Сложная система

Сложная система — система, состоящая из множества взаимодействующих составляющих (подсистем), вследствие чего она приобретает новые свойства, которые отсутствуют на подсистемном уровне и не могут быть сведены к свойствам подсистемного уровня.

Источник: Википедия

Упоминания в литературе

К системным качествам сложных систем (свойства сложных систем как целого, не присущие элементам, компонентам, составным частям системы и являющиеся продуктом взаимодействия этих элементов) относят:

Юлия Разенкова, Система ранней помощи: поиск основных векторов развития, 2011

Еще одним базовым принципом функционирования региональных систем является принцип эмерджентности, относящийся к принципам системного анализа. Это второй принцип У. Э. Эшби, который выражает важное свойство сложной системы, в качестве примера которой можно рассматривать регион: «Чем больше система и чем больше различия в размерах между частью и целым, тем выше вероятность того, что свойства целого могут сильно отличаться от свойств частей», то есть различия возникают в результате объединения в структуре системы определенного числа однородных или разнородных частей (элементов, отраслей, комплексов и т. д.) [91].

Алексей Николаевич Герасимов, Северо-Кавказский федеральный округ: оценка состояния и перспектив социально-экономического развития, 2014

Сложная система – система с разветвленной структурой и значительным количеством взаимосвязанных и взаимодействующих элементов (подсистем), имеющих разные по своему типу связи, которая может сохранять частичную работоспособность при отказе отдельных элементов (свойство робастности).

Андрей Королев, Управление операционной логистической деятельностью, 2014

С позиции системного подхода регион является сложной социально-экономической системой, так как состоит из множества взаимосвязанных элементов (подсистем, компонентов), выступающих как определенная целостность [211]. Как сложная система, регион имеет ряд дополнительных признаков: наличие разнообразных (материальных, информационных, денежных, энергетических) связей между подсистемами и элементами подсистем; открытость системы; наличие в системе элементов самоорганизации; участие в функционировании системы людей, машин и природной среды.

Т. В. Ускова, Управление устойчивым развитием региона, 2009

Существуют различные методы описания сложных систем. Все они, по существу, сводятся к тому, чтобы редуцировать сложность, описать сложное поведение системы относительно простым образом. Г. Хакен разработал модель параметров порядка и принципа подчинения. Для сложной системы можно определить немногие параметры порядка, которые характеризуют поведение системы на динамическом уровне и которым подчинено поведение ее элементов. Параметры порядка системы и поведение ее элементов соединены циклической причинностью: параметры порядка порождены поведением элементов, но, возникнув, подчиняют себе поведение отдельных элементов или подсистем. И. Пригожин предложил метод диаграмм бифуркаций и каскадов бифуркаций. Однозначное, детерминированное поведение системы возникает в результате выбора пути развития в состоянии неустойчивости (точке бифуркации), где малые влияния, флуктуации на уровне элементов могут определить дальнейшее русло развития системы как целого. Порядок возникает из хаоса, единство из разнообразия, и так до следующей неустойчивости (следующей точки бифуркации). СП. Курдюмов предложил модель структур-аттракторов эволюции сложных систем, т. е. относительно устойчивых состояний, на которые может выходить сложная система в процессе эволюции. Спектр структур-аттракторов детерминирован собственными, внутренними свойствами соответствующей сложной системы и определяет ее возможное отдаленное будущее.

Елена Князева, Энактивизм: новая форма конструктивизма в эпистемологии, 2014

По мнению ученого, информация является неотъемлемым свойством материи, наряду с такими ее атрибутами, как вещество, энергия, пространство и время. Будучи одним из атрибутов материи, информация выступает как характеристика организованности систем и как средство их организации. Чем сложнее система, тем ярче проявляется качественный характер информации, что соответствует повышению организующей роли целого по отношению к элементам системы. В биологических системах целое играет главенствующую роль относительно элементов, и организация систем приобретает всецело качественный характер. Информация, характеризующая организацию системы, не зависит от наличия внешних приемников, представляя собой информацию «в себе». В то же время системы могут обмениваться информацией, передавая и принимая ее. При этом они могут изменять свою организацию, обеспечивая согласование своих функций.

Е. А. Зверева, Правовой режим информации в отношениях с участием субъектов предпринимательской деятельности, 2008

Третья группа. В данную группу выделены системы по критерию количества и разнообразия элементов, составляющих множество. В данной группе выделяют три класса систем: простые, сложные и очень сложные системы. Простыми системами считают такие, в которых количество элементов и связей между ними составляет не более 10 000. Сложные системы – это технические (электронно-вычислительные машины, персональные компьютеры, локальные вычислительные сети и др.) и организационно-экономические, (предприятие, промышленное объединение), количество элементов и связей в которых варьирует от 105 до 106. К очень сложным системам относят биологические (например, мозг человека) и социально-экономические (экономика РФ). Подобные системы называются большими, и количество элементов и связей в них колеблется от 107 до 1010.

