-squelettiques, cardiovasculaires, digestives, nerveuses et bien d'autres, communément appelées systèmes. Cependant, à proprement parler, il est plus correct d'appeler ces parties des sous-systèmes, car Sous une forme isolée, chacun d'eux ne peut pas fonctionner, bien qu'il dispose d'une certaine autonomie.
À son tour, chaque sous-système se compose de plusieurs parties ; dans certains cas, il convient d'y distinguer des sous-systèmes du 2e (et parfois du 3e) niveau. Les plus petits « détails » du système sont appelés éléments , bien que ce terme soit à juste titre applicable pour désigner n’importe quelle partie du système. Pour souligner les difficultés terminologiques qui surviennent lors de la description de la structure d'un système généralisé, notons que tout élément, aussi petit soit-il, est un système (la seule question est de savoir s'il est judicieux dans un cas particulier de considérer cet élément comme un système).
Sous structure du système comprendre l'ensemble de ces relations et interactions spécifiques, grâce auxquelles apparaissent de nouvelles propriétés intégrales, inhérentes uniquement au système et absentes dans ses composants individuels. La nécessité d'impliquer des concepts tels que la structure (ou l'organisation) augmente à mesure que la complexité des systèmes étudiés augmente. Ces concepts eux-mêmes signifient que le système correspondant est constitué de nombreux nœuds (liens, blocs, etc.) interconnectés par certaines connexions fonctionnelles, dont retour .
Notez que la structure d’un système particulier n’est pas la seule possible. Mais si la structure du système n'est pas optimale, c'est-à-dire ne fournit pas les meilleures conditions pour son fonctionnement et son développement, alors, tôt ou tard, un tel système cessera d'exister pour laisser la place à d'autres, plus parfaits. Ce qui précède s'applique non seulement aux systèmes sociaux et techniques, mais également aux systèmes biologiques et matériels naturels du monde inanimé (la nature elle-même résout le problème de l'optimisation de la structure de tels systèmes).
De nombreux systèmes sont construits selon ce qu'on appelle. hiérarchique un principe qui implique la subordination de chaque niveau de la structure du système à un niveau supérieur. La manière la plus simple de comprendre ce principe est de considérer un système tel qu’une armée. Escouade, peloton, compagnie, bataillon, régiment, etc. est une structure hiérarchique dans forme pure. A noter que la grande majorité des systèmes sociaux sont hiérarchiques. Une sorte de hiérarchie peut également être observée dans la structure des objets matériels simples. La même pierre est constituée de cristaux, chaque cristal est constitué de molécules, une molécule est constituée d'atomes, etc.
Ainsi, le monde entier qui nous entoure, ses objets, phénomènes et processus s'avèrent être un ensemble de systèmes de nature et de caractéristiques structurelles très diverses. De plus, à l'intérieur de chaque système se trouve un système ou un ensemble de systèmes de plus petites tailles, et chaque système, d'une manière ou d'une autre, interagit avec d'autres situés à l'intérieur, au même niveau ou à l'extérieur. La méthode systémique consiste à déterminer les limites du système étudié et à identifier les systèmes de l'environnement (ES) avec lesquels le système étudié interagit de manière significative. Le système d'exploitation a une influence significative sur le fonctionnement et l'évolution de tout système ; la nature et les résultats de cette influence peuvent être différents, mais dans tous les cas, analyser le système en dehors des connexions avec le système d'exploitation est méthodologiquement incorrect et pratiquement le plus souvent inutile.
Connexions système avec le système d'exploitation ( relations extérieures) peut être très diverse : essentielle et inessentielle, directe et indirecte, stabilisante et perturbante, déterministe et stochastique, bénéfique et nuisible, directe et inverse, etc. Ce sont des commentaires qui méritent un examen détaillé, car leur influence sur le comportement et l'évolution des systèmes est extrêmement grande. Un système dispose d'un retour d'information s'il est capable de répondre aux changements du système d'exploitation (ou de lui-même). Courant plus étroit : le retour est la connexion entre la sortie et l'entrée d'un système ou de son unité individuelle.
Les commentaires peuvent être positif Et négatif. La rétroaction positive renforce l'influence externe, tandis que la rétroaction négative, au contraire, compense cette influence, réduisant ainsi son influence sur l'état ou le comportement du système. Il est bien évident que la rétroaction négative stabilise le système, le maintient dans un état d'équilibre (et empêche ainsi son développement). En revanche, la rétroaction positive « ébranle » le système ; en présence de rétroaction positive, même des perturbations mineures peuvent conduire à des changements importants dans le système, y compris sa transition vers un état qualitativement nouveau.
Modèles de base de l’évolution des systèmes. Selon les concepts modernes, les trois niveaux d'organisation du monde matériel (nature inanimée, matière vivante et société) recouvre un seul processus de développement. Dans le processus évolutif global, ces trois niveaux sont représentés comme des maillons d'une chaîne, et il était donc nécessaire de créer un langage unique (terminologie uniforme) pour décrire les processus d'évolution d'une grande variété de systèmes.
Le concept d'évolutionnisme global, d'une part, donne une idée du monde en tant qu'intégrité, permettant d'appréhender les lois générales de l'existence dans leur unité, et d'autre part, il oriente les sciences naturelles modernes vers l'identification de modèles d'évolution de la matière à tous ses niveaux structurels, à toutes les étapes de son auto-organisation.
L'un de ces modèles mondiaux est développement inégal du monde et ses systèmes individuels, étroitement liés au fait que tout système, avec des changements illimités dans les paramètres qui déterminent son état ou son comportement, cesse tôt ou tard d'être linéaire. D'autre part, le développement inégal des systèmes est une manifestation de l'une des lois fondamentales de la dialectique - la loi de la transition des changements quantitatifs en changements qualitatifs.
L'un des grands penseurs du XXe siècle. Le paléontologue français (et en même temps prêtre et théologien catholique) P. Teilhard de Chardin, dans son célèbre livre « Le Phénomène humain », écrit par lui en 1946, a formulé ce modèle comme suit : « Dans tous les domaines, lorsqu’une quantité a suffisamment augmenté, elle change brusquement d’apparence, d’état ou de nature. La courbe change de direction, le plan se transforme en point, l'écurie s'effondre, le liquide bout, l'œuf se divise en segments, un éclair d'intuition éclaire un amas de faits... Points critiques de changement d'états, marches sur un plan incliné ligne, divers types de sauts au cours du développement - c'est... la seule, mais la vraie, une manière d'imaginer et de capturer le « premier instant ».
Le deuxième modèle le plus important souligné dans le concept de l’évolutionnisme global est orientation du développement le monde dans son ensemble et ses parties individuelles pour améliorer leur organisation structurelle. L'évolution et le développement sont de nature directionnelle - il existe une complication continue des structures et des formes organisationnelles. Il est important que le nombre (la variété) des différentes formes d'organisation augmente également continuellement (la loi divergence). La direction de l'évolution se manifeste le plus clairement au niveau de la matière vivante, cependant, tant au niveau de la matière inanimée qu'au niveau social, il est facile de voir des manifestations du modèle considéré.
Une autre régularité des processus évolutifs qui ne peut être ignorée est la continuité augmentant la vitesse de l’évolution. Ce modèle est également facile à retracer lorsqu’on considère n’importe quel processus historique, qu’il s’agisse de l’histoire géologique de la Terre, de l’évolution de la matière vivante ou de l’histoire de la société. Ce modèle est une conséquence à la fois de la complexité et de la diversité croissante des formes organisationnelles de la matière. C'est pourquoi le taux d'évolution de la matière vivante est nettement plus élevé que celui de la matière inanimée, et les changements dans la société se produisent à une vitesse colossale.
L'apparition de toutes nouvelles formations en cours d'auto-organisation de la matière n'est possible que grâce à l'énergie de l'environnement et sous réserve de l'émergence d'opportunités pour une assimilation plus efficace de cette énergie. En d’autres termes, l’émergence de systèmes et de structures plus complexes et plus avancés devient, à son tour, un catalyseur du processus. la poursuite du développement. Par exemple, la matière vivante apparue à la surface de la Terre a considérablement accéléré tous les processus de son évolution en raison de sa capacité à absorber et à utiliser l'énergie de l'espace (principalement le Soleil) et à transformer la matière terrestre avec son aide. Une comparaison entre la Terre et la Lune, qui ont le même âge, démontre clairement l'efficacité de la matière vivante comme catalyseur du processus de développement global.
Le tableau grandiose du développement planétaire de la Terre comprend également l'apparition de l'homme - le porteur de la Raison, qui a encore une fois accéléré tous les processus se produisant sur la planète. Après avoir donné naissance à l’Homme, la Nature a « inventé » un autre puissant catalyseur du processus de développement mondial.
Mécanismes d'évolution des systèmes et facteurs déterminant le cours des processus évolutifs. Avant la parution (en 1859) du célèbre ouvrage de Charles Darwin « L’origine des espèces au moyen de la sélection naturelle ou la préservation des races favorisées dans la lutte pour la vie », la science était dominée par théorie des catastrophes J. Cuvier. Au cœur du concept catastrophisme réside l'idée de l'influence décisive de divers types de catastrophes sur le développement de notre planète et de la vie sur celle-ci. Cependant, la théorie évolutionniste du développement de la vie sur Terre a eu une telle influence sur l’esprit des contemporains de Darwin que très vite le concept est devenu pratiquement universellement accepté. évolutionnisme, et la notion de catastrophisme a longtemps été oubliée.
