Leden 2011 ….. budeme pokračovat informacemi o systémech, systémových záležitostech, atd. ☺ (?) ZAČNEME OPAKOVÁNÍM POKRAČOVÁNÍ protože,,, TROCHA SOUVISLOSTÍ.

Prezentace na téma: "Leden 2011 ….. budeme pokračovat informacemi o systémech, systémových záležitostech, atd. ☺ (?) ZAČNEME OPAKOVÁNÍM POKRAČOVÁNÍ protože,,, TROCHA SOUVISLOSTÍ."— Transkript prezentace:

1 Leden 2011 ….. budeme pokračovat informacemi o systémech, systémových záležitostech, atd. ☺ (?) ZAČNEME OPAKOVÁNÍM POKRAČOVÁNÍ protože,,, TROCHA SOUVISLOSTÍ – POMŮŽE A NIKOHO NEZABIJE

2 Leden 2012 systém systémový přístup. Nejprve se vrátíme k pojmům systém a systémový přístup. SYSTÉM

3 Leden 2013 Bylo řečeno, že základem je slovo od- vozené z řeckého slova „syn“ = dohromady a slova „histemi“ = sestavovat, čili vyjadřuje „něco“, (předmět činnosti), co je dáváno dohromady. SYSTÉM

4 Leden 2013 Systém Systém … jednak je to „soubor“ a jednak je v širším slova smyslu chápán jako podvědomě cítěný výraz znamenající určitou (velkou) složitost, účelově uspořádaných a fungujících celků či dílů. SYSTÉM

5 Leden 2013 Proto se u systému také hovoří o jeho vlast- nostech – je dobrý, špatný, nefunkční, ana- lyzovatelný atp. V užším slova smyslu se s tímto pojmem pracuje ve vědě a jejích disciplínách. SYSTÉM

6 Leden 2013 Obecná teorie systémů Obecná teorie systémů je formální vědou o struktuře, vazbách a cho- vání systémů, o jejich činnostech. Její základní oblasti zahrnují: - vytvoření systémové terminologie - vytvoření metajazyka pro popis nalezení obecných systémových zákonitostí - studium existence systémů Systém - obecné teorie systémů

7 Leden 2011 - studium matematického izomorfizmu mezi systémy - formalizace postupů při definování systémů pomocí dílčích (základních) objektů - studium podmínek funkčnosti a existen- cionality systémů - studium chování a ovladatelnosti systémů - studium splnitelnosti účelu systémů. Systém - obecné teorie systémů

8 Leden 2011 1. Rozvoj poznání obecné teorie systémů má tři fáze: 1. nejdříve dochází k poznání nových feno- ménů v jednom vědním oboru – obvykle je jím biologie, Systém - obecné teorie systémů

9 Leden 2011 2. 2. poznané bylo, a stále ještě je, podrobně zkoumáno, analyzováno a jsou formulovány jeho vlastnosti – hledají se analogie v jiných vědních oblastech – poznané je postupně ma- tematicky zpracováno do precizněji formulo- vaných objektů, které se staly předmětem studia matematické teorie systémů (zde se postupně vytvářel příslušný matematický aparát), Systém - obecné teorie systémů

10 Leden 2011 3. 3. poznatky obecné teorie systémů se prosa- zují do dalších vědních oblastí – na základě matematické teorie se vytvořil komunikační jazyk. Systém - obecné teorie systémů

11 Leden 2009 obecná teorie systémů je to globální filozofie čili světonázor. Původně ryze teoretické oblasti vedly k názoru, že obecná teorie systémů není nástrojem umožňu- jícím člověku ovládnout a pochopit svět, nýbrž že je to globální filozofie čili světonázor. Systém - obecné teorie systémů

12 Leden 2009 Faktem je, že dodnes není obecná teorie systémů ustálena a že se dál vyvíjí a rozvíjí. Není ani homogenní ucelenou disciplínou ani univerzální platformou všech vědních oblastí. Systém - obecné teorie systémů