С. В. Загородников, Теория организации. Ответы на экзаменационные билеты, 2009

Наиболее полное исследование процесса функционирования системы можно провести, если известны явные зависимости, связывающие искомые характеристики с начальными условиями, параметрами и переменными системы. Однако такие зависимости удается получить только для сравнительно простых систем. Исследование сложных систем аналитическими методами наталкивается на значительные трудности, что является существенным недостатком метода. К достоинствам аналитического моделирования относят большую силу обобщения и многократность использования.

И. Я. Савченко, Логистика. Краткий курс, 2008

Динамические исполняемые модели строятся с использованием специализированных программных или программно-технических средств и позволяют исследовать поведение описываемых ими объектов в различных внешних условиях. Модели последнего типа относятся к числу наиболее сложных и часто применяются на этапе выбора архитектуры сложных систем со многими элементами и связями, особенно когда поведение элементов описывается нелинейной или случайной функцией. Хотя разработка такой модели и проведение исследований требуют определенных затрат времени и ресурсов, во многих случаях применение подобных моделей оказывается экономически обоснованным, а в отдельных областях, связанных с военными, космическими, ядерными и другими подобными объектами, – единственно возможным.

Б. В. Носков, Практика и проблематика моделирования бизнес-процессов, -1

Почему векторы действуют итеративно? Почему эволюция – вопреки устоявшемуся названию этого процесса – происходит скачкообразно А дело вот в чем. Чтобы ГЭВ могли найти в системе слабое звено, она должна дойти до максимального внутреннего разнообразия. Взаимодействие адаптирующихся и специализирующихся форм со средой должно создать достаточно широкой каталог вариантов, чтобы на периферии системы появились «маргиналы», которых можно использовать для скачка на следующий уровень. Эти маргинальные формы, как уже говорилось, в горизонтальной эволюции никогда не «лидеры», но всегда аутсайдеры, носителями «избыточного» эволюционного материала и своего рода бескачественности. Поэтому эволюционный процесс протекает в фазовом, итеративном режиме: длительные периоды горизонтального развития периодически сменяются скачками-переходами на следующий системный уровень. Картина усложняется и тем, что тот же самый закон действует и на подсистемных уровнях. И чем система сложнее, чем более её компоненты автономны, тем сильнее локальный ритмический разнобой эволюционных процессов в разных ее частях системы. Наивысший уровень сложности и эволюционной аритмии являет АС. Но и при таком усложнённом режиме можно выделить вертикальные внутрисистемные и межсистемные эволюционные переходы, сохраняющие между собой принципиальные отличия.

А. А. Пелипенко, Избранные работы по теории культуры, 2014

В соответствии с триадой фундаментальных понятий: материей, энергией и информацией, их единством и взаимодействием рассмотрим основные положения гипотетической модели альтернативной науки. Исходной гипотезой этой модели является аксиоматическое положение о существовании и развитии материального мира путём управляемых воздействий извне на любые объекты природы. Это положение означает, что изменение состояния материи и энергии происходит под воздействием информации, т. е. информация является определяющей философской категорией в познании окружающего нас мира. Информация – это объект управления. Как любая сложная система управления она должна представлять собой взаимосвязанную совокупность объектов, условий и механизмов на разных уровнях информационного обмена. Эта система может рассматриваться как модель альтернативной науки. Систему информационного обмена в природе будем рассматривать как последовательные и взаимосвязанные составляющие:

Г. В. Белов, Изменит ли Россию альтернативная наука, 2016

В последние годы все большее внимание в теории самоорганизации сложных систем привлекают проблемы самовоспроизведения без изменения организации системы. Такое явление получило название аутопоэза. И, по-видимому, только М. Эйгену удалось построить удовлетворительную математическую модель аутопоэтической системы, отражающую реальный процесс биологических макромолекул (см.: Эй ген М. Эволюция макромолекул. М, 1974).

Н. Н. Моисеев, Человек и ноосфера, 1990

Вездесущность систем подразумевает, что понимание системных свойств и использование систем не зависят от того, в рамках какой дисциплины рассматриваются системы. Например, в случае сложных систем коллективное понимание динамики поведения системы наряду с различными аспектами управления её жизненным циклом часто является результатом междисциплинарных усилий. Для того чтобы нейтрализовать влияние отдельной конкретной дисциплины и сосредоточиться на системном содержании, крайне важно сформировать общую, единую основу мышления и деятельности для отдельных лиц и групп, являющихся специалистами в различных областях, имеющих различную специальную подготовку и обладающих различными знаниями, квалификацией и способностями. Важные аспекты формирования такой общей, единой, унифицированной основы показаны на рис. 1.1.