Aujourd’hui, la science dispose de beaucoup plus de données factuelles confirmant l’influence des catastrophes sur le développement de la vie sur Terre qu’à l’époque de Cuvier. En particulier, il a été établi qu'il y avait une augmentation plus ou moins régulière du rayonnement de fond, que les périodes de réchauffement étaient remplacées par des périodes de refroidissement, qu'il y avait des changements dans la polarité du champ géomagnétique, des collisions de la Terre avec de gros astéroïdes, etc. Il y a 65 millions d'années, la Terre est entrée en collision avec un gros astéroïde et un réchauffement climatique s'est produit, probablement à cause de l'effet de serre dû à un énorme nuage de poussière qui enveloppait la planète. L'extinction des dinosaures est associée à cette collision. Une autre catastrophe mondiale similaire et plus puissante s'est produite il y a environ 251 millions d'années, ce qui coïncide avec ce qu'on appelle. La grande extinction des espèces (jusqu'à 90 % des diverses formes de vie ont disparu de la surface de la Terre). La preuve en est que dans différentes parties du monde, sous les roches sédimentaires, un alliage rare de fer a été découvert, qui n'aurait pas pu se former naturellement. Avant cette collision, la masse continentale de la Terre formait un seul supercontinent (la Pangée). À la suite de tout changement radical des conditions de vie sur Terre, la mutagenèse s'est intensifiée, ce qui a finalement stimulé l'extinction rapide de certaines espèces et l'émergence de nouvelles.
En toute honnêteté, il convient de noter qu'un autre concept de développement de systèmes - le concept d'évolutionnisme - est apparu bien avant Darwin. La transition du paradigme newtonien (qui niait tout développement) au paradigme évolutionniste a commencé au milieu du XVIIIe siècle. Philosophe allemand I. Kant, qui a publié une hypothèse sur l'origine et le développement des corps dans le système solaire. À la fin du même siècle, une hypothèse cosmogonique similaire fut exprimée par P. Laplace et un autre naturaliste français J.B. Lamarck a créé le premier concept holistique de l'évolution de la nature vivante. Enfin, au début des années 30. XIXème siècle Le scientifique écossais Charles Lyell a créé la géologie évolutive - l'histoire des changements graduels et continus subis par la croûte et la surface terrestre.
Selon les idées modernes, les concepts de catastrophisme et d'évolutionnisme ne devraient pas être opposés, mais devraient être combinés en un tout, divisant les mécanismes des processus évolutifs en deux groupes. Le premier de ces groupes comprend ce qu'on appelle adaptatif mécanismes au sein desquels le développement d’un système (en pleine conformité avec les vues de Darwin) se produit par l’adaptation aux conditions changeantes du monde extérieur (ou une meilleure adaptation à des conditions constantes). Il est significatif que les manifestations d’un tel mécanisme évolutif se produisent non seulement dans la nature vivante, mais aussi dans les systèmes physiques, la technologie et la sphère publique.
La principale caractéristique du mécanisme d'adaptation est qu'il est possible (avec une certaine précision) de prévoir l'évolution des événements ; sans une telle prévoyance, notamment, les travaux de sélection (obtention de nouvelles variétés de plantes ou races d'animaux) seraient impossibles. Si le système évolue dans le cadre du mécanisme d'adaptation, ni les perturbations externes ni les transformations internes ne sont en mesure de l'emmener au-delà des limites du couloir que la nature a préparé pour le développement de ce système. On peut aussi dire ceci : tant que les perturbations externes ne sont pas capables d'amener le système au-delà des limites d'un certain corridor (qui sont assez proches et assez prévisibles dans le futur), le mécanisme de son développement peut être considéré comme adaptatif. Dans la nature inanimée, les limites de ces canaux évolutifs sont déterminées par les lois de la physique, de la chimie, etc., dans le monde vivant - par les règles de la sélection naturelle, le développement des systèmes publics (sociaux) est également régi par son propre objectif lois, notamment économiques.
Tout changement progressif (lent) de certaines propriétés des systèmes en développement (par exemple, le développement des réflexes) est le résultat d'une adaptation. Évoluant dans le cadre du mécanisme d'adaptation, tout système ne s'écarte que légèrement de l'état d'équilibre ; la rétroaction négative joue un rôle déterminant dans le maintien de l'équilibre en présence d'influences extérieures. Notons également que dans le cadre du mécanisme d'adaptation, le système se développe en utilisant uniquement des informations « actuelles » (à un instant donné) sur les changements de l'environnement, c'est-à-dire sans prévoir les changements futurs de l’environnement extérieur.
Le développement de tout système dans le cadre d'un mécanisme d'adaptation vise en fin de compte à accroître la stabilité de ce système, et l'augmentation de la stabilité, comme il est facile de le comprendre, contrecarre le développement. Dans les systèmes dont la stabilité est poussée à l'extrême, tout changement devient impossible et peut rester inchangé pendant des millions et des milliards d'années. Si seulement des mécanismes adaptatifs d'évolution existaient dans notre monde, cela serait totalement inintéressant, il n'y aurait même pas la moindre trace de la diversité qui existe aujourd'hui dans la nature et dans la société (nous n'existerions pas nous-mêmes, en tant qu'un des éléments de cette diversité ). C'est peut-être pour cela que la nature ne pouvait pas se limiter aux seuls mécanismes d'évolution de type adaptatif.
Un autre mécanisme d'évolution est le mécanisme bifurcation taper. Tout système en cours d'évolution dans le cadre du mécanisme d'adaptation est affecté par de nombreux facteurs aléatoires (perturbations), à la suite desquels les paramètres du système fluctuent (s'écartent de manière aléatoire des valeurs actuelles). Ces perturbations ont tendance à faire sortir le système de l’état d’équilibre (au-delà des limites d’un certain canal évolutif), mais tant que le mécanisme adaptatif de l’évolution est en vigueur, les rétroactions négatives maintiennent le système proche de l’état d’équilibre. Il convient de souligner le rôle important de ces petites perturbations (fluctuations) comme impulsion initiale pour tout changement ultérieur. S’il n’y en avait pas, il n’y aurait aucun changement dans les paramètres du système et donc aucun développement.
Point de bifurcation(point de branchement) est un ensemble de valeurs critiques de paramètres du système auxquelles sa transition vers un nouvel état devient possible. Au cours de son développement dans les limites du mécanisme d'adaptation, tout système atteint tôt ou tard un tel point critique (valeur critique des paramètres). Dans le même temps, des fluctuations intenses se développent dans le système - les rétroactions négatives ne sont plus capables de maintenir le système dans un état d'équilibre ; au contraire, les rétroactions positives commencent à jouer un rôle décisif, multipliant à la fois le niveau des fluctuations et le taux de sortie de l’état du système de l’état d’équilibre.
Transition sautée du système par le point critique ( transition de bifurcation) conduit à un changement qualitatif brutal dans le système lui-même ou dans les processus qui s'y déroulent (ou les deux en même temps). Il est important qu'en raison du caractère aléatoire des perturbations (même très insignifiantes en termes de degré d'impact sur le système), les fluctuations de ses paramètres soient également aléatoires en temps et en intensité, il est donc impossible de prédire la nature du développement et l'état final du système après bifurcation. Soulignons le deuxième rôle important des fluctuations dans les processus évolutifs - en tant que facteur déterminant le choix de l'état du système aux moments critiques de son développement. Il convient également de noter qu'après une transition de bifurcation, il n'y a pas de retour - le saut est unique et irréversible (le système « oublie son passé » au moment de la bifurcation). Un exemple classique de la manifestation du mécanisme de bifurcation de l'évolution est la transition de laminaire nature de l'écoulement du fluide dans un tuyau être turbulent(quand une certaine valeur critique du débit de liquide est atteinte).
Ainsi, dans le développement de tout système, on distingue deux phases : la phase d'évolution douce, dont le déroulement est tout à fait naturel et strictement prédéterminé (déterminé), et la phase de saut (changement rapide des paramètres) à la bifurcation indiquer. Étant donné que les changements dans la deuxième phase se produisent de manière aléatoire, l'étape évolutive naturelle suivante s'avère aléatoire jusqu'au prochain saut à un autre point critique - à un nouveau point de bifurcation.
Notons que tous les systèmes ont certains états seuils, dont la transition conduit à un changement qualitatif brutal des processus en cours ou à un changement d'organisation. La transition de tout système vers un nouvel état est ambiguë, c'est-à-dire Après la bifurcation, il existe toute une variété de structures possibles au sein desquelles le système va se développer davantage. Il est en principe impossible de prédire à l'avance laquelle de ces structures sera mise en œuvre, car cela dépend inévitablement des influences aléatoires présentes sur le système, qui, au moment de la transition, détermineront le processus de sélection d'un nouvel état. Au point critique, une sorte de bifurcation des chemins évolutifs se produit, et en raison de la nature probabiliste du passage par l'état seuil, il n'y a plus de cours inverse de l'évolution ; l'évolution acquiert une direction et devient, comme le temps lui-même, irréversible.
Les états seuils sont caractéristiques non seulement des processus au niveau de la matière inanimée, mais aussi de ceux qui se produisent dans le monde de la nature vivante et dans la société. Ici, leurs manifestations sont beaucoup plus complexes, surtout dans une société où un autre facteur s'ajoute au facteur déterminant le cours de l'évolution : l'intelligence. Cependant, tout ce qui précède est vrai pour tout système en développement.
