Основные периоды развития науки. Возникновение системологии. Основные свойства систем

Античный период развития науки (до 17 века) характерен умозрительным подходом, оторванным от экспериментального подхода, а также использованием категории целей.

Нерасчлененность первичных элементов, например земли, воды, воздуха, огня т.е. их целостное рассмотрение обуславливалось недостаточностью химических знаний. Но категория целей использовалась. Например, падение камня, поднятого над землей, объяснялось его желанием вернуться на старое место

Ньютоновский период развития науки (с 17 века до наших дней) характеризуется естественно-научным подходом, основанным на соединении экспериментальных методов с математическими методами. Продолжающийся до наших дней ньютоновский период использует методологию физикализма для которого характерно соединение экспериментального и умозрительного (математического) подходов; Исключение категории целей; сведение изучения целого к изучению его частей (метод редукции).

Утвердившийся в науке физикализм  оказался чрезвычайно плодотворным при изучении вещественно-энергитических свойств простых систем. Однако, методология физикализма оказалась несостоятельной при исследований сложных систем, для которых определяющими оказались не вещественно-энергитических, а структурно-поведенческие свойства.

Современный новейший период развития науки (с начала 50-годов 20      

века) характеризуется развитием теории сложных систем или системологии. При этом методология физикализма продолжает широко использоваться при исследовании вещественно-энергитических свойств простых систем. Используемые в системологии принципы системного подхода, оказались продуктивными при исследовании сложных систем. Объект исследования (сложная система) потребовал целостного рассмотрения его частей, отказ от невозможного классического эксперимента над ним, а также использования (восстановление) категории цели.

Поскольку для сложных систем определяющими оказались не вещественно-энергитических, а структурно-поведенческие свойства, последние стали основными объектами исследования системологии.

В настоящее время наряду с деление естественных наук по конкретным видам систем: физика, химия, биология, социология и т.д. – возникает параллельное деление науки на две части по методам их исследования. Это:

теория простых систем со своей методологией физикализма;

тория сложных систем со свей методологией системологии.

В настоящее время физикализм и системология используются как две различные методологии исследования простых и сложных систем соответственно.

 

Основные понятия и определения системологии

  Стержнем является понятие сложной системы, которая базируется на фундаментальном понятии системы. Под системой понимается множество элементов со связями между ними. Следует сразу отметить относительность этих понятий. Так, элемент данной системы из иерархической структуры мира сам оказывается системой со своими элементами. Фиксация системы делит мир на две части – систему и среду. При этом подчеркивают большую силу связей элементов внутри системы, чем с элементами среды.

Система определяется структурой и поведением (функционированием) эти понятия для системологии являются такими же фундаментальными, как для физикализма – пространство и время.

Под структурой в системологии понимается инвариантная во времени фиксация связей между элементами системы, формализуемая математическим понятием графа.

Изменение структуры системы во времени можно рассматривать как ее эволюцию. Следует различать неформальную и формальную структуру системы.

Для неформального понятия структуры системы характерно рассмотрение «первичных» элементов вплоть до атомов.

Для формального понятия структуры системы характерно рассмотрение в качестве неделимых элементов системы элементы непосредственно нижестоящего иерархического  уровня.

Отмеченная относительность понятия структуры позволяет отказаться от него при определении сложности системы и использовать для этого понятия поведение системы.

Под поведением системы понимается ее действие во времени.

С возрастанием уровня иерархии системы возрастает и сложность ее поведения. Это связано с усложнением неформальной структуры системы.

Для определения сложности определим акт решения как выбор альтернатив. Решающей системой назовем систему, поведению которой присущ акт решения.

Системы, включающие в себя в качестве хотя бы одной подсистемы решающую систему, будем называть сложными. В частности, к ним относятся сами решающие системы.

Системы, неспособные к акту решения, будем называть простыми. Стремление системы достигнуть предпочтительного для нее состояния называют ее целенаправленным поведением, а это состояние – ее целью. Целями обладают лишь сложные системы.

 

Определение модели

Модель это объект заместитель объекта – оригинала.

Модели материального объекта (системы) могут быть материальными или знаковыми.

Материальные модели материального же объекта, называют аналоговыми.

Знаковые модели отражают системы с использованием различных символов, знаков, математических соотношений и выражений.

Системология рассматривает модели не только существующих материальных систем, но и систем, которые могут быть осуществлены в реальном физическом мире (осуществимые модели). Осуществимые модели делятся на имитационные (портретные) и оптимизационные.