Карл Людвиг фон Берталанфи – Первооснователь обобщённой системной концепции под названием «Общая теория систем»

 Использование вычислительных машин  и моделирование. Системы дифференциальных уравнений, применяемые для «моделирования» или спецификации систем, обычно требуют много времени для своего решения, даже если они линейны и содержат немного переменных; нелинейные системы уравнений разрешимы только в некоторых частных случаях. По этой причине с использованием вычислительных машин открылся новый подход к системным исследованиям.

 Теория  ячеек . Одним из аспектов системных исследований, который следует выделить, поскольку эта область разработана чрезвычайно подробно, является теория ячеек, изучающая системы, составленные из подъединиц с определенными граничными условиями, причем между этими подъединицами имеют место процессы переноса. Такие ячеечные системы могут иметь, например, «цепную» или «сосковую» структуру (цепь ячеек или центральную ячейку, сообщающуюся с рядом периферийных ячеек). Вполне понятно, что при наличии в системе трех и более ячеек математические трудности становятся чрезвычайно большими. В этом случае анализ возможен лишь благодаря использованию преобразований Лапласа и аппарата теорий сетей и графов.

 Теория  множеств. Общие формальные свойства систем и формальные свойства закрытых и открытых систем и т. д. могут быть аксиоматизированы в языке теории. По математическому изяществу этот подход выгодно отличается от более грубых и специализированных формулировок «классической» теории систем. Связи аксиоматизированной теории систем с реальной проблематикой системных исследований пока выявлены весьма слабо.

 Теория  графов. Многие системные проблемы относятся к структурным и топологическим свойствам систем, а не к их количественным отношениям. В этом случае используется несколько различных подходов. В теории графов, особенно в теории ориентированных графов (диграфов), изучаются реляционные структуры, представляемые в топологическом пространстве. Эта теория применяется для исследования реляционных аспектов биологии. В математическом смысле она связана с матричной алгеброй, по своим моделям – с тем разделом теории ячеек, в котором рассматриваются системы, содержащие частично «проницаемые» подсистемы, а вследствие этого – с теорией открытых систем.

 Теория  сетей в свою очередь связана с теориями множеств, графов, ячеек и т. д. Она применяется к анализу таких систем, как нервные сети.

 Кибернетика является теорией систем управления, в основе которых лежит связь (передача информации) между системой и средой и внутри системы, а также управление (обратная связь) функциями системы относительно среды. Как уже говорилось, кибернетические модели допускают широкое применение, но их нельзя отождествлять с теорией систем вообще. В биологии и других фундаментальных науках кибернетические модели позволяют описывать формальную структуру механизмов регуляции, например, при помощи блок-схем и графов потоков. Использование кибернетических моделей позволяет установить структуру регуляции системы даже в том случае, когда реальные механизмы остаются неизвестными и система представляет собой «черный ящик», определяемый только его входом и выходом. Таким образом, одна и та же кибернетическая схема может применяться к гидравлическим, электрическим, физиологическим и т. д. системам. Тщательно разработанная техническая теория сервомеханизмов применяется к естественным системам в ограниченном объеме.

 Теория  информации в смысле К. Шеннона и У. Уивера опирается на понятие информации, математическое выражение для которой изоморфно выражению для негэнтропии в термодинамике. Считается, что понятие информации можно использовать в качестве меры организации. Хотя теория информации имеет большое значение для техники связи, ее применения в науке до сих пор весьма незначительны. Главной проблемой остается выяснение отношения между информацией и организацией, между теорией информации и термодинамикой.

 Теория  автоматов представляет собой теорию абстрактных автоматов, имеющих вход, выход, иногда способных действовать методом проб и ошибок и обучаться. Общей моделью теории автоматов является машина Тьюринга, которая представляет собой абстрактную машину, способную печатать (или стирать) на ленте конечной длины цифры 1 и 0. Можно показать, что любой сколь угодно сложный процесс может моделироваться машиной Тьюринга, если этот процесс можно выразить конечным числом операций. В свою очередь то, что возможно логически (т. е. в алгоритмическом символизме), может также быть сконструировано – в принципе, но не всегда практически – автоматом (т. е. алгоритмической машиной).