Ainsi, le processus de développement (qu'il s'agisse de l'un des processus simples considérés ou d'un processus global unifié de développement mondial) n'est pas un jeu de hasard, il est soumis à certaines lois et a une direction - il existe une complication continue de l'organisation. . Tout développement est le résultat de l'interaction de la nécessité objective (lois rigides qui déterminent le processus de développement dans le cadre du mécanisme d'adaptation) avec une stochasticité tout aussi objective (l'influence de facteurs aléatoires sur le cours ultérieur des événements au moment de la bifurcation). La réalité est que la nécessité n’exclut nullement le hasard, mais détermine les possibilités potentielles de développement conformément aux lois de la nature.
Comme nous l'avons déjà noté, un seul processus de développement couvre les trois niveaux d'organisation de la matière (maillons d'une même chaîne) : la nature inanimée, la matière vivante et la société. Il semble donc tout à fait approprié d’utiliser un langage unique pour décrire les processus d’évolution dans ces trois domaines. L'académicien russe N.N. Moiseev a proposé d'utiliser la triade darwinienne comme mots-clés adaptés pour décrire les processus de développement à différentes étapes, en plus de ceux déjà évoqués (bifurcation, adaptation) : variabilité, hérédité, sélection. Pour ce faire, il faut donner à ces concepts un sens plus large que celui que Darwin avait lorsqu'il décrivait le processus d'évolution des espèces.
Par variabilité au sens large du terme, il faut entendre toute manifestation d'aléatoire et d'incertitude (les notions d'aléatoire et d'incertitude ne sont pas identiques, il faut les distinguer). De tels processus constituent l'essence des phénomènes au niveau micromonde, mais ils ont également lieu au niveau macro. Comme nous l'avons déjà noté, la stochasticité est la même réalité objective que les lois décrivant les processus déterministes. En même temps, la variabilité, c'est-à-dire le hasard et l'incertitude n'apparaissent pas seuls, mais dans le contexte de la nécessité, c'est-à-dire lois régissant le mouvement de la matière. Un exemple classique à titre d’illustration est le mouvement turbulent déjà mentionné. Dans ce mouvement apparemment absolument chaotique d'un liquide ou d'un gaz, on peut détecter un ordre strict ; en particulier, les caractéristiques moyennes du processus sont assez stables. De la même manière, tout ce que nous observons (même les mouvements des planètes sur leurs orbites) est une unité du hasard et du nécessaire, du stochastique et du déterministe.
Les processus se produisant à n'importe quel stade du développement du monde matériel (mouvement brownien, mutagenèse, conflits sociaux) sont soumis à l'action de facteurs aléatoires dont la source, et plus encore les conséquences de leur influence, ne peuvent pas toujours être comprises et appréhendées. en compte. Mais ce sont précisément les accidents qui créent le champ des possibles d’où découlent ensuite diverses formes d’organisation. Et en même temps, la même variabilité provoque la destruction de ces formes ; la dialectique de la synergie (auto-organisation) est telle que les mêmes facteurs de variabilité stimulent à la fois la création et la destruction.
Le terme « hérédité » dans sa forme pure ne s’applique qu’à la description de la matière vivante. Mais dans un sens plus large, ce terme peut être compris comme la capacité du futur de tout système à dépendre de son passé. Le rôle de ce facteur au niveau de la matière inanimée et au niveau social est souvent sous-estimé. Beaucoup de ces phénomènes ou événements que nous considérons comme aléatoires, c'est-à-dire Nous les attribuons à des manifestations du facteur de variabilité ; en fait, ils représentent les conséquences de certains phénomènes qui ont eu lieu dans le passé, mais nous ne connaissons pas bien la préhistoire. Notons que le futur est déterminé par le passé loin d'être univoque en raison de la même stochasticité. En même temps, il est impossible de comprendre les possibilités de l’avenir sans connaître le passé.
Le troisième concept de la triade darwinienne est la sélection. En biologie, c'est-à-dire dans une interprétation purement darwinienne, le sens de ce terme (sélection intraspécifique) est bien compris et réside dans le fait que le plus apte survit. Survenant en raison de la variabilité, c'est-à-dire en raison de l'action de facteurs aléatoires (dans ce cas, il s'agit mutation), certains signes ou caractéristiques sont transmis par hérédité au futur. Cependant, tous les nouveaux traits qui apparaissent ne sont pas transmis au futur, mais seulement ceux qui permettent aux individus de gagner dans la lutte, c'est-à-dire survivre (avant l'émergence de la Raison et de la société humaine, pour tout être vivant, les facteurs déterminants de la sélection naturelle étaient la force musculaire ou la force de la mâchoire ou quelque chose comme ça).
Afin de créer une image unifiée du processus évolutif mondial, l’interprétation biologique du facteur de « sélection » doit encore une fois être élargie. La formulation la plus générale ressemble à ceci : dans tout système, parmi un ensemble d'états ou de mouvements possibles (virtuels, concevables) sont sélectionnés, c'est-à-dire Seuls quelques cas exceptionnels sont admis dans la réalité, et la sélection s'effectue selon certains principes ou règles.
Même en mécanique, depuis Lagrange, on parle de mouvements virtuels, désignant par là tous les mouvements possibles qui ne satisfont pas nécessairement aux lois de la physique. Mais en réalité, en mécanique, nous observons uniquement les états ou mouvements qui satisfont aux lois de Newton et à d’autres principes de sélection. En particulier, les principes de sélection opérant dans la nature inanimée incluent toutes les lois de conservation, la deuxième loi de la thermodynamique et, par essence, toutes les lois connues, dont l'ensemble est assez vaste. A cet égard, et également en raison du fait que dans un certain nombre de cas, il n'est pas possible d'expliquer le choix de l'état d'un système à l'aide de lois connues, il est souhaitable de formuler quelques principes généraux de sélection qui conviendraient à dans tous les cas et pour tout niveau de développement de la matière.
Il existe plusieurs formulations de ces principes généraux :
Le principe de production minimale d'entropie (physicien belge I. Prigogine) ;
Le principe du potentiel de diffusion minimum (physicien néerlandais L. Augager) ;
Le principe de dissipation minimale d'énergie (académicien russe N. Moiseev).
Notez que les principes énumérés ne sont pas des lois, mais des généralisations empiriques. Ils sont tous assez semblables, même s’ils ne sont pas identiques. La similitude réside notamment dans le fait que la formulation de chacun des principes énumérés contient le mot minimum, c'est-à-dire ce sont quelques principes variationnels.
Il convient de noter que toutes les lois connues sont de nature variationnelle, c'est-à-dire ils déterminent les valeurs extrêmes de certaines fonctionnelles. Tout système, même le plus simple, est caractérisé par de nombreux paramètres, à savoir : de nombreuses fonctionnalités (chaque paramètre est une fonction). En ce sens, le mouvement de tout système va dans le sens de la recherche d’un état qui fournit la valeur minimale de toutes ces fonctionnelles. En analyse mathématique, un tel problème est un problème d'optimisation multicritère, et un tel problème a du sens si l'ensemble de ces fonctionnelles est ordonné, c'est-à-dire classés selon leur degré d'importance.
Au niveau de la matière inanimée, les fonctionnels sont clairement hiérarchisés. En premier lieu se trouvent les lois de conservation qui, comme on le sait, sont toujours satisfaites, et toute autre restriction n'a de sens à considérer que pour les systèmes pour lesquels les lois de conservation sont satisfaites. Le principe de dissipation minimale d'énergie peut ici être considéré comme fermant la chaîne des règles de sélection ; lorsque toutes les autres conditions sont réunies, c'est ce principe qui commence à jouer un rôle décisif dans l'émergence de structures plus ou moins stables. Ceux. Parmi les mouvements ou états possibles qui ne contredisent pas les lois de la physique, sont sélectionnés les plus économiques, c'est-à-dire états capables de concentrer la substance matérielle environnante, réduisant ainsi l’entropie locale.
L'exemple le plus typique vient du domaine de la cristallographie. Le terme « concentration de la substance environnante » a une signification directe lorsqu'il s'agit du processus de cristallisation, c'est-à-dire croissance cristalline. On sait qu'il n'existe qu'un certain ensemble de structures cristallines (286) et que la forme d'équilibre de chaque cristal est déterminée à partir de la condition d'énergie potentielle minimale.
De manière plus générale, on peut dire ceci : la diversité des formes architecturales de la matière existante est bien plus pauvre que la diversité des matériaux participant aux processus naturels (substances capables de cristalliser bien plus de 286).
Au niveau de la nature vivante, le tableau, comme on pouvait s'y attendre, devient plus complexe, car les systèmes eux-mêmes deviennent infiniment plus complexes et le nombre de facteurs influençant le processus d'évolution augmente. Aux lois de conservation et autres lois opérant au niveau de la matière inanimée, s'ajoutent des règles au niveau biologique. établissement d'objectifs. La principale de ces règles est la tendance à l’auto-préservation, le désir de préserver son homéostasie (les lois de la physique et de la chimie ne suffisent plus ici).
Il est important qu’il n’y ait pas de règles uniformes, comme en physique ou en chimie, au niveau de la matière vivante. Chaque espèce a ses propres comportements optimaux (son propre classement de fonctionnalités), par exemple, pour un loup il a des pattes et des dents fortes, pour une chauve-souris elle a la capacité de détecter les ultrasons, etc. De plus, un être vivant ne doit pas nécessairement (et ne peut pas) mettre en œuvre un comportement optimal dans chaque cas spécifique. Ceux. le facteur de variabilité commence à jouer un rôle plus important : du niveau micro il passe au niveau macro.
