Презентация на тему "Теория систем и системное мышление"

Содержание

• 
  Слайд 1

  Теория систем и системное мышление

  Алексей Каптерев

• 
  Слайд 2

  Правила лекции

  • Есть лектор и тема
  • Вопросы можно задать в любой момент
  • Для этого нужно поднять руку
  • Один источник звука
  • Лектор не знает всего
  • Если вы знаете лучше, вы выходите и рассказываете (это нормально)
• 
  Слайд 3

  О чем будем говорить

  • Что такое теория систем и зачем она нужна?
  • Основные принципы и понятия:
  • Система
  • Основные принципы
  • Причина, следствие, вероятность
  • Обратная связь
  • Что со всем этим делать?
• 
  Слайд 4
  

  • Двойственность + недвойственность
  • Двойственность
  • Недвойственность

  Теория систем

• 
  Слайд 5

  Основная задача теории систем – управление сложностью.

• 
  Слайд 6
  

  Теория систем – это лекарство, которое превратилось в болезнь.

  Кен Уилбер

• 
  Слайд 7

  Что такое…?

  • Теория систем – междисциплинарная область, изучающая отношения внутри систем, а также систем между собой.
  • Система (от греческого «совмещать») – совокупность элементов, порождающих целое.
• 
  Слайд 8

  «Словечки»

  • Структура
  • Состояние
  • Функция
  • (Само-)организация
  • Обратная связь
  • Гомеостаз
  • Энтропия
  • Бифуркация
  • Топология
  • Резонанс
• 
  Слайд 9

  История вопроса

  • 1945-1955 – общая теория систем (ОТС), Людвиг фон Берталанфи
  • 1948-1955 – кибернетика, Росс Эшби, Норберт Винер (математическая теория коммуникации и контроля в системах с обратной связью)
  • 1969 - теория изменений, Илья Пригожин (область химии, изучающая изменения в диссипативных нелинейных средах)
  • 1970 – теория катастроф, Рене Том (область математики, изучающая резкие масштабные изменения по незначительным причинам)
  • 1980 - теория хаоса, Эдвард Лоренц, Джеймс Йорк (область математики, изучающая нелинейные динамические системы, бифуркации, аттракторы и хаотические движения)
  • 1990 – теория комплексных адаптивных систем (CAS), Джон Холланди др. (область математики, изучающая эмерджентность, адаптацию, само-организацию в сложных системах)
• 
  Слайд 10
  

  Система – это обособленная часть, фрагмент мира, вселенной, обладающий особым качеством (эмерджентностью) относительной самодостаточностью.

  П.Эткинс

• 
  Слайд 11
  

  • Граница
  • Система
  • Окружение
• 
  Слайд 12
  

  • СИСТЕМА
  • ВХОД
  • ВЫХОД
• 
  Слайд 13

  Какие бывают системы?

  • Простые-сложные
  • Статические-динамические
  • Открытые-закрытые-изолированные
  • Линейные-нелинейные
  • Абиотические-живые-разумные
  • Аналоговые-дискретные
• 
  Слайд 14
  

  Система – это комплекс избирательно вовлеченных элементов, взаимосо-действующих достижению заданного полезного результата, который принимается основным системно образующим фактором. – В.А.Анохин

• 
  Слайд 15

  Аксиомы ОТС (одна из версий)

  • у системы всегда есть одна постоянная генеральная цель
  • цель для систем ставится извне
  • для достижения цели система должна функционировать определённым образом
  • результат действия систем существует независимо от самих систем
  • принцип изоморфизма
• 
  Слайд 16

  Законы ОТС

  • закон сохранения
  • законы иерархии
  • целей - распределение на подцели систем - распределение подцелей между подсистемами и подчиненность подсистем
  • закон причинно-следственных ограничений (детерминизм действий систем)
• 
  Слайд 17

  Закон сохранения

  • Материя и энергия не возникают ниоткуда и не пропадают никуда (E=mc2).
  • На создание системы затрачивается энергия.
  • При разрушении системы выделяется энергия.
  • На преобразование системы из простой в сложную затрачивается энергия.
  • При упрощении системы выделяется энергия.
  • Внутренняя энергия системы – энергия связи между элементами системы.
• 
  Слайд 18

  Иерархия

  • hierarchia = hieros (священный) + arche (власть)
  • упорядоченное расположение частей целого
  • по системным уровням от высшего к низшему
• 
  Слайд 19

  Закон причинно-следственных ограничений

  • На все есть своя причина.
  • На определенную причину есть определенное следствие.
  • Все это не гарантирует 100% предсказуемость системы:
  • Сложные системы сложнопредсказуемы
  • На микроуровне случаются вообще случайные события
• 
  Слайд 20
  

  Поведение элементарных частиц случайно и непредсказуемо.

  Это НЕ мир «бильярдных шаров».