 Теория игр. Она несколько отличается от других рассмотренных системных подходов, все же можно поставить в ряд наук о системах. В ней рассматривается поведение «рациональных» игроков, пытающихся достичь максимальных выигрышей и минимальных потерь за счет применения соответствующих стратегий в игре с соперником (или природой). Следовательно, теория игр по существу рассматривает «системы», включающие антагонистические «силы».

 Теория  решений является математической теорией, изучающей условия выбора между альтернативными возможностями.

 Теория  очередей рассматривает оптимизацию обслуживания при массовых запросах.

 Несмотря  на неоднородность и явную неполноту  проведенного рассмотрения, отсутствие достаточной четкости в различении моделей (например, моделей открытой системы, цепи обратной связи и т. д.) и математических формализмов (например, формализмов теорий множеств, графов, игр), такое перечисление позволяет показать, что существует целый ряд подходов к исследованию систем, а некоторые из них обладают мощными математическими методами. Системные исследования означают прогресс в анализе проблем, которые ранее не изучались, считались выходящими за пределы науки или чисто философскими. 

Теория открытых систем – важное обобщение физической теории, кинетики и термодинамики. В ее рамках были сформулированы новые принципы и подходы, такие, как принцип эквифинальности, обобщение второго начала термодинамики, возможность повышения порядка в открытых системах, наличие периодических явлений при «ошибке» системы и ее фальстарте и т. д. Дальнейшего изучения требует возможность измерения организации в терминах энтропии («цепь энтропии» высших молекулярных соединений, показывающая определенный порядок составляющих молекул). 

2.2. Успехи  общей теории систем

 При оценке новых  теорий решающим вопросом является определение  объясняющей и предсказательной ценности этих теорий, претендующих, например, на решение большого числа проблем, относящихся к целостности, телеологии и т. д. Несомненно, что изменение интеллектуального климата позволяет видеть новые, до этого не замечавшиеся проблемы или видеть проблемы в новом свете, и это более важно, чем какое-либо единичное специальное исследование. «Копернианская революция» в науке означала нечто значительно большее, чем просто возможность несколько лучше вычислять движения планет; общая теория относительности является большим, нежели просто объяснением весьма небольшого числа физических явлений, не поддававшихся ранее анализу; дарвинизм представлял собой нечто большее, чем просто гипотетический ответ на вставшие в зоологии проблемы; одним словом, во всех этих случаях большое значение имело изменение, так сказать, системы. Вместе с тем реальное оправдание такого изменения в конечном счете определяется специфическими успехами, которые не могли быть достигнуты без этой новой теории.

 Несомненно, что общая теория систем открывает  перед нами новые горизонты, однако ее связь с эмпирическими фактами пока еще остается весьма скудной. Так, теория информации в свое время была провозглашена «главным направлением» современного научного исследования, но, помимо первоначальной сферы своего применения – техники, – в других областях она не сыграла до сих пор значительной роли. В психологии ее достижения в значительной мере ограничены весьма банальными применениями, такими, как анализ запоминания и т. д. Когда в биологии говорят о ДНК как о «закодированной информации» или о «дроблении кода» при объяснении структуры нуклеиновых кислот, это скорее facon de parler, нежели дополнительный взгляд на управление протеиновым синтезом. «Теория информации, весьма полезная для решения задач вычислительной техники и анализа сетей, до сих пор не заняла значительного места в биологии» . Теория игр также является новым шагом в развитии математики, который сравнивали по своим масштабам с ньютоновской механикой и введением в науку исчислений, но здесь конкретные «применения являются скудными и нерешительными». То же самое можно видеть на примере теории решений, от которой ожидали значительного выигрыша для прикладной системной науки, но что касается весьма разрекламированных военных и экономических игр, то «не существует контролируемой оценки эффективности этих игр и методов отбора операторов»