Autrement dit, les lois du monde vivant, qui ne sont pas réductibles aux lois de la physique, peuvent être violées, et les êtres vivants paient le plus souvent de leur vie leur violation. Cependant, la dialectique est telle qu'en raison d'une augmentation du niveau de variabilité, le taux d'évolution augmente plusieurs fois. Si toutes les substances vivantes se comportaient toujours comme elles le devraient, c'est-à-dire les lois seraient appliquées avec la même inexorabilité qu'en physique, le monde vivant serait aussi immuable que la nature inanimée.
Au niveau de la nature vivante, on peut aussi parler du principe de dissipation minimale d’énergie. Le métabolisme devient la base du développement des êtres vivants et se transforme en une tendance caractéristique de tout système vivant.
Il existe des contradictions entre le désir de maintenir son homéostasie (tendance à la durabilité) et le désir de maximiser l’efficacité de l’utilisation de l’énergie externe (tendance au développement), dont la résolution, c’est-à-dire trouver des solutions de compromis (optimales) est la voie de l’évolution. Notons que la recherche de tels compromis au niveau de la nature vivante se produit encore spontanément, au sens où sans la participation de l'intelligence (Esprit).
Au niveau social de l'organisation de la mère, l'image de la sélection des états optimaux et des voies de développement devient encore plus complexe. Le facteur subjectif (facteur de variabilité) commence à jouer un rôle encore plus important qu'au niveau biologique ; l'ambiguïté et l'incertitude surgissent littéralement à chaque étape. Si les animaux dans des conditions similaires se comportent fondamentalement de la même manière, alors on ne peut pas en dire autant de vous et moi. , dans les mêmes conditions, deux personnes prennent souvent des décisions complètement différentes. Les différences d'objectifs, les différences d'évaluation de la situation, les moyens d'atteindre les objectifs - tout cela sont des manifestations du facteur de variabilité. De plus, classer les fonctionnalités au niveau social devient l’apanage de l’intellect, qui modifie qualitativement tous les algorithmes de sélection. L'intelligence vous permet de filtrer les solutions possibles à la recherche d'un compromis plusieurs fois plus efficacement et plus rapidement que la sélection naturelle.
Sciences des systèmes complexes. Les idées et méthodes de méthodologie des systèmes apparues au milieu du XXe siècle ont été rapidement reprises et développées lors de la mise en œuvre de grands projets et programmes ciblés. De nouveaux scientifiques (analystes de systèmes), de nouveaux instituts, de nouvelles sciences et orientations scientifiques sont apparus. L'application des idées systémiques en économie, dans l'analyse des processus sociaux et autres processus complexes, a conduit à la création de disciplines systémiques telles que recherche opérationnelle, la théorie des jeux Et théorie de la décision. Ce groupe devrait inclure des sciences nouvelles telles que l'analyse du système Et ingénierie des systèmes.
Donnons une brève description de l'essence des disciplines et domaines scientifiques répertoriés. La recherche opérationnelle est la science de la gestion des systèmes existants de personnes, de machines, de matériaux, d'argent, etc. La tâche de la théorie des jeux est d'analyser (à l'aide d'un appareil mathématique spécial) la compétition rationnelle de deux ou plusieurs forces opposées afin d'obtenir un gain maximum. et théories de la perte minimale et de la prise de décision - sélection scientifiquement fondée des décisions les plus rationnelles au sein des organisations humaines, basée sur la prise en compte d'une situation spécifique et de ses résultats possibles. L'analyse du système est un ensemble d'outils méthodologiques utilisés pour préparer et justifier des décisions sur des problèmes complexes de divers types (le plus souvent, la construction d'un modèle généralisé est utilisée, reflétant les relations liées à la situation réelle). L'ingénierie des systèmes désigne la planification scientifique, la conception, l'évaluation et la construction de systèmes homme-machine.
Mais toutes ces disciplines ne sont encore que des applications de certaines idées systémiques. Le summum du développement de la méthode système est considéré théorie générale des systèmes, qui étudie les propriétés les plus générales des systèmes et est applicable à l'analyse des systèmes naturels, techniques, socio-économiques et autres, chacun des systèmes spécifiques peut être considéré comme un cas particulier d'une telle théorie générale. L'initiateur de la création d'une telle théorie générale des systèmes était le même L. von Bertalanffy, qui a formulé ses tâches comme suit : « … le sujet de cette théorie est l'établissement et la dérivation de ces principes qui sont valables pour les « systèmes » dans leur ensemble... Nous pouvons nous interroger sur les principes qui s'appliquent aux systèmes en général, quelle que soit leur nature physique, biologique ou sociale. Si nous posons un tel problème et définissons de manière appropriée le concept de système, nous constaterons qu'il existe des modèles, des principes et des lois qui s'appliquent aux systèmes généralisés, quels que soient leur forme particulière, les éléments ou les « forces » qui les composent.».
Bien sûr, il serait naïf de croire qu’une sorte de théorie universelle puisse être créée à partir de laquelle les propriétés spécifiques d’un système arbitraire pourraient être déduites. Après tout, la création d’une telle théorie présuppose l’abstraction de toute propriété spécifique et particulière des systèmes individuels. Le fait est simplement que les concepts et principes généraux du système peuvent (et doivent) être utilisés pour mieux comprendre et expliquer le fonctionnement de systèmes spécifiques.
L'une des avancées les plus significatives dans le développement des idées de la méthode systémique a été l'émergence cybernétique, qui est une théorie générale du contrôle applicable à tout système contrôlé. À cette époque, des théories distinctes et disparates du contrôle existaient en technologie, en biologie et en sciences sociales, mais l'émergence d'une approche interdisciplinaire unifiée a permis de révéler les modèles de contrôle les plus généraux et les plus approfondis des systèmes complexes.
La cybernétique (littéralement l'art du contrôle) est apparue à l'intersection des mathématiques, de la technologie et de la neurophysiologie ; son fondateur est à juste titre considéré comme le mathématicien américain N. Wiener, qui a publié un livre intitulé « Cybernétique » en 1948. L'originalité de la nouvelle science réside dans le fait qu'elle étudie non pas la composition matérielle des systèmes ou leur structure, mais les résultats du fonctionnement des systèmes d'une certaine classe. En cybernétique, le concept désormais largement utilisé d'une boîte noire en tant que dispositif effectuant une certaine opération est apparu pour la première fois, et il est important de savoir ce que nous avons à l'entrée et à la sortie de cette boîte, mais il n'est pas du tout nécessaire de savoir ce qu'il y a dedans et comment ça marche.
En cybernétique, les systèmes sont étudiés par les fonctions qu'ils remplissent et par leurs réactions aux influences extérieures. A côté des approches matérielles et structurelles, grâce à la cybernétique, l'approche fonctionnelle est apparue comme un autre élément de la méthode système.
Dans le cadre de la cybernétique, il a été montré pour la première fois que la gestion, dans les positions les plus générales, est un processus d'accumulation, de transmission et de transformation de l'information. Il peut être affiché à l'aide d'une séquence d'instructions précises - algorithmes, grâce auquel l'objectif est atteint. La base technique nécessaire avec laquelle il serait possible de traiter une variété de processus ayant description algorithmique, - les ordinateurs à grande vitesse - ont été créés avec rapidité et sont constamment améliorés.
Une continuation naturelle de la cybernétique était théorie de l'information, introduisant le concept d'information comme une certaine quantité mesurée à travers une expression isomorphe à entropie négative en physique, et développant les principes du transfert d'informations. Ainsi, l'information (du latin informatio - familiarisation, explication) peut être considérée comme une mesure de l'organisation du système (par opposition au concept d'entropie, qui est une mesure de désorganisation, de chaos). L'information croît avec une complexité croissante, c'est-à-dire diversité des systèmes. L'une des lois fondamentales de la cybernétique - la loi de la diversité nécessaire - stipule que pour la gestion efficace de tout système Le thème est que la diversité du système de contrôle doit être plus grande que la diversité du système contrôlé.
L'émergence de l'informatique, de la modélisation mathématique et d'autres domaines liés à l'utilisation de la technologie informatique est largement due à l'émergence de la méthode des systèmes. D'autre part, c'est l'utilisation de la modélisation mathématique qui a permis d'élargir considérablement les possibilités d'utilisation de la méthode système, d'augmenter l'efficacité et la précision de la recherche système, de résoudre ou de se rapprocher de la solution la plus problèmes mondiaux important pour toute l’humanité.
Synergie(terme grec " synergie" signifie coopération, action commune) est la science du comportement et des caractéristiques du plus complexe de tous les systèmes connus, à savoir les systèmes hors équilibre. L'émergence de la synergie est associée non seulement aux idées de la méthode des systèmes, mais également au développement de concepts et de théories évolutionnistes. Avec l'avènement de la synergie, l'approche évolutionniste, qui a été utilisée avec succès en relation avec les systèmes organiques et biologiques, a pénétré dans la physique, et des idées générales (c'est-à-dire applicables aux systèmes de toute nature) sur l'évolution sont apparues, en particulier des idées sur la connexion entre l'évolution d'un système et son échange énergétique avec l'environnement.
L'objectif de la recherche scientifique synergique est d'identifier les schémas et mécanismes généraux de base des processus de formation spontanée, d'existence durable, de développement et de destruction de la structure spatiale et temporelle ordonnée de systèmes macroscopiques complexes hors équilibre de nature très différente (physique, chimique, biologique). , environnemental, social, etc.).
