Sistemas y diseño de sistemas

Ideas particulares sobre sistemas

Aspectos matemáticos de la teoría general de sistemas El lenguaje de las matemáticas esta eminentemente calificado para servir como el lenguaje de la teoría general de sistemas debido precisamente a que este lenguaje esta dedicado en su contenido y expresión solamente a las características estructurales (de relación) de una situación.

Pueden declararse dos sistemas similares, según el grado en el cual estén relacionados sus modelos matemáticos. Estos son idénticos si las estructuras matemáticas son isomorfas. Por tanto, el uso de las matemáticas cambia el énfasis del contenido a la estructura de los eventos.

Stafford Beer ha expresado mejor que nadie la necesidad de un metalenguaje, es decir un lenguaje de orden elevado, en el cual se puedan estudiar proposiciones escritas en un lenguaje de bajo orden.

A fin de ejercer control sobre un sistema a un nivel dado, debe existir un sistema con un orden de lógica más elevado para ejercer dicha regulación y en forma correspondiente, un lenguaje o código de un orden más elevado que el de aquel sistema en el cual las decisiones y mandatos del sistema se expresan.

Las matemáticas representan el metalenguaje ideal en el sentido que Beer da a esta palabra: “las propiedades generales de los sistemas se describen en un lenguaje independiente de la naturaleza especifica de los sistemas. Los sistemas políticos El documento titulado conocimiento de sistemas describe la necesidad de que todos los ciudadanos comprendan el proceso político en cierto grado diferente del “nacionalista” elemental. “Un sistema político esta constituido por la relaciones que una sociedad busca regular mediante el ejercicio del poder publico, y toda actividad política esta dirigida a la regulación de algún conjunto de relaciones en marcha, ya sea internas al sistema y controladas por el regulador o externas, entre el sistema y otros sistemas.

A fin de continuar viviendo los sistemas a todos los niveles procesan materiales, energía e información. Debido a su origen evolucionarlo común y a necesidades físicas comunes, todos los sistemas vivientes en la tierra realizan ciertos procesos fundamentales Miller identifica 19 de estos procesos, cada uno tiene una o mas funciones esenciales a la existencia continua de los sistemas individual y/o de las especies. Un tipo dado de sistema debe bien poseer componentes estructurales para cada uno de estos subsistemas, o debe depender de otros sistemas vivientes para que lo contengan, sin embargo a fin de ser un sistema viviente, este debe tener un sistema determinante o ejecutivo.

Características generales de los sistemas

Características generales de los sistemas

Los sistemas se caracterizan por los siguientes conceptos, los elementos son los componentes de cada sistema. Los elementos de sistema pueden a su vez ser sistemas por derecho propio, es decir, subsistemas. Los elementos de sistemas pueden ser inanimados (no vivientes), o dotados de vida (vivientes). La mayoría de los sistemas con los cuales tratamos, son agregados de ambos. Los elementos que entran al sistema se llaman entradas, y los que lo dejan son llamados salidas o resultados.

Proceso de conversión: Los sistemas organizados están dotados de un proceso de conversión por lo cual los elementos del sistema pueden cambiar de estado. El proceso de conversión cambia elementos de entrada en elementos de salida. En un sistema con organización, los procesos de conversión generalmente agregan valor y utilidad alas entradas, al convertirse en salidas. Si le proceso de conversión reduce el valor o utilidad en el sistema, este impone costos o impedimentos.

Entradas y recursos: La diferencia entre entradas y recursos es muy mínima, y depende solo del punto de vista y circunstancial. En el proceso de conversión, las entradas son generalmente los elementos sobre los cuales se aplican los recursos. Cuando se identifican las entradas y recursos de un sistema, es importante especificar si están o no bajo control del diseñador de sistema, es decir, si pueden ser considerados como parte del sistema o parte del medio.

Salidas o resultados: Las salidas son los resultados del proceso del sistema y se cuentan como resultados, éxitos o beneficios.

El medio: Determina cuales sistemas se encuentran bajo control de quienes toman las decisiones, y cuales deben dejarse fuera de su jurisdicción.

Propósito y función: Los sistemas inanimados están desprovistos de un propósito evidente. Estos adquieren un propósito o función especifico, cuando entran en relación con otros subsistemas en el contexto de un sistema más grande.

Atributos: Los sistemas, subsistemas y sus elementos, están dotados de atributos o propiedades. Los atributos pueden ser “cuantitativos” o “cualitativos”. Esta diferenciación determina el enfoque a utilizarse para medirlos.

Metas y objetivos: La identificación de metas y objetivos es de suprema importancia para el diseño de sistemas.

Componentes, programas y misiones.: En sistemas orientados a objetivos, se organiza el proceso de conversión alrededor del concepto de componentes, programas o misiones, el cual consiste de elementos compatibles reunidos para trabajar hacia un objetivo definido.

