Bevezetés a rendszerelméletbe Dr. Jávor András előadása alapján dr. Géher Pál

Mi a rendszerelmélet? Egy jelenség absztrakt szervezetének multidisciplináris (transdisciplináris) tanulmányozása, függetlenül azok részeitől, típusától, időbeli és térbeli szerkezetétől. Általában a közös jellemzőket kutatja a maguk komplexicitásában és modelljei (főként matematikai) segítségével leírja azokat.

A rendszerelmélet jellemzői 1. Tudományos módszer. Alapkérdése: mi függ össze mivel és hogyan. Minden szervezet rendszer (élő és élettelen egyaránt). A rendszer több, mint elemeinek összessége. Összetevői: elemek Ezek kölcsönhatása és struktúrája. Minden rendszer egy nagyobb rendszer eleme. A rendszerek hierarchiasorozatot alkotnak: zárt, nyitott.

A rendszerelmélet jellemzői 2. Leírásuk funkcionális kapcsolataik, összefüggéseik útján történik. Maga a rendszerelmélet teljességre törekszik. Élő rendszerekben az anyag/energia/információ áram növekszik. Értelmezhető alaptudományként, kutatási módszerként.

A rendszerelmélet jellemzői 3. Eljárásai: Descriptív (leíró), Információelmélet: (http://hu.wikipedia.org/wiki/Inform%C3%A1ci%C3%B3elm%C3%A9let), Játékelmélet: (http://hu.wikipedia.org/wiki/J%C3%A1t%C3%A9kelm%C3%A9let), Döntéselmélet: (http://human.kando.hu/pedlex/lexicon/D.xml/donteselmelet.html), Topológia (http://hu.wikipedia.org/wiki/Topol%C3%B3gia). Zavarok oka: cikluskapcsolatok megszakadása, rezonanciahatások, stb. Gyakorlata: rendszertechnika, operációkutatás, orvosi pszichológia.

Analítikus elemzés Analítikus: Elemi összetevők analízise – reduktív folyamat. Értelmezi az összetevők közötti interakciót is. Gyenge interakciók esetében egy elem változása esetén prediktív* jelentőségű módszer. Homogén rendszerek esetén jól használható. *Prediktív: előrejelző, következtető

Rendszerelméleti elemzés Komplex rendszerek elemzésére használjuk. Az elemek diverzitása* jelentős. A rendszert egészében, a maga komplexi-tásában, dinamikájában nézi. *diverzitás: sokféleség; több lábon állás; szétágazás

Analitikus vs rendszerelméleti Izoláltan, elemekre koncentrál. Az interakciók természetét tanulmányozza. A részletek precizitását hangsúlyozza. Egy időben egy változóval dolgozik. Időben független, a változást reverzibilisnek* tekinti. Részletes és pontos modelleket alakít ki, melyek konkrét esetekben használhatatlanok (pl. ökonometriai*** modellek). Egyesít és az elemek közti interakciókra koncentrál. Az interakciók hatását tanulmányozza. Az egészet értelmezi. A változók csoportját szimultán módosítja Az időben integrál és irreverzibilisnek** tekinti a változást. Modelljei nem eléggé rigorózusak, de konkrét esetekben használhatók (pl. Római Klub). *Reverzibilis: visszafordítható **Irreverzibilis: nem visszafordítható ***http://hu.wikipedia.org/wiki/%C3%96konometria

Analitikus vs rendszerelméleti Megközelítése hatásos, ha az interakciók lineárisak* és gyengék. Használata disciplina-orientált** oktatáshoz vezet. Olyan akciókat generál, melyek a részletekig programozottak. Olyan tudást generál, melynek céljai gyengén meghatározottak. Akkor használható, ha az interakciók non-linearisak és szorosak. Használata multidisciplináris oktatáshoz vezet. Tények (eredmények) által meghatározott akciókhoz vezet. Célorientált tudást ad, fuzzy logika! *lineáris: egyenes vonalú **disciplina: tudományág, tudományszak

A rendszerelmélet használata Rendkívül hatásos különböző tudományágakban: Számítástechnika, menedzsment, biológia, szociológia, termodinamika, stb. A filozófia és a matematika kombinációja. A „való világ” modelljeivel dolgozik. Két vagy több tudományágat egyesít. Biofizika, szociobiológia, népegészségügy, stb. Új eredményei: Mesterséges intelligencia, neurális hálózatok, komplex rendszerek, ember-gép kapcsolat, önszerveződő rendszerek, stb.