Le terme « synergie » pour désigner une nouvelle direction de recherche interdisciplinaire a été introduit dans la circulation scientifique par le physicien et mathématicien allemand G. Haken, considéré comme le fondateur de cette science. Haken a défini ce terme comme suit : la synergie est une discipline qui étudie l'action conjointe de nombreux sous-systèmes dans un système, à la suite de laquelle, au niveau macroscopique, une nouvelle structure se forme dans un système donné qui détermine le fonctionnement approprié du système.
Dans le cadre des synergies, les conditions ont été formulées et les schémas de processus ont été étudiés auto-organisation de la matière. Les systèmes auto-organisés comprennent des systèmes qui, lorsque certaines conditions sont remplies, peuvent acquérir une structure et (ou) une fonction qualitativement différente sans intervention extérieure significative. Tout système auto-organisé a la capacité de passer d’un état désordonné homogène (état de repos) à un état hétérogène et largement ordonné.
En synergie, on utilise principalement des modèles de systèmes non linéaires hors équilibre soumis à des fluctuations. Au moment du passage d'un état désordonné à un état ordonné, les caractéristiques de ces états diffèrent si peu les unes des autres qu'une légère fluctuation suffit pour que cette transition ait lieu. Il convient de garder à l’esprit que les systèmes peuvent avoir plusieurs états ordonnés stables.
Un système auto-organisé (quelle que soit sa nature) en tant qu'objet d'étude de la synergie doit satisfaire aux conditions suivantes :
1) le système doit être ouvert - il doit y avoir un échange d'énergie avec l'environnement ;
2) le système doit être non stationnaire et hors d'équilibre, ce qui crée (à certaines valeurs critiques des paramètres) la possibilité de sa transition vers un état accompagné d'une perte de stabilité ;
3) la transition d'un système d'un état critique à un état qualitativement nouveau avec un degré d'ordre nettement plus élevé devrait se produire brusquement - comme une transition de phase en physique.
Un exemple typique de système auto-organisé est un laser (ou tout autre générateur d'oscillations monochromatiques). Une source de lumière ordinaire (par exemple, les lampes à incandescence) crée un rayonnement optique dû à des processus aléatoires qui obéissent à des lois statistiques (tout ce qui est chauffé à haute température le corps émet une lumière incohérente avec des longueurs d’onde différentes dans toutes les directions). Le niveau d'organisation d'un tel milieu rayonnant actif, et par conséquent le niveau d'organisation d'un tel rayonnement, est extrêmement faible, l'ordre du système est extrêmement faible. Le milieu actif du laser, qui est fondamentalement dans un état non stationnaire et sensiblement hors d'équilibre, se caractérise par un degré élevé d'ordre des états excités sélectivement, ce qu'on appelle. pompage - l'introduction ciblée d'un flux d'énergie organisé dans le milieu. La génération laser de quanta de lumière monochromatique se produit brusquement après que la densité de l'énergie de pompe introduite dans le milieu dépasse une valeur seuil, qui dépend des propriétés du milieu actif, de la nature de la pompe d'énergie et des paramètres du résonateur optique du laser dans lequel est placé le milieu actif.
Des exemples de processus similaires d'émergence de « l'ordre à partir du désordre » peuvent être cités dans d'autres disciplines scientifiques. Par exemple, en chimie, le processus de mélange de liquides incolores dans certaines conditions produit des liquides colorés ; en biologie, ces processus sont des contractions musculaires, des vibrations électriques dans le cortex cérébral, des changements temporaires dans le nombre de représentants d'espèces biologiques, etc. Dans la même série, on peut signaler la formation de cellules de Bénard hexagonales dans un liquide chaud à certains gradients de température, l'émergence de vortex toroïdaux de Taylor entre cylindres en rotation, les réactions chimiques de Belousov-Zhabotinsky, la formation de galaxies spirales et l'organisation de communautés écologiques (écosystèmes).
Les processus d'auto-organisation (et, par conséquent, d'auto-désorganisation) peuvent se produire dans n'importe quel système - à la fois les systèmes physiques et chimiques les plus simples de nature inorganique et les systèmes les plus complexes, tels que les humains, la société, la biosphère, etc.
La science doit la création d'un modèle mathématique de systèmes auto-organisés au physicien belge I.R. Prigogine et ses élèves. En étudiant les processus d'auto-organisation dans les systèmes physiques et chimiques, Prigogine a contribué au développement des fondements conceptuels de la théorie générale de l'auto-organisation. L'ordre du chaos (désordre), à son avis, est formé du fait que l'événement initiateur (le début de l'auto-organisation) est une petite fluctuation - un écart aléatoire de n'importe quel paramètre du système par rapport à la valeur moyenne.
Une autre jeune direction scientifique dans l'étude des systèmes complexes n'a pas encore de nom établi (diverses sources utilisent des termes tels que chaos, théorie du chaos, chaos dynamique, chaos dans les systèmes dynamiques).
Avec le concept de « chaos » (du grec. chaos- béant) associent généralement le phénomène de comportement aléatoire désordonné des éléments d'un système qui ne peut être calculé avec précision. Des phénomènes similaires sont extrêmement nombreux - mouvement des flux atmosphériques, formation de nuages, orages, cascades, tempêtes, flux convectifs dans un liquide chauffé, comportement des voitures dans un embouteillage, processus complexes circuits électriques ou installations mécaniques ; fluctuations de la population, mouvement des dés et bien d’autres.
Malgré une liste aussi impressionnante de phénomènes et de processus fondamentalement stochastiques, de nombreux chercheurs (au moins jusqu'au milieu du XXe siècle) n'avaient aucun doute sur le fait qu'une prévisibilité précise de tout phénomène est fondamentalement réalisable - pour cela, il suffit de collecter et de traiter un quantité d'informations. Cependant, après avoir établi que même des systèmes déterministes simples comportant un petit nombre de composants peuvent générer et présenter un comportement aléatoire et chaotique (et ce caractère aléatoire est de nature fondamentale, c'est-à-dire qu'il ne peut être éliminé en collectant de plus en plus d'informations), tel une vision ponctuelle a été remise en question.
Les réalisations scientifiques du XXe siècle ont conduit à l’abandon progressif du déterminisme laplacéen. La première de ces réalisations était l'une des principales dispositions conceptuelles de la mécanique quantique - le principe d'incertitude, qui stipule que la position et la vitesse d'une particule ne peuvent pas être mesurées avec précision en même temps. Ce principe de mécanique quantique détermine la non-subordination du déterminisme classique des microparticules uniquement, mais les processus stochastiques au niveau du micromonde, comme déjà noté, prévalent du fait que les systèmes du micromonde sont des systèmes constitués d'un grand nombre de particules. Quant aux systèmes macroscopiques (à grande échelle), les raisons de leur éventuelle imprévisibilité des phénomènes sont différentes, et certains phénomènes à grande échelle sont tout à fait prévisibles, tandis que d'autres ne le sont pas.
Par exemple, la trajectoire d'un ballon de football est tout à fait prévisible, en revanche, la trajectoire d'un ballon lorsque l'air s'en échappe est impossible à prédire. Le ballon et le ballon obéissent aux mêmes lois newtoniennes, mais prédire le comportement du ballon est beaucoup plus difficile. Un autre exemple canonique d’un tel double comportement de systèmes à grande échelle est l’écoulement des fluides. Dans certains cas, il est laminaire (lisse, uniforme, stable) et peut être facilement prédit à l'aide d'équations simples. Dans d’autres cas, l’écoulement du même fluide devient turbulent (changeable, irrégulier, instable, irrégulier) et défie pratiquement toute prévision.
La nature aléatoire et chaotique du comportement des systèmes complexes avec un grand nombre d'éléments du système est associée à l'influence mutuelle imprévisible, à l'interaction de ces nombreux éléments et à la manifestation imprévisible de ces interactions. Cependant, il s’est avéré que même les systèmes qui ne sont pas particulièrement complexes ou incertains présentent un comportement aléatoire et chaotique. À cet égard, l'éminent scientifique français (mathématicien, physicien et philosophe) A. Poincaré, qui peut être considéré comme le fondateur du concept moderne de chaos, a noté que le développement imprévisible « par chance« Les phénomènes sont caractéristiques des systèmes dans lesquels des changements mineurs dans le présent entraînent des changements significatifs dans le futur. Poincaré a soutenu que de petites différences dans les conditions initiales peuvent entraîner d'énormes différences dans le phénomène final, de sorte que la prédiction devient impossible et que le phénomène se développe complètement par hasard.
Par exemple, si vous poussez légèrement une pierre posée au sommet d'une montagne, elle roulera selon une trajectoire a priori inconnue, et l'effet de la chute de la pierre peut largement dépasser l'impact initial auquel elle a été soumise. En d’autres termes, les faibles perturbations de l’état de la pierre ne s’éteignent pas, mais au contraire s’intensifient fortement. Bien sûr, une pierre n'est sensible aux faibles influences que lorsqu'elle se trouve au sommet d'une montagne, mais il existe des systèmes physiques qui réagissent avec autant de sensibilité et d'intensité aux faibles perturbations extérieures sur une longue période de temps - à chaque étape de son mouvement. , à chaque instant de son histoire. Ce sont précisément ces systèmes qui sont chaotiques. De plus, de tels systèmes ne sont pas linéaires, car leur réponse est disproportionnée par rapport à l'ampleur de la perturbation externe et, de plus, est souvent totalement imprévisible. Par conséquent, un comportement chaotique est extrêmement difficile à décrire mathématiquement.
