Признаки и виды систем

Система – многогранное и сложное явление, функционирующее во многих сферах. Среди известных примеров систем – нервная и кровеносная системы организма, Солнечная система в астрономии, операционная система в компьютерных устройствах и так далее. Все это многообразие систем имеет общие признаки – рассмотрим их подробнее и приведем примеры из области образовательной среды.

В образовательной среде между элементами (ученики, учителя, школа, содержание обучения и др.) образуется прочная связь, которая позволяет системе функционировать даже в измененных обстоятельствах, например при переходе на дистанционный режим обучения система образования не распалась. Связь в данной системе состоит в общей цели учителей и учеников, их индивидуальных интересах и привязанностях, правилах и нормах поведения, привитых каждому участнику системы.

Структурированность выражается в том, что один и тот же набор частей (состав) системы может быть по-разному соединён связями (структурой) в единое целое. Образовательная среда как система может быть сосредоточена вокруг ребенка, вокруг содержания образования или вокруг учителя. Управление системой также может осуществляться по-разному – директором школы единолично, советом школы или даже учениками. Разное расположение и иерархия дает разный эффект даже при одинаковом наборе элементов.

Возможность обособления позволяет системе абстрагироваться от тех факторов окружающей среды, которые не влияют на достижение цели системы. Если образовательная среда имеет конкретную цель и направление, то влияние окружающей среды может восприниматься незначительно, поскольку все элементы системы будут направлены на достижение цели.

Связь с окружающей средой, которая оказывают на систему как положительное, так и отрицательное воздействие и может способствовать развитию или гибели системы. Образовательная среда как система противостоит влиянию внешнего мира, средств массовой информации, родительской и иной общественности. Данные влияния могут быть как ресурсом для развития образовательной среды, так и воздействовать на нее разрушительно.

Создавая образовательную среду важно ориентировать ее проект на решение конкретной проблемы в образовательном процессе или его организации. Образовательная среда будет иметь определенную направленность, исходя из этой проблемы, интересов обучающихся и актуальных направлений воспитания – например, экологическая образовательная среда как ответ на проблему загрязнения окружающей среды микрорайона и необходимости формирования ценностного отношения к природе и научному познанию у школьников.

Несводимость свойств системы к свойствам подсистем – наличие у системы свойств, не присущих её компонентам по отдельности (эмерджентность). С организацией образовательной среды как целостной системы (цель, направленность, структура) школа приобретает новые свойства, позволяющие реализовывать масштабные образовательные проекты, более успешно вести воспитательную работу.

Абстрактные системы являются моделями реальных объектов – это языки, системы счисления, идеи, планы, гипотезы и понятия, алгоритмы и компьютерные программы, математические модели, системы наук. Одной из распространенных является классификация С.А. Саркисяна с соавторами, в которой все системы делятся на абстрактные и материальные с последующим делением их на простые разновидности (см. рис.).

Системы разделяются на классы по различным признакам, и в зависимости от решаемой задачи можно выбрать разные принципы классификации. При этом систему можно охарактеризовать одним или несколькими признаками.

Определение характера связей между элементами позволит предусмотреть возможность прогнозирования поведения системы, ее развития. При перечисленных общих признаках и разнообразии видов для систем характерны следующие свойства. Любая система состоит из взаимодействующих элементов, связи между которыми являются важнейшим свойством системы, определяющим ее характер. Изучение системы, предполагающее разложение целого на части и последующее воссоединение этих частей, становится затруднительным по причине сильного взаимодействия между частями системы. Например, сложно изучать работу человеческого организма, поскольку все его элементы находятся в тончайших связях, нарушение которых не позволяет восстановить дальнейшую работу системы.

Связи, описывающие поведение частей системы, необязательно линейны. Зачастую взаимодействия между частями системы нелинейные. Характеристики нелинейных систем зависят от положительных и отрицательных обратных связей в системах и обусловлены внутренними качествами и свойствами элементов. Даже в слаженной работе музыкальной системы симфонического оркестра возможны непредсказуемые моменты, обусловленные индивидуальными особенностями каждого музыканта, внешними воздействиями, состоянием музыкальных инструментов и т.д.

Для всех систем справедлив иерархический порядок. У каждой системы есть структура (порядок частей системы) и функция (порядок процессов внутри системы). И для структур, и для функций различных систем иерархия может быть схожей. Принципы иерархического порядка подобны для различных систем. Эти принципы, предположительно, можно выразить языком математической логики и просчитать работу и дальнейшее развитие системы. Таким образом делаются экономические и финансовые прогнозы, а также попытки предсказать развитие социальных или политических событий.

Теоретически, применение свойства эквифинальности может привести к экономии ресурсов, которые использует в своей деятельности человечество. Например, сокращение численности сотрудников организации можно провести за счет повышения автоматизации труда, введения современных технологий, но также это может быть решено и посредством распределения обязанностей между оставшимися сотрудниками.

Беспорядочность и упорядоченность систем. В открытых системах (живые организмы) энтропия (мера беспорядка) возрастает до тех пор, пока живой организм не начинает сопротивляться дезорганизации внешнего мира. Если негэнтропийный поток превосходит энтропийный поток, живой организм становится более упорядоченным и организованным. Для построения образовательных систем важно соблюдение баланса упорядоченности и беспорядка, возникающих как ответ на излишнюю закрытость или свободу.

При проектировании системы можно определить набор функций с соответствующими областями значения и их определения, задать критические значения основных параметров системы, при приближении к которым система возвращается в устойчивое состояние. Такие механизмы помогут предотвратить гибель системы и обеспечат ее самоорганизацию.