Гарольд Лоусон, Путешествие по системному ландшафту, -1

На стыке парадигм порядка и хаоса лежит парадигма сложности, описывающая пребывание системы «на кромке хаоса» или, точнее, «скольжение» вдоль этой кромки[51]. Она ориентирована на взаимодействие сложности и целостности систем исходя из того, что в точке бифуркации сложные системы находятся в состоянии масштабной инвариантности, чувствительны к слабым воздействиям и проявляют свои целостные свойства.

Коллектив авторов, Философские проблемы междисциплинарного синтеза, 2015

Специфическая роль активации была раскрыта в исследованиях процессов адаптации. Изучая явление адаптации в сложных системах, Эшби показал, что «обилие связей между частями мозга несет с собой как преимущества, так и недостатки» (Эшби, 1962, с. 320). К преимуществам автор относит увеличение числа возможных форм поведения, к недостаткам – вероятность удлинения времени, необходимого для адаптации, и снижение эффекта накопления адаптивных форм поведения по мере роста связей. Таким образом, адаптивность системы и способность к обучению предполагают не только взаимосвязи, но и независимость элементов системы.

Н. Б. Горюнова, Когнитивный ресурс. Структура, динамика, развитие, 2016

В сложных системах человек обычно непосредственно не управляет физическими процессами. Зачастую он удален от места их выполнения на значительные расстояния. Объекты управления могут быть невидимы, неосязаемы, неслышимы. Человек видит лишь показания приборов, экранов, мнемосхем, слышит сигналы, свидетельствующие о ходе процесса. Все эти устройства называются средствами отображения информации. При необходимости работник пользуется рычагами, ручками, кнопками, выключателями и другими органами управления, в совокупности образующими сенсомоторное поле. Средства отображения информации и сенсомоторные устройства – это так называемая модель машины (комплекса). Через нее человек осуществляет управление самыми сложными системами. Чтобы обеспечить информационную совместимость, необходимо знать характеристики органов чувств человека. Например, человек не может одновременно следить за показаниями десяти или более мониторов, отражающих характер производственного процесса, и корректировать их параметры и т. д.

И. А. Наумов, Защита населения и объектов от чрезвычайных ситуаций. Радиационная безопасность, 2015

Пространственно-временное существование любой системы предполагает возможность ее двоякого, относительно независимого рассмотрения в отвлечении от факторов времени или пространства. Поэтому любая сложная система может быть рассмотрена в двух аспектах: в ее статике и динамике.

А. В. Кузьменко, Предмет трудового права России, 2005

д) системный подход – предполагает трактовку экономического объекта как системы и в то же время, как элемента еще более сложной системы;

Е. В. Романова, Экономическая теория. Ответы на экзаменационные вопросы, 2009

С увеличением размерности системы – что всегда бывает при увеличении ее сложности – количество состояний, в которых могут происходить катастрофы, быстро возрастает. Следовательно, чем сложнее система, тем больше вероятность увеличения числа возможных путей ее эволюции (т. е. дивергенции), а вероятность появления двух развивающихся систем в тождественных эволюционных каналах практически равна нулю. Это и означает, что процесс развития (самоорганизации) ведет к непрерывному росту разнообразия форм.

Н. Н. Моисеев, Алгоритмы развития, 1987

Отмеченная здесь часть особенностей реальных экономических систем, и некоторые другие, создают такую динамику процессов, которую нельзя эвристически предвидеть даже гениальному экономисту, тем более если он готовит свои советы об управлении экономикой с помощью ответов, взятых с «потолка» (т. е. без тысяч вычислений, учитывающих указанные здесь особенности экономических систем). Отсюда следует, что необходимо создание таких инновационных технологий и инструментов экономико-математического моделирования, которые позволят корректно прогнозировать динамику кибернетических нелинейных сложных систем с изменяющейся структурой, создающих детерминировано хаотичные (но не случайные) социально-экономические процессы.

А. А. Кугаенко, Прогнозы экономических кризисов и возможности их ослабления, 2013

Для того чтобы исследовать сложные системы, необходимо объединить процедуры синтеза и анализа. Для сочетания таких процедур существует много разных подходов.