Une illustration de la façon dont les systèmes physiques (y compris les plus simples) peuvent réagir de manière sensible et imprévisible aux influences extérieures, et pas seulement à un moment initial, mais aussi à des moments ultérieurs, peut être vue dans le comportement d'une boule de billard sur une table horizontale absolument plate. . Même un joueur idéal, maîtrisant la géométrie, l'œil et l'art de frapper, ne peut pas prédire avec précision la trajectoire de la balle après 3-4 collisions avec la planche ou d'autres balles. Une augmentation aussi rapide de l'incertitude sur la position de la balle s'explique par le fait que les balles et les côtés de la table ne sont pas idéaux, donc même des écarts insignifiants (au début) par rapport à la trajectoire idéale (calculée) à chaque collision ultérieure deviennent plus importants et atteindre rapidement des valeurs macroscopiques (l'augmentation de l'erreur se produit de manière exponentielle). Ainsi, grâce au chaos, toute incertitude initiale, aussi faible soit-elle, sur les paramètres d'un phénomène dépasse très vite les limites de prévisibilité de ces paramètres.
Outre l'exemple d'une boule de billard, on peut citer d'autres systèmes qui ont une telle sensibilité que le comportement du système est aléatoire, même si le système est strictement déterministe (décrit par certaines lois strictes). Des exemples de tels systèmes sont les populations biologiques, la société en tant que système de communication et ses sous-systèmes : économiques, politiques, militaires, démographiques, etc. Actuellement, les chercheurs mènent des expériences pour détecter le chaos même dans des phénomènes tels que la naissance d'une idée brillante.
La théorie du chaos, dont la cause est l'instabilité par rapport aux conditions initiales, repose sur un appareil mathématique qui décrit le comportement de systèmes en développement non linéaires, soumis dans certaines conditions à une très forte influence de facteurs initiaux extrêmement faibles. Les bases d'un appareil mathématique adapté à la description du chaos ont été posées à la fin du XIXe siècle, mais n'ont été largement développées qu'à notre époque. Les scientifiques de l'école nationale de mathématiques de l'académicien A. N. Kolmogorov ont apporté une contribution significative à l'amélioration de l'appareil mathématique permettant d'étudier le chaos.
L’évolution d’un système chaotique peut être observée dans un espace réel tridimensionnel. Cependant, le plus efficace est l'observation et l'étude du chaos dans l'espace abstrait virtuel - l'espace d'état (espace de phase dans lequel les composants d'état servent de coordonnées). Les coordonnées d'un tel espace sont choisies en fonction du système chaotique spécifique (par exemple, pour un système mécanique, elles peuvent être des coordonnées spatiales et une vitesse, pour un système écologique - des populations de diverses espèces biologiques, etc.). La trajectoire de phase correspondante du système (une ligne reflétant l'interdépendance des paramètres de coordonnées sélectionnés du système) dans la théorie du chaos est appelée un attracteur.
Dans les systèmes dissipatifs, lorsque le système tend vers un attracteur, le volume de phase est compressé en un point, si l'attracteur est un nœud ou un foyer ; dans une trajectoire fermée correspondant à un mouvement périodique stable si l'attracteur est un cycle limite ; en un tore correspondant à un mouvement quasipériodique stable si l'attracteur est un tore bidimensionnel. Cependant, dans l’espace d’états tridimensionnel, il existe également des attracteurs non périodiques. Ce sont ce qu'on appelle les attracteurs étranges - des attracteurs différents d'un point stationnaire, d'un cycle limite et d'un tore bidimensionnel.
Un système chaotique doit avoir une dimension fractale (structure) et avoir haute sensibilité par rapport aux conditions initiales, les systèmes fractaux ont une structure caractérisée par le fait que ses parties individuelles semblent se répéter avec quelques changements, mais à une échelle différente. En général, une fractale (de lat. fractus -"écrasé") est un terme inventé pour désigner une irrégularité, mais sa
Approche systémique représente une orientation dans la méthodologie de la connaissance scientifique et de la pratique sociale, basée sur la considération des objets comme des systèmes.
L'essence de la coentrepriseconsiste, d'une part, à comprendre l'objet de recherche comme un système et, d'autre part, à comprendre le processus d'étude de l'objet comme systémique dans sa logique et les moyens utilisés.
Comme toute méthodologie, une approche systémique implique la présence de certains principes et modalités d'organisation des activités, en l'occurrence des activités liées à l'analyse et à la synthèse des systèmes.
L'approche systémique est basée sur les principes de finalité, de dualité, d'intégrité, de complexité, de pluralité et d'historicisme. Examinons plus en détail le contenu des principes énumérés.
Principe de finalité se concentre sur le fait que lors de l'étude d'un objet, il est nécessaire tout d'abord identifier le but de son fonctionnement.
Nous devrions avant tout nous intéresser non pas à la manière dont le système est construit, mais à pourquoi il existe, quel est son objectif, quelle est sa cause, quels sont les moyens d'atteindre cet objectif ?
Le principe du but est constructif si deux conditions sont remplies :
L'objectif doit être formulé de telle manière que le degré de sa réalisation puisse être évalué (fixé) quantitativement ;
Le système doit disposer d'un mécanisme permettant d'évaluer dans quelle mesure un objectif donné a été atteint.
2. Le principe de dualité découle du principe de finalité et signifie que le système doit être considéré comme faisant partie d'un système de niveau supérieur et en même temps comme une partie indépendante, agissant comme un tout en interaction avec l'environnement. À son tour, chaque élément du système a sa propre structure et peut également être considéré comme un système.
La relation avec le principe de finalité est que la finalité du fonctionnement d'un objet doit être subordonnée à la résolution des problèmes de fonctionnement d'un système de niveau supérieur. Le but est une catégorie externe au système. Elle lui est donnée par un système d'un niveau supérieur, dont ce système est inclus comme élément.
3.Principe d'intégrité nécessite de considérer un objet comme quelque chose d'isolé d'un ensemble d'autres objets, agissant comme un tout par rapport à environnement, qui a ses propres fonctions spécifiques et se développe selon ses propres lois. Dans le même temps, la nécessité d’étudier certains aspects n’est pas niée.
4.Le principe de complexité indique la nécessité d'étudier un objet comme une formation complexe et, si la complexité est très élevée, il est nécessaire de simplifier systématiquement la représentation de l'objet de manière à préserver toutes ses propriétés essentielles.
5.Le principe de pluralité oblige le chercheur à présenter une description de l’objet à plusieurs niveaux : morphologique, fonctionnel, informationnel.
Niveau morphologique donne une idée de la structure du système. La description morphologique ne peut être exhaustive. La profondeur de la description, le niveau de détail, c'est-à-dire le choix des éléments dans lesquels la description ne pénètre pas, est déterminé par la finalité du système. La description morphologique est hiérarchique.
La spécification de la morphologie est donnée à autant de niveaux que nécessaire pour créer une idée des propriétés de base du système.
mode d'emploi associée à la transformation de l’énergie et de l’information. Tout objet est intéressant avant tout par le résultat de son existence, la place qu'il occupe parmi les autres objets du monde qui l'entoure.
Informations Description donne une idée de l'organisation du système, c'est-à-dire sur les relations d'information entre les éléments du système. Il complète les descriptions fonctionnelles et morphologiques.
Chaque niveau de description a ses propres lois spécifiques. Tous les niveaux sont étroitement liés. Lorsqu’on apporte des changements à un niveau, il est nécessaire d’analyser les changements possibles à d’autres niveaux.
6. Le principe de l'historicisme oblige le chercheur à révéler le passé du système et à identifier les tendances et les modèles de son développement dans le futur.
Prédire le comportement d'un système dans le futur est une condition nécessaire pour que les décisions prises pour améliorer un système existant ou en créer un nouveau garantissent le fonctionnement efficace du système pendant un temps donné.
L'ANALYSE DU SYSTÈME
L'analyse du système représente la totalité Méthodes scientifiques et des techniques pratiques pour résoudre divers problèmes basées sur une approche systématique.
La méthodologie de l'analyse des systèmes repose sur trois concepts : problème, solution de problème et système.
Problème- est un écart ou une différence entre l'état de fait existant et requis dans n'importe quel système.
Le poste recherché peut être nécessaire ou souhaité. L'état nécessaire est dicté par des conditions objectives et l'état souhaité est déterminé par des conditions préalables subjectives, qui reposent sur les conditions objectives de fonctionnement du système.
Les problèmes existant dans un système ne sont généralement pas équivalents. Pour comparer les problèmes et déterminer leur priorité, des attributs sont utilisés : importance, échelle, généralité, pertinence, etc.
Identifier le problème effectué par identification symptômes qui déterminent l’inadéquation du système à son objectif ou son efficacité insuffisante. Les symptômes qui apparaissent systématiquement forment une tendance.
Identification des symptômes est réalisée en mesurant et en analysant divers indicateurs du système dont les valeurs normales sont connues. Un écart par rapport à la norme est un symptôme.
Solution consiste à éliminer les différences entre l'état existant et requis du système. L'élimination des différences peut se faire soit en améliorant le système, soit en le remplaçant par un nouveau.