Rendszerelméleti alapfogalmak Egységet alkotó, valamilyen szempont szerint egymással kapcsolatban (kölcsönhatásban) álló elemek olyan együttese, mely egészként viselkedik.

Rendszerelméleti alapfogalmak Elem: A rendszernek az az önálló műveletet végző része, amelyet a vizsgálat szempontjából még egységnek tekintünk (azaz őt magát rendszerként nem vizsgáljuk). Feladata van, helyét a rendszeren belül a struktúra határozza meg.

Rendszerelméleti alapfogalmak Alrendszer Olyan egység, mely elemekből épül fel és az egész rendszeren belül önálló szerepe, feladata van. Ugyanakkor egy nagyobb egységgel (rendszerrel) kapcsolatban (kölcsönhatásban) van, annak működését alapvetően meghatározza.

Rendszerelméleti alapfogalmak Környezet: Minden, ami a rendszeren kívül helyezkedik el, de annak működését befolyásolja. Interfész: Az a felület, amin keresztül a rendszer érintkezik környezetével.

Interface

Rendszerelméleti alapfogalmak Folyamat: A rendszerben végbemenő állapotváltozások sorozata. Ennek során a rendszer elemei különböző kapcsolatban lehetnek egymással. Kibernetika: Folyamatvezérléssel foglalkozó tudományág.

Rendszerelméleti alapfogalmak Struktúra (szerkezet, felépítés): Adott rendszer pillanatnyi állapota. Definiálja az elemek helyét és szerepét a rendszerben, valamint a köztük lévő kapcsolatokat.

Rendszerelméleti alapfogalmak A rendszerek csoportosítása Materiális rendszer: Az anyagi világ jelenségei, azaz valóságos rendszerek. Absztrakt rendszer: Elméleti, gondolati, tudatbéli rendszerek (pl. a negatív számok halmaza).

Rendszerelméleti alapfogalmak A rendszerek csoportosítása Statikus versus dinamikus rendszer Ha a vizsgált rendszer struktúrája a vizsgálat során nem változik, elemei nem is cserélődnek, akkor a rendszer statikus, egyébként dinamikus. Működő versus nem működő rendszer: A rendszer elemei közti kapcsolatok változnak, akkor működő, egyébként nem működő.

Rendszerelméleti alapfogalmak A rendszerek csoportosítása Zárt versus nyílt rendszer: Nyílt a rendszer, ha környezetével anyagcserét folytat (élő rendszerek, de pl. Internet is!). Célorientált versus nem célorientált rendszer: Olyan állapot létezik a rendszerben, melynek elérésére törekszik (Cél: gyógyítás? Mars-expedíció?).

Rendszerelméleti alapfogalmak A rendszerek csoportosítása Természetes versus tervezett rendszer: Ember által, adott feladat ellátásra létrehozott rendszer a tervezett rendszer. Ezek a rendszerek feladatuk ellátásának alárendelten végzik feladatukat. Determinisztikus versus határozatlan rendszerek: Viselkedésük meghatározott bizonyos külső hatásokra. Nem meghatározott, ha külső hatásra (esetleg különböző állapotban) többféleképpen reagálhat.

Rendszerelméleti alapfogalmak A rendszerek csoportosítása Adaptív versus nem adaptív rendszer Képes-e megváltozott környezetéhez alkalmazkodni vagy sem.

Rendszerelméleti alapfogalmak A rendszer leírása: Az elemek meghatározása. Az elemek közti kapcsolatok tisztázása. Fontos a körülhatárolás, mellyel megadjuk a rendszer meghatározását.

Rendszerelméleti alapfogalmak A rendszer vizsgálatának szempontjai: Rendeltetése. Funkciója (feladata). Viselkedésmódja. Határán megfigyelhető kölcsönhatások.