Administración, agentes y autores de decisiones: Las acciones y decisiones que tienen lugar en el sistema, se atribuyen o asignan a administradores, agentes y autores de decisiones cuya responsabilidad es la guía del sistema hacia el logro de sus objetivos.

Estructura: La noción de estructura se relaciona con la forma de las relaciones que mantienes los elementos del conjunto. Las estructuras pueden ser simples o complejas, dependiendo del número y tipo de interrelaciones entre las partes del sistema.

Estados y flujos: El estado de un sistema se define por las propiedades que muestran sus elementos en un punto en el tiempo. La condición de un sistema está dada por el valor de los atributos que lo caracterizan. Los cambios de un estado a otro por los que pasan los elementos del sistema dan surgimiento a flujos, los cuales se definen en términos de cambio de tasas de valor de los atributos de sistemas.

Clasificación de los sistemas por su origen

TIPOS DE SISTEMAS POR SU ORIGEN

Un sistema es un conjunto de partes o elementos organizados y relacionados que interactúan entre sí para lograr un objetivo. Los sistemas reciben (entrada) datos, energía o materia del ambiente y proveen (salida) información, energía o materia. Un sistema puede ser físico o concreto (una computadora, un televisor, un humano) o puede ser abstracto o conceptual (un software)

Por su naturaleza, los sistemas pueden ser conceptuales o concretos. Los conceptuales están formados por objetivos que existen en el espacio y en el tiempo, como un sistema gramático, un sistema filosófico; en tanto que el grupo de sistemas concretos llenan la realidad, como una roca, una clase en el aula, un sistema cilíndrico.

En cuanto a su funcionamiento, puede hablarse de sistemas abiertos y cerrados. Un sistema abierto intercambia materia y energía con el ambiente. Por ejemplo, un árbol recibe materia y energía (insumos o corrientes de entradas) a partir del aire y del suelo, pero a su vez entrega oxigeno al ambiente (productos o corrientes de salida), a parte de otros elementos como las flores, los frutos, madera, belleza, aromas, entre otros. La corriente de entrada que recibe un sistema es procesada por el mismo, y parte la devuelve al medio o entorno y parte la conserva para combatir la entropía, es decir, mantener un estado vital dinámico.

Los conceptos de sistemas abierto y cerrado introducen una diferenciación muy importante entre ellos. Un sistema cerrado es un sistema que no tiene medio, es decir, no hay sistemas externos que lo violen— o a través del cual ningún sistema externo será considerado. 

Un sistema abierto es aquel que posee medio; es decir, posee otros sistemas con los cuales se relaciona, intercambia y comunica. Como se notara posteriormente, la distinción entre sistemas abierto y cerrado, es fundamental para la comprensi6n de los principios básicos de la teoría general de sistemas. Cualquier consideración de sistemas abiertos como sistemas cerrados, en los que pasa inadvertido el medio, trae consigo graves riesgos que deben comprenderse totalmente.

 Todos los sistemas vivientes son sistemas abiertos. Los sistemas no vivientes son sistemas cerrados, aunque la adición de una característica de retroalimentación les proporciona ciertas propiedades limitadas de sistemas vivientes, que están relacionadas con su estado de equilibrio.

Los sistemas cerrados se mueven a un estado estático de equilibrio que es únicamente dependiente de las condiciones iníciales del sistema. Si cambian las condiciones iníciales, cambiara el estado estable final. De acuerdo con la segunda ley de la termodinámica, el sistema se moverá en dirección a la entropía máxima, término que posteriormente se explicara. 

En el caso de los sistemas abiertos, puede lograrse el mismo estado final a partir de diferentes condiciones iníciales, debido a la interacción con el medio. A esta propiedad se le da el nombre de equifinalidad. Los sistemas no vivientes con una retroalimentación apropiada tenderán hacia estados de equilibrio, que no dependen únicamente de las condiciones iníciales, sino más bien de las limitaciones impuestas al sistema. El movimiento hacia este estado final le da al sistema no viviente alguna semejanza a la conducta de búsqueda de objetivos, la cual esta reservada estrictamente a los sistemas vivientes. Por tanto, en virtud del mecanismo de retroalimentación, los sistemas no vivientes "parecen mostrar equifinalidad" y "adquirir algunas de las propiedades de los sistemas vivientes en virtud de estar abiertos".

Origenes, fuentes y enfoques de la teoria general de sistemas

    "Mapa mental de origenes, fuentes y enfoques de la teoria general de sistemas"

En este mapa  podemos observar y estudiar losorigenes, diversas fuentes, los enfoques  de la teoria general de sistemas.

Sistemas y Diseño de Sistemas

2.1Definicion de Sistema

Del latín systema, un sistema es módulo ordenado de elementos que se encuentran interrelacionados y que interactúan entre sí. El concepto se utiliza tanto para definir a un conjunto de conceptos como a objetos reales dotados de organización.

