Teorie systémů

Teorie systémů Zabývá se zkoumáním systémů z metodologického aspektu. Základy teorie systémů položil Ludwig von Bertalanffy v letech 1949 - 1952 na základě vzniku specifických problémů při zkoumání složitých objektů napříč různými vědními obory. Například jsou součástí teoretické kybernetiky, ekonomie, přírodních věd atd.

Obecně lze říci, že pojem systém používáme pro studium reálných problémů. Speciální obor zabívající se teorií systémů nám umožňuje řešit složité problémy formou zjednodušeného zobrazení skutečných objektů pomocí systémových modelů.

Mezi hlavní úlohy teorie systému patří zmapování a vypracování obecných modelů systému, vytvoření matematicko-logického popisného aparátu systému a sestavování dílčích teorií systému. Předmětem zájmu teorie systémů tedy je výzkum mechanismů transformace vstupů, které působí z okolí systému na systém, na výstupy, jimiž systém reaguje na podněty.

Teorie systémů se nevěnuje zkoumání zákonitostí, které jsou předmětem zkoumání speciálních vědních disciplín (fyzika, biologie, ekonomika, sociologie apod.), ale snaží se pochopit a vysvětlit principy jevů, které jsou těmto objektům společné. V moderním pojetí se teorie systémů zabývá studiem systémů (reálných, abstraktních i obecných), jejich chováním a interakcemi s okolím a jejich celkovou adaptabilností. Součástí teorie systému je tak i teorie sítí.

Definice systému

Systém je množina elementů (prvků), které jsou mezi sebou vázány nějakým vztahem, respektive vazbou, a jako celek má tento systém vztah ke svému okolí. Systém není jen souhrnem prvků, ale těch, jejichž vzájemné vztahy vytvářejí celek.

Obecnou definici můžeme více zkonkretizovat a získáme definici tuto: Systém S zapisujeme jako množinu S=(P, V, I, O), kde P je neprázdná množina prvků, V je neprázdná množina všech vazeb (závislostí) mezi prvky, I je neprázdná množina vstupů a O je neprázdná množina výstupů. Prvky tedy umožňují popsat chování systémů.

Bertalanffy dokázal, že interakce mezi prvky systému jsou pro vlastnosti celku stejně důležité a že celek může vykazovat vlastnosti, které bezprostředně nevyplývají z vlastností celku.

Vlastnosti systémů

Jakkýkoliv systém je charakterizován dvěmi základními vlastnostmi:

• Chování systému vyjadřuje závislost mezi okolními podněty, které působí na jeho vstup, a výstupními odezvami, které se objevují. Charakterizuje tedy vztahy k vnějšímu okolí.
• Strukturou systému chápeme vnitřní uspořádání (strukturalizaci) prvků a jejich chování, tedy vnitřní funkční vztahy systému.

Tyto vlastnosti se navzájem ovlivňují a souvisí spolu, protože dané struktuře systému odpovídá jasně určené chování a určitému chování odpovídá třída struktur, která je v tomto chování definována.

Dělení systémů

• abstraktní systémy jsou systémy, které jsou produktem lidského myšlení a nemají přímou analogii v reálném světě (tj. hypotézy, jazyky, vědecké systémy apod.)
• reálné systémy tvoří soubory materiálních objektů (tj. mechanické systémy, biologické systémy apod.)
• přírodní systémyjsou produktem přírody, např. živé organismy
• umělé systémy vznikají jako výsledek činnosti lidí
• řízené systémy jsou takové systémy, kde dochází k řídícímu procesu, kdy dochází k vzájemnému působení řízeného a řídícího objektu, dále je dělíme na automatizované a
• jednoduché systémy mají malý počet prvků stejného druhu a jednoznačné vazby mezi nimi
• složité systémy jsou komplexní systémy, které se vyznačují nejen složitostí vazeb, složením prvků, ale i tím, že systém je vždy řízený a nejde ho zcela formalizovat
• otevřené systémy s okolím reagují a navzájem se ovlivňují

Struktury systémů

Analýza a syntéza systémů

• Analýza systémů - na základě známe struktury. chování prvků a vlastností vazeb mezi prvky je potřeba zjistit chování systému.
• Syntéza systémů - Na základě známého (požadovaného) chování a omezení je potřeba určit strukturu systému. Tento proces se vyskytuje při návrhu systému.

"Černá" skříňka

Zvláštní problém, který souvisí s identifikací systému, při kterém černou skříňkou nazýváme jakkýkoliv systém, u kterého strukturu ani chování neznáme. Řešeí uvedeného problému spočívá v získání údajů o chování zkoumaného systému experimentální cestou při použití vhodnýchvstupních signálů. Mame-li částečné znalosti o struktuře , použivá se termín "šedá" skříňka.

Odkazy

Klíčová slova

Teorie systémů, sytém, využití teorie systémů, systém, anylýza, kybernetika