Методы проектирования

Лекция № 1

Научно-техническая революция привела к возникновению
таких понятий,
как большие и сложные системы,

В инженерной деятельности

Методы проектирования
Методы инженерного творчества
Системотехника

В административном и политическом управлении

Системный подход
Политология
Футурология

В прикладных научных исследованиях

 Имитационное
моделирование
Методология
эксперимента

С другой стороны, теоретическая мысль на разных уровнях абстракции отражала системность

На философском уровне – диалектический материализм;
На общенаучном – системология, общая теория систем, теория организации;
На

Возникновение и развитие системных представлений

Системные представления возникли по объективным причинам и

В начале 80-х годов уже стало очевидным, что все эти теоретические

СИСТЕМНОСТЬ И АЛГОРИТМИЧНОСТЬ

Понятие алгоритма возникло сначала в математике и означало

Подчеркнем, что при этом делается отход от математического понимания алгоритма: сохраняя

Во-первых, всякая деятельность алгоритмична.
Во-вторых, не всегда алгоритм реальной деятельности осознается

Это означает – пытаться выявить алгоритм, исследовать его, искать “слабые места”, устранять их,

МЕХАНИЗАЦИЯ

Простейший и исторически первый способ повышения эффективности труда  .
Имеет естественный

АВТОМАТИЗАЦИЯ

Исключение участия человека
из конкретного
производственного процесса,
т.е. возложить на

Автоматизация является мощным средством повышения производительности труда: по мере совершенствования наших

Естественный предел: в реальной жизни часто приходится сталкиваться с непредвиденными условиями

КИБЕРНЕТИЗАЦИЯ

руководства человеческими коллективами
при управлении производственными системами
при проектировании и

Повышение эффективности такого взаимодействия является как объективной, так и субъективной необходимостью,

Соотношение между тремя рассмотренными уровнями организации труда

Кибернетизация

Автоматизация

Механизация

Итог

Природная системность человеческой практики является одним из объективных факторов возникновения и

ВНУТРЕННЯЯ СИСТЕМНОСТЬ ПОЗНАВАТЕЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ   АНАЛИЗ И СИНТЕЗ В ПОЗНАНИИ

Одна из

Аналитичность человеческого знания находит свое отражение в существовании различных наук, в

Вместе с тем столь же необходим и обратный процесс синтеза знаний.
Так

Однако это лишь одна из форм синтеза.
Другая, более высокая форма

Пример

Философия выявляет и ото­бражает все (любые) общие свойства всех форм материи;
Математика

ЭВОЛЮЦИЯ ВЗГЛЯДОВ НА СИСТЕМНОСТЬ МЫШЛЕНИЯ

Интересно отметить, что осознание диалектического единства

Фридрих Энгельс отмечал, что в древней Греции преобладало нерасчлененное знание:
“...природа

Для последующего этапа – метафизического способа мыш­ле­ния –  характерно преобладание анализа:
“Разложение природы на

Френсис Бэкон :
“Человеческий разум в силу своей склонности легко предполагает

СИСТЕМНОСТЬ КАК ВСЕОБЩЕЕ СВОЙСТВО МАТЕРИИ

Несмотря на различия между воззрениями разных

К выводам, аналогичным приведенному высказыванию
И. Канта, приходили многие философы. Системность

ВСЯ ПРИРОДА СИСТЕМНА

Ныне системность понимается
не только как свойство человеческой

Современные представления позволяют говорить о мире как о бесконечной иерархической системе

И. Пригожин недавно построил теорию, успешно объясняющую процессы самоорганизации в природе. Оказалось,

СИСТЕМЫ КАК АБСТРАКЦИЯ

Присоединяясь к точке зрения на системность как на

У Дж. Клира приводится
такое определение
системы:

“Система – это то,
что различается как система...

Примененное к реальным объектам, это
понятие совпадает с понятием системы (система

СВОЙСТВА ЛЮБЫХ СИСТЕМ

Характеристические признаки:
1. Всякая система обладает целостностью, обособленностью от

2. Обособленность, выделенность системы в среде не означает ее изолированности от среды:

Иными словами – все системы открыты; замкнутых (т.е. изолированных от среды) систем не

3. Цельность системы не означает ее однородности и неделимости: наоборот,

в

4. Разделимость системы на части не означает, что эти части полностью изолированы

Открытость системы означает, что ее части связаны и с внешней средой,

5. Целостность системы обусловлена тем, что система как целое обладает такими свойствами,

Эмерджентность

Возникновение принципиально нового качества, не существующего без объединения частей в систему.