La décision d'amélioration ou de remplacement est prise en tenant compte des dispositions suivantes. Si la direction de l'amélioration permet une augmentation significative du cycle de vie du système et que les coûts sont incomparablement faibles par rapport au coût de développement du système, alors la décision d'amélioration est justifiée. Sinon, vous devriez envisager de le remplacer par un neuf.
Un système est créé pour résoudre le problème.
Principal composants d'analyse de systèmes sont:
1. Le but de l'analyse du système.
2. L'objectif que le système doit atteindre dans le processus de : fonctionnement.
3. Alternatives ou options pour construire ou améliorer le système, grâce auxquelles il est possible de résoudre le problème.
4. Ressources nécessaires pour analyser et améliorer le système existant ou en créer un nouveau.
5. Critères ou indicateurs qui vous permettent de comparer différentes alternatives et de sélectionner les plus préférables.
7. Un modèle qui relie l'objectif, les alternatives, les ressources et les critères.
Méthodologie pour effectuer une analyse du système
1.Description du système:
a) déterminer le but de l'analyse du système ;
b) déterminer les buts, le but et les fonctions du système (externes et internes) ;
c) déterminer le rôle et la place dans le système de niveau supérieur ;
d) description fonctionnelle (entrée, sortie, processus, retour d'information, restrictions) ;
e) description structurelle (découverte des relations, stratification et décomposition du système) ;
f) description des informations ;
g) description du cycle de vie du système (création, exploitation, y compris amélioration, destruction) ;
2.Identifier et décrire le problème :
a) déterminer la composition des indicateurs de performance et les modalités de leur calcul ;
b) Sélection de fonctionnalités pour évaluer l'efficacité du système et définir ses exigences (détermination de l'état de fait nécessaire (souhaité)) ;
b) déterminer l'état réel des choses (calculer l'efficacité du système existant à l'aide de la fonctionnalité sélectionnée) ;
c) établir un écart entre l'état des choses nécessaire (souhaité) et réel et son évaluation ;
d) historique de l'apparition de la non-conformité et analyse des causes de son apparition (symptômes et tendances) ;
e) formulation du problème ;
f) identifier les liens entre le problème et d'autres problèmes ;
g) prévoir l'évolution du problème ;
h) évaluation des conséquences du problème et conclusion sur sa pertinence.
3. Sélection et mise en œuvre des orientations pour résoudre le problème :
a) structurer le problème (identifier les sous-problèmes)
b) identifier les goulots d'étranglement dans le système ;
c) recherche sur l'alternative « améliorer le système - créer nouveau système”;
d) déterminer les orientations pour résoudre le problème (sélection d'alternatives) ;
e) évaluation de la faisabilité des orientations pour résoudre le problème ;
f) comparaison des alternatives et sélection d'une direction efficace ;
g) coordination et approbation de la direction choisie pour résoudre le problème ;
h) mettre en évidence les étapes de résolution du problème ;
i) mise en œuvre de la direction choisie ;
j) vérifier son efficacité.
Approche systémique- orientation de la méthodologie de la connaissance scientifique, qui repose sur la considération d'un objet en tant que système : un complexe intégral d'éléments interconnectés (I. V. Blauberg, V. N. Sadovsky, E. G. Yudin) ; ensembles d'objets en interaction (L. von Bertalanffy) ; ensembles d'entités et de relations (Hall A.D., Fagin R.I., feu Bertalanffy)
En parlant d'approche systémique, nous pouvons parler d'une certaine manière d'organiser nos actions, qui couvre tout type d'activité, en identifiant des modèles et des relations afin de les utiliser plus efficacement. Dans le même temps, l’approche systémique n’est pas tant une méthode de résolution de problèmes qu’une méthode de définition de problèmes. Comme on dit : « Une question posée correctement constitue la moitié de la réponse ». Il s’agit d’une manière de cognition qualitativement supérieure à une simple méthode objective.
Principes de base de l'approche systémique
Intégrité, ce qui nous permet de considérer simultanément le système comme un tout unique et en même temps comme un sous-système pour des niveaux supérieurs.
Structure hiérarchique, c'est-à-dire la présence d'un ensemble (au moins deux) d'éléments disposés sur la base d'une subordination d'éléments de niveau inférieur à des éléments haut niveau. La mise en œuvre de ce principe est clairement visible dans l'exemple de toute organisation spécifique. Comme vous le savez, toute organisation est une interaction de deux sous-systèmes : le gestionnaire et le géré. L’un est subordonné à l’autre.
Structuration, vous permettant d'analyser les éléments du système et leurs relations au sein d'une structure organisationnelle spécifique. En règle générale, le processus de fonctionnement d'un système n'est pas tant déterminé par les propriétés de ses éléments individuels que par les propriétés de la structure elle-même.
Pluralité, qui permet d'utiliser de nombreux modèles cybernétiques, économiques et mathématiques pour décrire des éléments individuels et le système dans son ensemble.
Systématicité, propriété d’un objet d’avoir toutes les caractéristiques d’un système.
Caractéristiques de l'approche systémique
Approche systémique- il s'agit d'une approche dans laquelle tout système (objet) est considéré comme un ensemble d'éléments (composants) interconnectés, ayant une sortie (objectif), une entrée (ressources), une connexion avec l'environnement extérieur, un retour d'information. C'est l'approche la plus complexe. L'approche systémique est une forme d'application de la théorie de la connaissance et de la dialectique à l'étude des processus se produisant dans la nature, la société et la pensée. Son essence réside dans la mise en œuvre des exigences du droit général théories systèmes, selon lequel chaque objet en cours de recherche doit être considéré comme un système vaste et complexe et en même temps comme un élément d'un système plus général.
Une définition détaillée d'une approche systémique comprend également l'étude obligatoire et l'utilisation pratique des éléments suivants ses huit aspects:
- élément du système ou complexe du système qui consiste à identifier les éléments qui composent un système donné. Dans tous les systèmes sociaux, on peut trouver des composants matériels (moyens de production et biens de consommation), des processus (économiques, sociaux, politiques, spirituels, etc.) et des idées, des intérêts scientifiquement conscients des personnes et de leurs communautés ;
- systémique-structurel qui consiste à clarifier les connexions et dépendances internes entre les éléments d'un système donné et à permettre de se faire une idée de l'organisation interne (structure) du système étudié ;
- fonctionnel du système, ce qui implique d'identifier les fonctions pour lesquelles les systèmes correspondants ont été créés et existent ;
système-cible, c'est-à-dire la nécessité d'une détermination scientifique des buts et sous-objectifs du système, leur coordination mutuelle les uns avec les autres ;
- ressource système, qui consiste à identifier soigneusement les ressources nécessaires au fonctionnement du système, pour que le système résolve un problème particulier ;
- Systeme d'intégration, qui consiste à déterminer l'ensemble des propriétés qualitatives du système, garantissant son intégrité et sa particularité ;
- système de communication, c'est-à-dire la nécessité d'identifier les connexions externes d'un système donné avec d'autres, c'est-à-dire ses connexions avec l'environnement ;
- systémique-historique, qui permet de connaître les conditions d'émergence du système étudié, les étapes qu'il a traversées, l'état actuel, ainsi que les perspectives possibles de développement.
Presque toutes les sciences modernes reposent sur un principe systémique. Un aspect important de l'approche systémique est le développement d'un nouveau principe pour son utilisation - la création d'une nouvelle approche (méthodologie générale) de la cognition, unifiée et plus optimale, pour l'appliquer à tout matériau connaissable, dans le but garanti d'obtenir la compréhension la plus complète et la plus holistique de ce matériau.
L'approche systémique est souvent évoquée à propos des tâches de développement organisationnel : une approche systématique pour résoudre les problèmes de l'entreprise, une approche systématique pour apporter des changements, une approche systématique pour créer une entreprise, etc. Quel est le sens de telles déclarations ? Qu’est-ce qu’une approche systémique ? En quoi diffère-t-elle de l’approche « non systématique » ? Essayons de le comprendre.
Commençons par la définition du concept « système ». Russell Ackoff (dans Planning for the Future of the Corporation) donne la définition suivante : « Un système est un ensemble de deux ou plusieurs éléments qui remplissent les conditions suivantes : (1) le comportement de chaque élément affecte le comportement de l'ensemble, ( 2) le comportement des éléments et leur effet sur l'ensemble interdépendant, (3) s'il existe des sous-groupes d'éléments, chacun d'eux influence le comportement de l'ensemble et aucun d'entre eux ne le fait de manière indépendante. Ainsi, un système est un tout qui ne peut être divisé en parties indépendantes. Toute partie du système, en étant séparée, perd ses propriétés. Ainsi, la main d’une personne, séparée de son corps, ne peut pas dessiner. Le système possède des qualités essentielles que ses éléments n'ont pas. Par exemple, une personne peut composer de la musique et résoudre des problèmes mathématiques, mais aucune partie de son corps n'en est capable.
Avec une approche systématique de la résolution de problèmes pratiques, tout objet ou phénomène est considéré comme un système et en même temps comme partie d'un système plus vaste. Ackoff définit l'approche systémique dans l'activité cognitive comme suit : (1) identification du système dont fait partie l'objet qui nous intéresse, (2) explication du comportement ou des propriétés de l'ensemble, (3) explication du comportement ou propriétés de l'objet qui nous intéresse en termes de son rôle ou de ses fonctions dans l'ensemble dont il fait partie.