Rendszerelméleti alapfogalmak A rendszer vizsgálatának menete: A rendszer egészének vizsgálata. A környezeti hatások számbavétele. Részrendszerekre tagolás. A részrendszerek kapcsolatának vizsgálata. A részrendszerek leírása. Az elemek számbavétele. A rendszermodell ellenőrzése.

Rendszerelméleti alapfogalmak 1. A rendszerek vizsgálatának módszerei Fekete doboz módszer: Nem ismerjük a rendszer belső szerkezetét, ezért megfigyeljük, hogy a különböző hatásokra hogyan reagál, az összefüggésekből következtetünk a rendszerre.

Rendszerelméleti alapfogalmak 2. A rendszerek vizsgálatának módszerei Modell módszer: Egy általunk felállított modellen végezzük a vizsgálatokat, mert a rendszer nem vizsgálható (pl. tervezési fázis) vagy túl költséges, esetleg a rendszer pusztulását okozná. De ugyanígy járunk el lassú folyamatok esetén is.

Komplex megközelítés Gazdasági krízis egészségre gyakorolt hatásai Csökken a családok jövedelme. Csökkenek a közkiadások. Olyan családtagok is belépnek a munkaerőpiacra, kik ezzel már egészségüket veszélyeztetik. Betegellátók, szociális munkások mennek át más területre dolgozni, kiknek hiánya egészségveszteséget eredményez.

A NEUMAN*-féle egészségügyi rendszermodell előzményei Általános rendszerelmélet, A „Gestalt” elmélet → Selye János stressz elmélete (http://hu.wikipedia.org/wiki/Hans_Selye), Bernard Marx holisztikus rendszerkoncepciója, Pierre Teilhard de Chardin filozófiája az élet teljességéről (http://en.wikipedia.org/wiki/Teilhard_de_Chardin), és Gerald Caplan koncepcionális modellje a prevenció szintjeiről. *Betty M. Neuman, RN; Ph.D., Beverly, OH

A „Gestalt” pszichológia A Gestalt-pszichológia Németországból indult és a két világháború közt élte fénykorát. Holisztikus felfogás jellemezte, központi kijelentése: „az egész több mint a részek összessége”. Jelentős eredményeket a percepciókutatásban és a problémamegoldás magyarázatában ért el. Max Wertheimer (a Gestalt iskola egyik leghíresebb alakja) Productive Thinking című műve gondolkodásvizsgálatainak összegzését tartalmazza. Elmélete szerint a problémamegoldás egy felülről lefelé haladó (top-down) folyamat, melynek során a személy először a probléma egészét látja át és halad az alacsonyabb szintek felé. Ez egy kreatív vagy produktív gondolkodási folyamat, szemben a magolás és ismétlés alulról felfelé (bottom-up) haladó technikájával.

Holisztikus megközelítés A holisztikus rendszer független vagy időlegesen együttható részek halmaza. A részek önmagukban is rendszerek (alrendszerek) és más részekből állnak. Mégis mint (al)rendszerek más rendszerek részei vagy részelemei egy teljes rendszernek (holon).

A Neuman-modell fő alkotóelemei Az egyén holisztikus megközelítése és szemlélete, Rendszerszemlélet, Belső és külső környezet együttes értékelése, Az egyén és környezetésnek interakciója, Túlélési struktúrák analízise, Elemek, energia és információ egymásra hatásának folyamatai A rendszer inputja és outputja, A feedback szerepe. Stabilitás, Stressz reakciók, Wellness, Betegség, A rendszer védekező és ellenálló folyamatai, A rendszer reakciójának mértéke, A prevenció elve, mint beavatkozás és A helyreállítás. *http://en.wikipedia.org/wiki/Negentropic

Köszönöm a figyelmet!

Kibernetika Kübernetész=kormányos 1946. New York (A. Wiener, K. Neumann, D. Goldstine). Az önműködő vezérlés tudománya: Elméleti (matematikai alapon). Műszaki (számítógép). Biológiai. Gazdasági.