Е. А. Петрухина, Регионоведение. Шпаргалка, 2009

В соответствии с изложенными выше принципами личность представляет собой системный объект. Системность личности обеспечивается историей ее развития. Чем сложнее система, тем многообразнее ее отношения с миром, тем вариативнее, шире ее возможности. Л. И. Анцыферова справедливо отмечает, что личностное развитие «связано с повышением уровня ее организации, с возрастанием способности осуществлять себя в более сложной системе жизненных отношений и воспринимать по-новому мир: более структурированным, интегрированным и содержательным» (Анцыферова, 1992, с. 23).

Н. Е. Харламенкова, Самоутверждение подростка, 2007

Существуют ли еще какие-либо независимые наборы аминокислот, на основе которых могла бы образоваться сложная система миллионов видов живого?

Ю. А. Колесник, Современное состояние биосферы и экологическая политика, 2007

Описанные выше подходы объединяет затруднение при определении их истинной сущности. Эти системы являются распределенными или централизованными? Возможно, нет необходимости в однозначном определении названий таких архитектур. Здесь гораздо важнее понять их двойственную сущность, потому что далеко не всегда можно с легкостью увидеть признаки централизованности или распределенности в сложных системах. К этой теме я вернусь позже, при обсуждении способа коммерциализации технологии блокчейна.

Даниэль Дрешер, Основы блокчейна: вводный курс для начинающих в 25 небольших главах, 2017

Новое видение мира культурных изменений открыла синергетика (по Г. Хакену, И. Р. При—гожину). Это комплексное научное направление, вобравшее в себя достижения неравновесной термодинамики, теории управления, теории сложных систем и информации. Синергетика радикально изменила понимание отношений между порядком и хаосом. В ее рамках состояние хаоса стало представляться как переходное от одного уровня упорядоченности к другому. В синергетике большое внимание уделяется феномену, нелинейности, которая характеризуется многообразием процессов, типов траекторий развития. В синергетике развитие осуществляется через неустойчивость, новое появляется как непредсказуемое, но имеющееся в спектре возможных состояний, настоящее не только определяется прошлым, но формируется из будущего.

А. Д. Барышева, Культурология. Шпаргалка, -1

5. В сложной системе (такой, как ситуация физического эксперимента) кванты демонстрируют такое же социальное поведение. Если мы проведем измерение одного кванта в системе, другие также перейдут из виртуального состояния в реальное. Более того, если мы создаем экспериментальную ситуацию, в которой определенный квант может быть измерен индивидуально, все другие кванты становятся реальными, даже если эксперимент не проведен. [21]

В. И. Тихонов, Божественные основы структуры мироустройства Вселенной, 2015

Этот тип исследований представлен в современной психологической периодике достаточно хорошо, связано это с тем, что многие виды нарушений психического развития и функционирования ведут к нарушению восприятия и переработки информации о социальных объектах и событиях, прежде всего, связанных с поведением людей. И в этом плане изучение процесса восприятия изображений лиц позволяет реконструировать сложную систему детерминант социального восприятия.

Коллектив авторов, Айтрекинг в психологической науке и практике, 2015

Третьим компонентом в структуре личности является характер, или стиль поведения человека в социальной среде. Характер, разумеется, не выражает личность в целом, однако представляет сложную систему ее свойств, направленности и воли, интеллектуальных и эмоциональных качеств. В системе характера можно выделить ведущие свойства. К ним относятся в первую очередь моральные (чуткость или черствость, ответственность по отношению к своим обязанностям, скромность). Во вторую очередь – волевые качества (решительность, настойчивость, мужество и самообладание), которые обеспечивают определенный стиль поведения и способы решения практических задач.

Т. И. Гусева, Психология личности, -1

Итак, мы проследили всего лишь один пласт из сложной системы, деятельность которой анализируется в рамках комплексного (психофизиологического и клинико-физиологического) подхода к исследованию мозговых механизмов формирования и коррекции нарушений развития ВПФ и речи у детей с последствиями перинатального поражения ЦНС в соответствии с традициями планирования исследований у человека в ИМЧ РАН (Бехтерева, 1974, 2007; Илюхина, 2004).

Коллектив авторов, Микрополяризации у детей с нарушением психического развития или Как поднять планку ограниченных возможностей, 2011

Характер, разумеется, не выражает личность в целом, однако представляет сложную систему ее свойств, направленности и воли, интеллектуальных и эмоциональных качеств, типологических особенностей, проявляющихся в темпераменте.

Т. И. Гусева, Психология личности: конспект лекций, -1

По нашему мнению, к числу таких объектов можно отнести многие из тех, с которыми работают профессионалы. Руководитель предприятия и хороший врач, классный спортсмен и думающий педагог имеют дело именно с такими большими и сложными системами.

Коллектив авторов, Технологии сохранения и воспроизведения когнитивного опыта, 2016