En d'autres termes, face à un problème, un manager qui réfléchit systémiquement ne se précipite pas pour rechercher le coupable, mais découvre avant tout quelles conditions extérieures à la situation considérée ont causé ce problème. Par exemple, si un client mécontent appelle au sujet d’une date de livraison manquée d’un équipement, la réponse la plus évidente serait de punir le personnel de production pour ne pas avoir finalisé la commande à temps. Cependant, si l'on y regarde de plus près, les racines du problème peuvent être trouvées bien au-delà des processus de production, lorsque les exigences relatives à l'équipement commandé n'étaient pas clairement définies dans le cahier des charges, ont été modifiées à plusieurs reprises au cours des travaux et lors de la conclusion du contrat, le les vendeurs fixent des délais irréalistes, sans tenir compte des spécificités de la commande. Qui doit être puni ici ? Très probablement, vous devez changer votre système de vente et de gestion des commandes !
Ce sujet est riche de sens. Il y a beaucoup à dire ici... Je vais laisser cela comme base pour un prochain article.
Approche systémique
Approche systémique- orientation de la méthodologie de la connaissance scientifique, qui repose sur la considération d'un objet en tant que système : un complexe intégral d'éléments interconnectés (I. V. Blauberg, V. N. Sadovsky, E. G. Yudin) ; ensembles d'objets en interaction (L. von Bertalanffy) ; ensembles d'entités et de relations (Hall A.D., Fagin R.I., feu Bertalanffy).
En parlant d'approche systémique, nous pouvons parler d'une certaine manière d'organiser nos actions, qui couvre tout type d'activité, en identifiant des modèles et des relations afin de les utiliser plus efficacement. Dans le même temps, l’approche systémique n’est pas tant une méthode de résolution de problèmes qu’une méthode de définition de problèmes. Comme on dit : « Une question posée correctement constitue la moitié de la réponse ». Il s’agit d’une manière de cognition qualitativement supérieure à une simple méthode objective.
Principes de base de l'approche systémique
- Intégrité, ce qui nous permet de considérer simultanément le système comme un tout unique et en même temps comme un sous-système pour des niveaux supérieurs.
- Structure hiérarchique, c'est-à-dire la présence d'un ensemble (au moins deux) d'éléments disposés sur la base de la subordination d'éléments de niveau inférieur à des éléments de niveau supérieur. La mise en œuvre de ce principe est clairement visible dans l'exemple de toute organisation spécifique. Comme vous le savez, toute organisation est une interaction de deux sous-systèmes : le gestionnaire et le géré. L’un est subordonné à l’autre.
- Structuration, vous permettant d'analyser les éléments du système et leurs relations au sein d'une structure organisationnelle spécifique. En règle générale, le processus de fonctionnement d'un système n'est pas tant déterminé par les propriétés de ses éléments individuels que par les propriétés de la structure elle-même.
- Pluralité, qui permet d'utiliser de nombreux modèles cybernétiques, économiques et mathématiques pour décrire des éléments individuels et le système dans son ensemble.
- Systématicité, propriété d’un objet d’avoir toutes les caractéristiques d’un système.
Définitions de base de l'approche systémique
Les fondateurs de l'approche systémique sont : L. von Bertalanffy, A. A. Bogdanov, G. Simon, P. Drucker, A. Chandler.
- Un système est un ensemble d’éléments interconnectés qui forment l’intégrité ou l’unité.
- La structure est un moyen d'interaction des éléments du système à travers certaines connexions (une image des connexions et de leurs stabilités).
- Un processus est un changement dynamique d'un système au fil du temps.
- Fonction - le fonctionnement d'un élément du système.
- L'état est la position du système par rapport à ses autres positions.
- Un effet de système est le résultat d’une réorganisation particulière des éléments du système, lorsque le tout devient plus grand que la simple somme de ses parties.
- L'optimisation structurelle est un processus itératif ciblé consistant à obtenir une série d'effets système afin d'optimiser un objectif d'application dans le cadre de contraintes données. L'optimisation structurelle est pratiquement réalisée à l'aide d'un algorithme spécial pour la réorganisation structurelle des éléments du système. Série développée modèles de simulation pour démontrer le phénomène d'optimisation structurelle et pour la formation.
Hypothèses de base de l’approche systémique
- Il existe des systèmes dans le monde
- La description du système est vraie
- Les systèmes interagissent les uns avec les autres et, par conséquent, tout dans ce monde est interconnecté.
- Le monde est donc aussi un système
Aspects de l'approche systémique
Une approche systémique est une approche dans laquelle tout système (objet) est considéré comme un ensemble d'éléments (composants) interconnectés qui ont un résultat (objectif), un apport (ressources), une communication avec l'environnement externe et un retour d'information. C'est l'approche la plus complexe. L'approche systémique est une forme d'application de la théorie de la connaissance et de la dialectique à l'étude des processus se produisant dans la nature, la société et la pensée. Son essence réside dans la mise en œuvre des exigences de la théorie générale des systèmes, selon lesquelles chaque objet en cours de son étude doit être considéré comme un système vaste et complexe et, en même temps, comme un élément d'un système plus général. système.
Une définition détaillée d'une approche systémique comprend également l'étude obligatoire et l'utilisation pratique des huit aspects suivants :
- élément-système ou système-complexe, consistant à identifier les éléments qui composent un système donné. Dans tous les systèmes sociaux, on peut trouver des composants matériels (moyens de production et biens de consommation), des processus (économiques, sociaux, politiques, spirituels, etc.) et des idées, des intérêts scientifiquement conscients des personnes et de leurs communautés ;
- système-structural, qui consiste à clarifier les connexions et dépendances internes entre les éléments d'un système donné et à permettre de se faire une idée de l'organisation interne (structure) du système étudié ;
- fonctionnel du système, qui consiste à identifier les fonctions pour lesquelles les systèmes correspondants ont été créés et existent ;
- système-cible, c'est-à-dire la nécessité d'une détermination scientifique des buts et sous-objectifs du système, leur coordination mutuelle les uns avec les autres ;
- ressource système, qui consiste à identifier soigneusement les ressources nécessaires au fonctionnement du système, pour que le système résolve un problème particulier ;
- l'intégration du système, consistant à déterminer l'ensemble des propriétés qualitatives du système, garantissant son intégrité et sa particularité ;
- la communication système, c'est-à-dire la nécessité d'identifier les connexions externes d'un système donné avec d'autres, c'est-à-dire ses connexions avec l'environnement ;
- systémique-historique, qui permet de connaître les conditions dans le temps de l'émergence du système étudié, les étapes qu'il a traversées, l'état actuel, ainsi que les perspectives possibles de développement.
Presque toutes les sciences modernes reposent sur un principe systémique. Un aspect important de l'approche systématique est le développement d'un nouveau principe pour son utilisation - la création d'une nouvelle approche (méthodologie générale) de la cognition, unifiée et plus optimale, pour l'appliquer à tout matériau connaissable, dans le but garanti d'obtenir la compréhension la plus complète et la plus holistique de ce matériau.
voir également
Littérature
- A. I. Rakitov « Problèmes philosophiques de la science : approche systématique » Moscou : Mysl, 1977, 270 p.
- V. N. Sadovsky « Approche systémique et théorie générale des systèmes : état, principaux problèmes et perspectives de développement » Moscou : Nauka, 1980.
- Recherche de systèmes. Annuaire. Moscou : Nauka, 1969-1983.
- Études philosophiques et méthodologiques des sciences techniques.- Questions de philosophie, 1981, n° 10, p. 172-180.
- I. V. Blauberg, V. N. Sadovsky, E. G. Yudin « Approche systémique dans la science moderne » - Dans le livre : Problèmes de méthodologie pour la recherche sur les systèmes. M. : Mysl, 1970, p. 7-48.
- I. V. Blauberg, V. N. Sadovsky, E. G. Yudin «Principe philosophique de systématicité et approche systémique» - Numéro. Philosophie, 1978, n° 8, p. 39-52.
- G. P. Shchedrovitsky « Principes et schéma général d'organisation méthodologique de la recherche et du développement systémiques » - M. : Nauka, 1981, p. 193-227.
- V. A. Lektorsky, V. N. Sadovsky « Sur les principes de la recherche sur les systèmes
(en lien avec la « théorie générale des systèmes » de L. Bertalanffy) » - Vopr. Philosophie, 1960, n° 8, p. 67-79.
- Savelyev A.V. Extension ontologique de la théorie des systèmes fonctionnels // Journal des problèmes d'évolution des systèmes ouverts, Kazakhstan, Almaty, 2005, n° 1(7), p. 86-94.
- Savelyeva T. S., Savelyev A. V. Difficultés et limites de l'approche systémique en sciences du cerveau // en collection. matériaux XI International. conférence sur la neurocybernétique « Problèmes de neurocybernétique ». Rostov-sur-le-Don, 1995, p. 208-209.
Liens
- Agoshkova E.B., Akhlibinsky B.V. Evolution du concept de système // Questions de philosophie. - 1998. - N° 7. - P. 170-179.
- Sidorov S.V. Règles de mise en œuvre d'une approche systématique dans la gestion d'une école en développement // Magazine électronique « Connaissance. Compréhension. Compétence ". - 2010. - N°2 - Pédagogie. Psychologie.
- Approche systémique // Grande Encyclopédie Soviétique.
- Joseph O'Connor L'art de la pensée systémique. - 2008.
- Joseph O'Connor, Ian McDermott L'art de la pensée systémique : compétences essentielles pour la créativité et la résolution de problèmes // "Éditeur Alpina". - M., 2011. - N° 978-5-9614-1589-6.
Fondation Wikimédia. 2010.
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