13 Leden 2009 Obecná teorie systémů se zabývá nejzá- kladnějšími pojmy a vlastnostmi, které se týkají obecných systémů. Obecný systém je abstraktním pojmem, který se používá proto, že usnadňuje komu- nikaci mezi řešitelem a systémem, usnadňuje modelování systémů a reálných systémových jevů. Systém - obecné teorie systémů

14 Leden 2009 Není ale žádným univerzálem a nenahrazuje poznatky speciálních teorií a empirických věd. Pojem obecný systém je abstraktním pojmem odrážejícím vzájemné vztahy mezi objekty, jevy a faktory reálného světa. Systém - obecné teorie systémů

15 Leden 2009 Obecný systém je abstraktní model systémových jevů. Obecný systém je abstraktní model systémových jevů. Jde o formální systém, který nemá žádný konkrétní obsah. Je stavebním prvkem modelů konkrétních objektů. Systém - obecné teorie systémů

16 Leden 2013 V základní literatuře je obecný systém defi- nován jako relace množin. Matematický pojem relace se vztahuje na fun- kce, na soustavy rovnic a nerovnic, na grafy i na slovně zadané vztahy na množinách. Je aplikovatelný na známé typy abstraktních matematických systémů. Systém - obecné teorie systémů

17 Leden 2009 Obecné systémy se dělí na statické a dynamické. Uvnitř dynamických existují podtřídy – např. stavové systémy členěné na deter- ministické, stochastické a adaptivní. Deterministické a stochastické systémy se dále dělí např. na systémy v čase spojité nebo diskrétní. Systém - obecné teorie systémů

18 Leden 2009 Dále se vyčleňují třídy systémů lineár- ních, nelineárních, stacionárních, časově invariantních, otevřených, uzavřených, atd. Systém - obecné teorie systémů

19 Leden 2013 Systém Systém je také abstrakce, kterou si člo- věk vytváří v průběhu procesu poznání. V podstatě jsou to logické a matematické konstrukce v tomto procesu odrážející systémové vlastnosti a souvislosti jevů. Existuje celá řada definic. Systém

20 Leden 2009 Rozhodovací charakter matematic- kých metod operačního výzkumu Rozhodovací charakter matematic- kých metod operačního výzkumu reaguje na podstatu řízení (firmy), jehož hlavním, primárním znakem je rozhodo- vání. Tuto větu lze v různých obměnách nalézt v literatuře oblasti rozhodování a rozhodovacích procesů. Systém

21 Leden 2009 A je jedno, zda jde o oblast stavebnictví nebo jinou průmyslovou oblast – lze konstatovat, že principy a teorie jsou platné pro jakoukoliv oblast lidského konání. Systém

22 Leden 2013 systému První definice systému (v dnešním – poválečném slova smyslu) byla uveřej- něna v roce 1956 (Bertallanfy) -- systém je komplex prvků nacházejících se ve vzájemné interakci. V současnosti nejvíce používaná definice (viz např. kniha Norberta Wienera „Kybernetika“ i jiné publikace) a zní: Systém

23 Leden 2009 Systém je složitý reálný nebo abs- traktní objekt, ve kterém jsou rozli- šeny části, vztahy mezi nimi a vlastnosti. Systém vůči okolí vystupuje jako celek. Systém

24 Leden 2009 Části systému, označované jako prvky systému, jsou ve vzájemné interakci, ve vzájemných vztazích, označovaných jako vazby systému. Systém

25 Leden 2009 Systém Systém - obecně uvažován vnitřně členitý a organizovaný celek, nebo soubor prvků ve vzájemných vztazích a ve vzájemném půso- bení, nebo uzavřený jednotně uspořádaný celek, nebo soustava (soubor) věcí, myšle- nek. Jeho uspořádání je podle určitého hle- diska (principu, zásady) a má určitou formu i strukturu. Systém

26 Leden 2009 Systém Systém je účelově definovaná množina prvků (objektů) a vazeb (vztahů) mezi nimi, která spolu se svými vstupy a výstupy vyka- zuje jako celek ve svém vývoji kvantifiko- vatelné vlastnosti a chování. Systém