• 
  Слайд 21

  Принцип неопределенности Гейзенберга

  Чем точнее мы знаем координаты частицы, тем менее точно мы можем определить ее импульс и наоборот.

  – Вернер Гейзенберг, 1927

• 
  Слайд 22

  Наблюдение меняет объект

  Измерить характеристики квантового объекта, например электрона, можно лишь через его взаимодействие с другим квантовым объектом; при этом состояние измеряемого объекта изменится.

• 
  Слайд 23

  Кот Шрёдингера

• 
  Слайд 24

  Еще один (Шрёдингер любил кошек мучить)

• 
  Слайд 25

  Теорема Белла

  Поведение элементарных частиц случайно и непредсказуемо, но оно находится в тесной корреляции с окружающими их частицами.

  – Джон Белл, 1975 (цитата не точна, но смысл примерно передает)

• 
  Слайд 26
  

  Будущее открыто и непредсказуемо, но не произвольно.

  Существуют спектры возможных будущих состояний в виде наборов структур-аттракторов сложных эволюционных процессов.

• 
  Слайд 27

  Точки бифуркации

• 
  Слайд 28

  Простая обратная связь

• 
  Слайд 29

  Поддерживающая ОС

• 
  Слайд 30

  Компенсирующая ОС

• 
  Слайд 31

  Эволюция системы

  Спираль Архимеда

• 
  Слайд 32

  Простые аттракторы

  • Точка
  • Предельный цикл
  • Тор
• 
  Слайд 33

  Странные аттракторы

  • Аттрактор Лоренца
  • Он же в 3-D
• 
  Слайд 34

  Теория хаоса

  Хаос – поведение, возникающее в сложных, нелинейных, динамических системах.

• 
  Слайд 35
  
• 
  Слайд 36

  Паттерны

  Паттерн – устойчивый, повторяющийся элемент системы.

• 
  Слайд 37

  Кривая Хуберта

• 
  Слайд 38

  Фрактал Мандельброта

• 
  Слайд 39

  Резонанс

  Способность системы принять больше энергии, чем обычно, если частота колебаний совпадает с внутренней естественной частотой вибрации системы (резонансной частотой).

• 
  Слайд 40

  Примеры резонанса

• 
  Слайд 41

  Моделирование

  Моделирование – основной способ изучения систем.

  Цели моделирования:

  • Объяснение/понимание
  • Предсказание
  • Управление с целью оптимизации
• 
  Слайд 42

  Виды графических моделей

  • Карта мышления (Mind-map)
  • Блок-схема (Block diagram)
  • Диаграммы причинности (CLD)
  • Граф (Plex)
  • Карта холонов (Multiplex)
  • ... Список можно продолжить
• 
  Слайд 43

  Карта мышления

• 
  Слайд 44

  Блок-схема

• 
  Слайд 45

  Causal loop diagram

• 
  Слайд 46
  

  Causal loop diagram

• 
  Слайд 47

  Граф (Plex)

• 
  Слайд 48
  
• 
  Слайд 49

  Что было использовано?

  • Иерархии-гетерархии-холархии
  • Отношения причины-следствия
  • Отношения влияния
• 
  Слайд 50

  Что НЕ было использовано?

  • Паттерны/фракталы
  • Резонанс
  • Аттракторы
  • Точки бифуркации :)
• 
  Слайд 51
  

  Теория ограничений

• 
  Слайд 52
  

  Элияху Голдратт (род. 1948) физик и бизнес-консультант, автор теории ограничений

• 
  Слайд 53

  Вопросы ТОС

  • Что менять?
  • На что менять?
  • Как создать изменения?
• 
  Слайд 54

  Аксиомы TOC

  • У организации есть цель.
  • Организация – больше чем просто сумма частей.
  • Производительность организации ограничена очень небольшим количеством переменных.
• 
  Слайд 55

  5 (пять) фокусирующих шагов

  1) Найдите ограничение системы;

  2) Решите, как его использовать с максимальной отдачей;

  3) Подчините этому решению работу всех остальных элементов;

  4) Уберите ограничение системы;

  5) Если ограничение устранено, возвращайтесь к шагу 1.

• 
  Слайд 56

  Инструменты ТОС

  • «Облако» (Evaporating cloud)
  • Дерево текущей реальности (Current reality tree)
  • Дерево будущей реальности (Future reality tree)
  • Дерево того-сего-пятого-десятого (их там еще много)
• 
  Слайд 57

  «Облако»

  • Повысить прибыль компании
  • Повысить прибыль от кнопок
  • Повысить прибыль от скрепок
  • Увеличить производство скрепок
  • Увеличить производство кнопок
• 
  Слайд 58

  «Дерево реальности»

  (я знаю, ничего не видно, но суть ясна)

• 
  Слайд 59
  

  Спасибо, это все. Алексей Каптерев