Un sistema conceptual o ideal es un conjunto organizado de definiciones, símbolos y otros instrumentos del pensamiento (como las matemáticas, la notación musical y la lógica formal)

Un sistema real, en cambio, es una entidad material formada por componentes organizados que interactúan de forma en que las propiedades del conjunto no pueden deducirse por completo de las propiedades de la partes (denominadas propiedades emergentes).

La Teoría General de Sistemas, por su parte, es el estudio interdisciplinario que busca las propiedades comunes a estas entidades. Su desarrolló comenzó a mediados del siglo XX, con los estudios del biólogo austriaco Ludwig von Bertalanffy. Se la considera como una metateoría (teoría de teorías) que parte del concepto abstracto de sistema para encontrar reglas de valor general.

La ingeniería de sistemas o ingeniería de los sistemas es un modo de enfoque interdisciplinario que permite estudiar y comprender la realidad, con el propósito de implementar u optimizar sistemas complejos. Puede verse como la aplicación tecnológica de la teoría de sistemas a los esfuerzos de la ingeniería, adoptando en todo este trabajo el paradigma sistémico. La ingeniería de sistemas integra otras disciplinas y grupos de especialidad en un esfuerzo de equipo, formando un proceso de desarrollo estructurado.

Ingeniería de Sistemas es la aplicación de las ciencias matemáticas y físicas para desarrollar sistemas que utilicen económicamente los materiales y fuerzas de la naturaleza para el beneficio de la humanidad.

Una definición especialmente completa y que data de 1974 nos la ofrece un estándar militar de las fuerzas aéreas estadounidenses sobre gestión de la ingeniería (cita?). Ingeniería de Sistemas es la aplicación de esfuerzos científicos y de ingeniería para:

(1) transformar una necesidad de operación en una descripción de parámetros de rendimiento del sistema y una configuración del sistema a través del uso de un proceso interactivo de definición, síntesis, análisis, diseño, prueba y evaluación;

(2) integrar parámetros técnicos relacionados para asegurar la compatibilidad de todas las interfaces de programa y funcionales de manera que optimice la definición y diseño del sistema total;

(3) integrar factores de fiabilidad, mantenibilidad, seguridad, supervivencia, humanos y otros en el esfuerzo de ingeniería total a fin de cumplir los objetivos de coste, planificación y rendimiento técnico.



Teoría General de sistemas, su evolución y objetivos

1.1La revolución  que nos rodea  y  1.2Problemas para la ciencia

Desde tiempos inmemoriales, la racionalidad científica  ha procedido por medio  de la búsqueda de  formas “elementales”. Tal es la pretensión que desde Demócrito  y hasta el siglo XIX de esta manera  se gesta y se desarrolla un método cuyos frutos  han sido impresionantes que se le ha querido erigir en método universal e infalible. Este método o esta manera de abordar problemas, puede ser denominado  “método analítico clásico” y ha sido el eje entorno al cual se ha organizado  el conocimiento occidental. Las contadas excepciones han sido marginadas en el limbo de la irracionalidad o de la poesía; entre tales excepciones, mencionadas, por Ludwing  Von Bertalantly encontramos a Nicolas de cusa, a Leibniz a Hegel y a Marx. En un pasado relativamente próximo la ciencia se ocupaba en someter los fenómenos a la interacción entre sus partes, hoy el énfasis se coloca en las nociones de la totalidad y jerarquía, en problemas de organización y otros que no pueden reducirse  a acontecimientos locales, en relaciones que surgen de la totalidad  y que son manifiestas en el comportamiento de los partes.

Partiendo del principio de Heráclito de   que todo cambia y nada permanece  se puede deducir  que la historia  de la humanidad, sus reglas, avances tecnológicos, científicos  y su estructura social  están en constante cambio. El punto de partida  de la teoría  de los sistemas comienza con las teorías  de G.V. Friedrich Hegel dentro  de la elaboración  de su sistema para interpretar  la historia  de la humanidad  y la filosofía de la misma, conocida como la dialecta. La dialecta  y sus leyes declaran   que el cambio es el resultado de  conflicto de gran principio armonizador  o estado inicial  que resulta de afirmación y negación de las cosas. La teoría general de sistemas de un modelo  ejemplar que reúne un conjunto  de disciplinas  a una forma común de compresión  y solución  de problemas de conocimientos. Y la única manera de que la revolución originada  por el enfoque sistemático  termine en una gran tragedia o de origen a un retroceso  tecnológico  y científico es fortaleciendo el espíritu  de una sociedad basada  en la ética y los valores. La filosofía  de la ciencia  se ocupara de la investigación  sobre la naturaleza  del conocimiento  científico y la práctica científica, también se ocupa  de saber cómo se desarrollan, evalúan y cambian las teorías  científicas  y de saber si la ciencia  es capaz  de revelar las entidades ocultas y los procesos de la naturaleza.