27 Leden 2009 Definici systému Definici systému určuje jedenáct identifikač- ních bodů: - cíl systému - kriterium systému - systém a jeho okolí - prvky systému, případně subsystémy - vazby mezi prvky - vstupy - ……. Systém

28 Leden 2009 - výstupy - vazby na vstupy četně vlivů okolí systému - vazby na výstupy - chování systému a jeho prvků - omezení. Systém

29 Leden 2009 Prvek sytému Prvek sytému je taková část systému tvořící na dané rozlišovací úrovni (scho- pnosti) již dále nedělitelný celek (nebo není účelné jej dělit). Je považován za nejmenší, elementární část systému na zvolené rozlišovací úrovni. I systém může být považován za prvek pokud je na té nejnižší, dále nedělitelné, úrovni. Systém

30 Leden 2009 Strukturální charakter znamená zdůraz- nění prvků systému považovaných za atomární (dále nedělitelné části) části a vazby. Z formálního hlediska je definice struktury systému totožná s definicí prostého orientovaného grafu, protože pojmy prvek a vrchol a pojmy vazba a hrana jsou reálně totožné. Systém - strukturální charakter

31 Leden 2009 Matematické vyjádření: P = { p 1, p 2, … }… je množina prvků (systému) V = { v 1, v 2, … }  P x P… je množina vazeb (mezi prvky systému), kde každá vazba v i je uspořádanou dvojicí v i = ( p i, p j ) S = ( P, V ) … je dvojice nazývaná strukturou systému. Systém - strukturální charakter

32 Leden 2009 Při funkcionálním charakteru systému je sys- tém – originál pojímán jako celistvá a teda rozlišitelná část okolní reality. Matematické vyjádření bude: Systém - funkcionální (procesní) charakter

33 Leden 2009 S = ( I, X, Y, δ,, x o ) kde: I … je vstupní množina (systému) X … je stavová množina (systému) Y … je výstupní množina (systému) δ = ( δ 1, δ 2, …, δ n )T… je vektorová přechodová fce (systému) δ : X x I  X = ( 1, 2, …, n )T … je vektorová výstupní fce syst. : X x I  Y x o = ( x o1, x o2, …, x on )T … je počáteční stav systému. Systém - funkcionální (procesní) charakter

34 Leden 2009 Přechodová funkce δ a výstupní funkce slouží k zápisu dynamiky (chování) systému. Systém - funkcionální (procesní) charakter

35 Leden 2009 Matematický zápis: x ( t + 1 ) = δ ( x ( t ), i ( t ) ) y ( t ) = ( x ( t ), i ( t ) ) pro t Є T …. kde T je vhodně definovaná množina čísel (např. 1, 2, 3, … ) a x ( t + 1 ) Є X a stejně tak je i x ( t ) Є X. Systém - funkcionální (procesní) charakter

36 Leden 2010 Označení x ( t ) znamená, že prvek x sta- vové množiny X je uvažován v okamžiku t. Obdobně to platí i pro y ( t ) a i ( t ). Ke každým dvěma vektorům x a u v okamžiku t, čili k vektorům x (t) a u (t) je přechodovou funkcí δ jednoznačně přiřazen stavový vektor x ( t + 1 ). To určuje stav systému v okamžiku ( t + 1 ). Systém - funkcionální (procesní) charakter

37 Leden 2011 Výstupní funkci je jednoznačně přiřazen výstupní vektor y ( t ), což určuje výstup ze systému v okamžiku t. Systém - funkcionální (procesní) charakter

38 Leden 2010 Přechodová funkce δ udává chování čili dy- namiku systému a výstupní funkce vypoví- dá, jak se chování jeví vnějšímu pozorovateli. Pro různou volbu vstupních vektorů řízení u (t) pak existují různé trajektorie systému při optimálním řízení (viz teorie optimálního ří- zení – Pontrjagin). Systém - funkcionální (procesní) charakter