 Следует обратить особое внимание на опасности, таящиеся в научных достижениях последних лет. В науке прошлого (и частично настоящего) господствовал однобокий эмпиризм. В биологии (и психологии) только сбор данных и накопление экспериментов рассматривалось как действительно «научная деятельность», теория приравнивалась к «спекуляции» или «философии» и при этом забывалось, что простое соединение эмпирических данных хотя и означает определенный прогресс, но еще не составляет собственно «науки». Результатом эмпиризма явилось отсутствие достаточного понимания и поддержки для развития теоретических методов анализа, что в свою очередь оказало неблагоприятное влияние на эмпирическое исследование, которое по большей части стало случайным, ведущимся наугад. В последние годы в определенных областях науки обстановка кардинально изменилась. Энтузиазм, вызванный полученными в распоряжение новыми математическими и логическими инструментами, привел к лихорадочному «построению моделей» как самоцели, часто без отнесения их к эмпирическим фактам. Однако экспериментирование с понятиями наугад имеет не больше шансов на успех, чем случайное экспериментирование с биологическим, психологическим или клиническим материалом. Несколько иная ситуация сложилась в кибернетике. Применяемые здесь модели не являются новыми. Хотя интенсивное развитие этой области началось со времени введения термина «кибернетика. С тех пор модели обратной связи и гомеостазиса были применены к огромному числу биологических явлений и – несколько менее убедительно – в психологии и социальных науках. Конечно, во всех подходах к общей теории систем существует такая опасность: мы получили новый компас для научного мышления, но очень трудно продраться между Сциллой тривиальности и Харибдой ложных неологизмов.

 Понятие системы выдвигает проблемы, многие из которых еще далеки от своего разрешения. В прошлом исследование системных проблем привело к важным математическим результатам, таким, как теория интегро-дифференциальных уравнений Вольтера, понятие системы с «памятью», поведение которой зависит не только от имеющихся в настоящее время условий, но также от ее предшествующей истории. Сейчас встают новые важные системные проблемы: например, общая теория нелинейных дифференциальных уравнений, состояний подвижного равновесия и ритмических явлений, обобщенный принцип наименьшего действия, термодинамическое определение состояний подвижного равновесия и т. д.; все они ждут своего решения.

 При рассмотрении того или иного исследования, разумеется, не имеет значения, выступает оно открыто под названием «общей теории систем» или нет. Мы не предполагаем давать здесь полного или исчерпывающего обзора. Цель данного непретенциозного обзора будет выполнена, если он сможет выступить своеобразным путеводителем в исследованиях, ведущихся в настоящее время в области общей теории систем, а также для научных сфер, которые, возможно, станут в будущем ареной системной деятельности. 
 
 
 
 

 Заключение 

 В заключение можно сделать вывод, что общая  теория систем, способствуя расширению сферы действия научно-теоретического знания, привела к новым взглядам и принципам и открыла новые, «могущие быть исследованными» проблемы, то есть проблемы, которые могут быть предметом дальнейшего экспериментального или математического изучения. Ограниченность этой теории и ее приложений в их настоящем виде совершенно очевидна. Однако ее принципы, как это показано на примере их применения в различных областях науки и техники, по-видимому, являются в своей основе вполне здравыми. 

 Список  литературы 

1. Исследования  по общей теории систем: Сборник переводов / Общ. ред.

и вст. ст. В. Н. Садовского и Э. Г. Юдина. – М.: Прогресс, 1969. С. 23–82.

2. Л. фон Берталанфи ОБЩАЯ ТЕОРИЯ СИСТЕМ - КРИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР L. von Bertalanffy, General System Theory—A Critical Review, «General Systems», vol. VII, 1962, p. 1—20. Перевод Н. С. Юлиной.  
3. Системные исследования: Ежегодник. – М.: Наука, 1969. С. 30–54.
4. Материал из Википедии — свободной энциклопедии