Понятие эмерджентности проясняет разницу между внешними и внутренними связями системы: свойство

6. Изъятие части из системы приводит к тому, что система при этом

7. Открытость системы,
ее связанность со средой
означает, что она (система) в

8. Внутренняя и внешняя целостность систем обобщаются, объединяются, синтезируются в понятии цели,

9. Системы не являются застывшими, неизменными образованиями. Наоборот, в результате внешних и

Многообразие процессов, про­исходящих с системами, велико; их классификация проводится по разным

Системны не только человеческая
практика и мышление, но и сама природа,

КРАТКИЙ ОЧЕРК ИСТОРИИ РАЗВИТИЯ СИСТЕМНЫХ ПРЕДСТАВЛЕНИЙ

История развития системных представлений первоначально

Интересно отметить, что философия примерно на сто лет раньше вышла “в

Результаты философии относятся к множеству всех существующих и мыслимых систем, носят

СИСТЕМНОСТЬ КАК ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИЯ

Конкретные науки большей частью придерживаются противоположного, индуктивного

Пример

Эддингтон подчеркивал, что
“первая” физика, изучающая
свойства отдельных частиц и тел,

В свете современных
представлений системность всегда, осознанно или неосознанно, была методом

ПЕРВЫЕ ШАГИ КИБЕРНЕТИКИ

Первым в явной форме вопрос о научном подходе

“Опыт о философии наук, или аналитическое изложение классификации всех человеческих знаний”,

«Беспрестанно правительству приходится выбирать среди различных мер ту, которая более всего

Ампер только еще пришел к выводу о необходимости кибернетики, а
Б.

Трентовский ставил целью построение научных основ практической деятельности руководителя (“кибернета”) :

С позиций диалектики Трентовский понимал, что общество, коллектив, да и сам

И все же общество середины прошлого века оказалось не готовым воспринять

Прошло около полувека, и системная проблематика снова появилась в поле зрения

Академиком Е.С. Федоровым, что может существовать только 230 разных типов кристаллической

Важным было осознать, что все невообразимое разнообразие природных тел реализуется из

Федорову принадлежит наблюдение, что главным средством жизнеспособности и прогресса систем является

ТЕКТОЛОГИЯ БОГДАНОВА (МАЛИНОВСКИЙ)

Следующая ступень в изучении системности как
самостоятельного предмета
связана

Большая общность тектологии связана с тем, что все существующие объекты и

Все явления рассматриваются как непрерывные процессы организации и дезорганизации. Богданов не

Самой важной особенностью тектологии является то, что основное внимание уделяется закономерностям

Богданов довел динамические аспекты тектологии до рассмотрения проблемы кризисов, т.е. таких

КИБЕРНЕТИКА ВИНЕРА

По-настоящему явное и
массовое усвоение системных
понятий, общественное
осознание системности

Первоначально он определил кибернетику как “науку об управлении и связи в

В следующей книге Винер анализирует с позиций кибернетики процессы, происходящие в

Первый международный конгресс по кибернетике (Париж, 1956) даже принял предложение считать

В нашей стране кибернетика была встречена настороженно и даже враждебно. Рекламные

По мере развития кибернетики, уточнения ее понятий, разработки ее собственных методов,

Важную роль сыграли определения, сформулированные в период горячих дискуссий о сути

Кибернетика – это наука о системах, воспринимающих, хранящих, перерабатывающих и использующих информацию (А.Н. Колмогоров).

Важно подчеркнуть, что, хотя при изучении системы на каком-то этапе потребуется

Пример

Если (в порядке шутки) представить себе весь мир как “булку хлеба”,

Сложные сиситемы

Простые системы

Мир системы

Физические

Химические

Социальные

Биологические

То, что кибернетические методы могут применяться к исследованию объектов, традиционно “за­креп­ленных”

Более того, при этом происходит взаимное обогащение кибернетики и других наук:

типизация моделей систем, выявление особого значения обратных связей в системе, подчеркивание

Все это, без преувеличения, сыграло революционизирующую роль в развитии общественного сознания,

ПОПЫТКИ ПОСТРОЕНИЯ ОБЩЕЙ ТЕОРИИ СИСТЕМ

Параллельно и как бы независимо от

Один из путей реализации этой идеи Берталанфи видел в том, чтобы

В отличие от винеровского подхода, где изучаются внутрисистемные обратные связи, а

Пример

Реактор

Управление

Конденсатор

генератор

Системный анализ

1) Система методов исследования или проектирования сложных систем в поисках

2) Методология решения крупных проблем, основанная на концепции систем. Определение для

3) Универсальный метод изучения и создания чего угодно, имеющий следующие особенности:

-компьютеризация и математизация. Важную роль играют формальные методы, формулы, вычисления, основанные