39 Leden 2010 Systém – DIAGRAM vstupy výstupy prvky a jejich vnitřní vazby SYSTÉM vnější vazby

40 Leden 2013 Informační doplněk…. SYSTÉMOVÁ VĚDA Informační doplněk…. na systém a systémový přístup je úzce vázán i (nadřazený) pojem SYSTÉMOVÁ VĚDA TROCHA SOUVISLOSTÍ – POMŮŽE A TAKTÉŽ NIKOHO NEZABIJE Systémová věda

41 Leden 2012 Systémová věda obsahuje východiskové teoretické vědecké disciplíny (jasně, že nejsou vyjmenovány všechny …..): - operační výzkum (analýza) - kybernetika - teorii řízení systémů - systémové inženýrství - systémová analýza a syntéza. Systémová věda

42 Leden 2011 Systémové vědní disciplíny – znaky: - předmět zájmu - podobná strategie (algoritmus) postupu - použití obdobného metodologického aparátu - značný stupeň nasazení výpočetní techniky - zaručená interdisciplinarita (vyžaduje: široké znalosti, informace o hraničních disciplínách a rozměrech řešení, zachování objektivity, … ). Systémová věda

43 Leden 2011 Systémová věda SYSTÉMOVÁ VĚDA SYSTÉMOVÉ TEORIESYSTÉMOVÉ APLIKACE OBECNÁ TEORIE SYSTÉMŮ KYBERNETIKA LOGISTIKA OPERAČNÍ ANALÝZA OPERAČNÍ VÝZKUM TEORIE A APLIKACE MODELŮ A MODELOVÁNÍ SYSTÉMOVÁ ANALÝZA A SYNTÉZA SYSTÉMOVÉ INŽENÝRSTVÍ SYSTÉMOVÝ VÝZKUM

44 Leden 2011 Dále zahrnuje: - matematické programování - stochastika a kombinatorika - teorie grafů - teorie rozhodovacích procesů - reengeneering - časové hospodářství. Systémová věda

45 Leden 2011 Při jakékoliv lidské činnosti nastává okamžik, kdy je nutné prozkoumat či analyzovat situaci a učinit ně- jaké rozhodnutí ovlivňující další naše osobní či pra- covní konání nebo třeba ekonomiku dané situace. Mnohá taková rozhodnutí jsou prováděna intuitivně a bez analýzy situace a jejího zhodnocení. Obvykle pak výsledky tomu odpovídají – ve špat- ném, ale dokonce i dobrém smyslu. JEŠTĚ TROCHA SOUVISLOSTÍ …..

46 Leden 2010 Systémový přístup – …. Než bude dále rozebírán a vysvětlován, ještě několik slov k vzniku a „historickému původu“. SYSTÉM - Systémový přístup

47 Leden 2011 „Systémový přístup“ Samotný termín „Systémový přístup“ se používá již odedávna. Používal se pro řízení armád i vlád i dalších oborů konání a lidských činností po celá tisíciletí. SYSTÉM - Systémový přístup

48 Leden 2010 Teprve průmyslová revoluce v průběhu devatenáctého a dvacátého století si tento pojem spojuje s managementem, filosofií a vědou…. …. jména Whitehead 1925, von Bertalanffy 1935 -1968. SYSTÉM - Systémový přístup

49 Leden 2011 A právě koncem 40. let přišel biolog Ludwig von Bertalanfy s myšlenkou přemýšlet o živých organismech jako o obecných systémech. To je vlastně základ ideje, že teorii systémů a poznatky lze aplikovat na vše co je v okolí člověka, co člověk podniká a činí..… SYSTÉM - Systémový přístup

50 Leden 2011 Poprvé byla tato myšlenka prezento- vána v díle General System Theory - Obecná systémová teorie. Postupně, se zvyšující se komplexitou průmyslových procesů, se stala potřeba systémového přístupu nevyhnutelná … SYSTÉM - Systémový přístup

51 Leden 2010 … a přišla na svět ve chvíli, kdy vědci a filozofové identifikovali společná témata přístupu k tomu, jak řídit a organizovat komplexní systémy (University of Washington). Systémový přístup

52 Leden 2011 Von Bertalanffy si všiml, že všechny systémy z pohledu přírodovědy se jeví jako uzavřené – tzn., že nereagují na podněty z vnějšího světa, ani žádné podněty nevysílají. Prakticky potvrdil také, že tomu tak je, jenže jen za jistých okolností a stavů. Systémový přístup

53 Leden 2010 Takže, když přírodovědci vytváří např. model sluneční soustavy, atomu nebo kyvadla, tak předpokládají (pro zjedno- dušení), že všechna hmota, všechny částice a síly ovlivňující tyto systémy jsou zahrnuty v daném modelu. To znamená, že ostatní časoprostor jednoduše ignorují. Systémový přístup

54 Leden 2010 Tímto zjednodušením je možno vypočí- tat budoucí stavy s perfektní přesností díky tomu, že jsou známy všechny ne- zbytné informace. (Heylighen, 2000). Avšak Bertalanffy jako přírodovědec věděl, že takový předpoklad není možné použít pro většinu reálných úkazů. Systémový přístup

55 Leden 2010 Odloučením živého organismu od jeho přirozeného prostředí - rychle zahyne kvůli nedostatku kyslíku, vody a potravy. Organismy jsou otevřené systémy - ne- mohou přežít bez nepřetržité látkové a energetické výměny se svým okolím. Systémový přístup

56 Leden 2013 otevřených systémů Charakteristickým rysem otevřených systémů SYSTÉM - Systémový přístup je vzájemné působení a interakce s ostatními systémy ve svém okolí.

57 Leden 2011 Toto ovlivňování má 2 složky: - vstupy, tzn. vše, co vstupuje do systé- mu, včetně podnětů z okolí - výstupy, tzn. vše, co ze systému odchází. Systémový přístup

58 Leden 2013 Aby bylo možné mluvit o vnitřku a vnějšku systému, musí existovat schopnost rozlišit, co je systém a co je jeho okolí. Systémový přístup Systém a okolí jsou obecně roz- děleny ohraničením (rozhraním) - kde je rozhraní. Např. pro živý systém je ohrani- čením (rozhraním) pokožka.

59 Leden 2013 Vzájemná interakce komponent systému spojuje tyto komponenty do jednoho celku. Systémový přístup - Systém a jeho interakce s okolím

60 Leden 2013 Pokud by se spolu jednotlivé části na- vzájem neovlivňovaly (navzájem by na sebe nepůsobily), pak by celek nebyl ničím jiným než jen sumou jednotlivých částí. Avšak právě díky vzájemnému ovlivňování a působení je zde něco navíc. Systémový přístup - Systém a jeho interakce s okolím

61 Leden 2010 subsystémy supersystém S ohledem na celek jsou jednotlivé části vnímány jako subsystémy. A s ohledem k částem je celek viděn jako supersystém. Systémový přístup - Systém a jeho interakce s okolím

62 Leden 2010 Pokud je na supersystém pohled jako na celek, nepotřebuje existovat vědomí o všech jeho částech. Lze se opět jen po- dívat na všechny jeho vstupy a celkový výstup bez zájmu o to, která část vstupů jde do kterého subsystému a jak je to „uvnitř“. Systémový přístup - Systém a jeho interakce s okolím

63 Leden 2011 Uvedené uvažuje systém jako černou skříňku – něco, co vstřebá (spotřebuje) vstupy a vyprodukuje výstupy bez toho, aby bylo vidět, co se děje mezi tím. Opakem je systém, u kterého můžeme vidět vnitřní procesy – lze ho nazývat bílou skříňkou. Systémový přístup - Systém a jeho interakce s okolím

64 Leden 2010 Ačkoli nemusí být hledisko „systém = černá skříňka“ zcela postačující, v mno- ha případech je to nejlepší, co lze použít. Systémový přístup - Systém a jeho interakce s okolím

65 Leden 2013 Systémový přístup Systémový přístup – mimo jinde uvedené (vzhledem k šíři pojmu a jeho široké aplikovatelnosti)… - je ponejvíce považován za způsob myšlení a komplexní ře- šení problémů – jevy musí být vždy chápány komplexně a ve všech svých vnitřních i vněj- ších souvislostech – význačným rysem je dialektické myšlení s obecnou filozofií učení. SYSTÉM - Systémový přístup

66 Leden 2013 Systémový přístup – je zcela jedno- značně využitelný v libovolné oblasti přírodních, technických, ekonomických i společenských věd a proto je velmi vhodný pro jakékoliv interdisciplinární a transdisciplinární konání. SYSTÉM - Systémový přístup

67 Leden 2009 Systémovým přístupem Systémovým přístupem se rozumí způsob poznávání světa, myšlení, techniky, … i způ- sob řešení problémů, při kterých jevy, objekty, procesy, … jsou chápány integrovaně (propo- jeně, sjednoceně,…) ve vnitřních i vnějších souvislostech. Jde o účelový způsob myšlení, jednání, ře- šení problémů, kdy zkoumané jevy jsou po- jímány komplexně (celistvě). SYSTÉM - Systémový přístup

68 Leden 2011 Zároveň je komplexním pohledem na objektiv- ní realitu posuzovanou jako mnohostupňový, mnohorozměrný a uspořádaný celek. Je chápán jako obecný přístup k problémům, jako určitý způsob myšlení a následného řešení. Systémový přístup

69 Leden 2010 metodologický princip Je to metodologický princip poznávání reality vnějšího světa, který při analýze jevů k nim přistupuje všestranně a pro- niká k jejich podstatě. Systémový přístup

70 Leden 2011 Systémový přístup Systémový přístup je základní metodou analýzy a syntézy optimálních rozhodnu- tí, který se v operačním výzkumu realizu- je pomocí matematického modelování. Systémový přístup

71 Leden 2011 Systémový přístup strukturálního pojetí systému Systémový přístup lze chápat jako dvě vzájemně formy, které se doplňují: - první chápání vychází ze strukturálního pojetí systému a zohledňuje fakt, že vlast- nosti celku nemusí být vždycky prostým způ- sobem odvoditelné z vlastností prvků a vazeb mezi nimi, Systémový přístup

72 Leden 2011 funkcionalistic- kého pojetí systému - druhé chápání vychází z funkcionalistic- kého pojetí systému – systému braného jako černá skříňka = zohledňuje fakt, že sys- témový přístup, coby teoreticko-poznávací princip, se projevuje abstrahováním chování od struktury – umí: hodnotit stav a parametry, vyjasnit otázky vyskytující se v souvislosti s pozoro- vatelností a řiditelností systému. Systémový přístup

73 Leden 2011 Systémový přístup Systémový přístup si vytváří vlastní vědec- kou metodologii. Aplikuje zákonitosti jiných vědních oborů a disciplín. Jedná se o problémy s komplexním chápáním jevů a ve všech vnitřních i vnějších souvislos- tech, včetně chování jeho libovolného prvku. Přitom existují vazby a vlivy mezi prvky i prv- ků vůči okolí – a i okolí samotného. Systémový přístup

74 Leden 2009 Vychází z principů: - priorita problému a pozornost analýze a formulaci problému - respektování vztahu systém versus reálný objekt - provázání věcného a metodického pří- stupu Systémový přístup

75 Leden 2009 - spojení globálních a lokálních pohledů na problém a jeho řešení - interdisciplinární charakter poznání a týmová spolupráce - interaktivní přístup k poznání Systémový přístup

76 Leden 2011 - jednota analýzy a syntézy a jejich bez- prostřední provázanost a prolínání - spojení kvantitativní a kvalitativní analýzy - využití a propojení heuristických a algoritmických metod. Systémový přístup

77 Leden 2011 systémový přístup Pro systémový přístup jsou typické: - způsob formulace problému - pojetí problému jako celku i s jeho okolím - způsob kombinace známých metod - způsob interpretace získaných výsled- ků a vyhodnocených závěrů. Systémový přístup

78 Leden 2009 Kritériem kvality systémového přístupu Kritériem kvality systémového přístupu je pouze jeho účelnost a adekvátnost použití k řešení daného problému z daného hlediska. Systémový přístup

79 Leden 2013 ……… CW05 – p.2