SYSTÉMOVÁ METODOLOGIE Ak. rok 2011/2012 vbp 1
Systémová metodologie Vladimír Beneš Petrovický K101 katedra matematiky, statistiky a informačních technologií vedoucí katedry E-mail: vbenes@bivs.cz Telefon: 251 114 534, 731 425 276 Konzultační hodiny: pondělí 13:00 15:00 Ak. rok 2011/2012 vbp 2
Systémová metodologie Hodinová dotace Prezenční studium 1. semestr 2/2 z, Zk 6 kreditů Kombinované studium 1. semestr 12/4 z, Zk 6 kreditů Ak. rok 2011/2012 vbp 3
Systémová metodologie Požadavky k zápočtu Prezenční studium Písemná práce na předem dohodnuté téma (8-12 stran A4) Zpracování dle Metodických pokynů Kombinované studium Písemná práce na předem dohodnuté téma (8-12 stran A4) Zpracování dle Metodických pokynů Ak. rok 2011/2012 vbp 4
Systémová metodologie Studijní literatura Literatura základní BUREŠ, Vladimír. Systémové myšlení pro manažery. Professional Publishing, 2011. ISBN 978-80-7431-037-9. VOTRUBA, Zdeněk; KALINA, Marek; KLAČÁKOVÁ, Jana. Systémová analýza. ČVUT. Praha, 2008. ISBN 978-80-01-04081- 2. EAN 9788001040812. Literatura doporučená BUCHALCEVOVÁ, Alena. Metodiky vývoje a údržby informačních systémů. GRADA. Praha, 2005. ISBN 80-247- 1075-7. Ak. rok 2011/2012 vbp 5
Systémová metodologie Obsah Systémové myšlení Systém Obecná teorie systémů Systémové inženýrství Systémová analýza a syntéza Strukturní úlohy Kybernetika Operační výzkum Systémová dynamika Modelování dynamiky systémů Simulace dynamiky systémů Systémové myšlení, systémové archetypy Ak. rok 2011/2012 vbp 6
SYSTÉMOVÁ METODOLOGIE I Systémové myšlení Ak. rok 2011/2012 vbp 7
Systémová metodologie SYSTÉMOVÉ MYŠLENÍ Ak. rok 2011/2012 vbp 8
Máme se vůbec systémovým myšlením zaobírat? Zamysleme se nad tím, jakými způsoby poznáváme svět; jakými omezeními se při tom setkáváme. Ak. rok 2011/2012 vbp 9
CESTY POZNÁNÍ Systémové myšlení = specifický pohled na svět + + - - má své výhody využívá metod a nástrojů má svá omezení má své potenciální problémy Ak. rok 2011/2012 vbp 10
CESTY POZNÁNÍ Systémové myšlení => sestavení MENTÁLNÍHO modelu Definice [Sterman, 1991] MENTÁLNÍ model představuje reprezentaci okolního světa v naší mysli včetně vztahů mezi různými jeho částmi, a intuitivní představu o následcích našich činů, což vše dohromady spoluurčuje naše chování a rozhodování. Ak. rok 2011/2012 vbp 11
CESTY POZNÁNÍ Systémové myšlení Díky MENTÁLNÍM modelům => často nesprávná rozhodnutí! Proč? [Proverbs, 2010] Předpoklady, na nichž jsou založeny MENTÁLNÍ modely, nejsou v souladu s realitou. + Odhady důsledků, založené na MENTÁLNÍCH modelech, správně nepostihují stěžejní aspekty pro daný důsledek podstatné. Ak. rok 2011/2012 vbp 12
CESTY POZNÁNÍ Systémové myšlení Systémové myšlení je disciplínou pomáhající přiblížení MENTÁLNÍHO modelu REALITĚ. Systémové myšlení zvyšuje pravděpodobnost, že naše jednání, postupy a činy povedou k zamýšlenému cíli. Ak. rok 2011/2012 vbp 13
Výběr podstatného Reprezentace Realita Prvky zařazené do MM Výsledky simulací myšlení Reprezentace MM Simulace Závěry a rozhodnutí učení se diskuzí Akce zpoždění Dopady akcí učení se děláním Komunikace s ostatními Ak. rok 2011/2012 vbp 14
PROCES POZNÁNÍ Informace z okolní reality procházejí našimi smysly Ty vkládáme do MM; pouze ty, které procházejí detektory sluch zrak hmat chuť čich 1. Informují nás smysly o okolním světě v jeho úplnosti? 2. Jsou informace poskytované smysly vždy spolehlivé a správné? Ak. rok 2011/2012 vbp 15
PROCES POZNÁNÍ Systémové myšlení Ak. rok 2011/2012 vbp 16
PROCES POZNÁNÍ Systémové myšlení Ak. rok 2011/2012 vbp 17
SYSTÉMOVÝ PŘÍSTUP MECHANISTICKÝ PŘÍSTUP Základem MECHANISTICKÉHO přístupu dva principy Redukcionismus Mechanismus Analytický výklad rozklad na prvky popis chování prvků sumarizace = chování celku? Kauzalita příčina následek schematičnost myšlení? seznam příčin = laundry list Ak. rok 2011/2012 vbp 18
SYSTÉMOVÝ PŘÍSTUP MECHANISTICKÝ PŘÍSTUP Základem MECHANISTICKÉHO přístupu dva principy Redukcionismus Mechanismus FEM BEM Newtonův gravitační zákon přelidnění na Zemi (příčiny) počasí (příčiny) otáčky motoru (příčiny) Ak. rok 2011/2012 vbp 19
SYSTÉMOVÝ PŘÍSTUP MECHANISTICKÝ PŘÍSTUP Analytické vyjádření laundry listu (seznamu) y = a 0 + a 1 X 1 + a 2 X 2 + + a n-1 X n-1 + a n X n kde y X i a i závisle proměnná nezávisle proměnná koeficienty (váhy) Ak. rok 2011/2012 vbp 20
SYSTÉMOVÝ PŘÍSTUP MECHANISTICKÝ PŘÍSTUP Jádrem SYSTÉMOVÉHO přístupu je strukturnost (čím jsou navzájem elementy více závislé, tím obtížnější je popis systému) hierarchičnost (uspořádání nadsystém, systém, subsystém) zpětnovazební smyčky (kontrolní mechanizmy) vzájemná závislost systému a prostředí (ovlivňují se navzájem) Ak. rok 2011/2012 vbp 21
SYSTÉMOVÝ PŘÍSTUP MECHANISTICKÝ PŘÍSTUP Doposud lidstvo vedeno k REDUKCIONISMU a MECHANISMU Důsledek: přístup založený na specializaci tendence věnovat se jen několika málo věcem o zbytku světa nemáme tušení nebo jej ignorujeme, princip divide and conquer = rozděl a panuj systémový přístup se snaží nabídnout alternativu (viz obrázek) Ak. rok 2011/2012 vbp 22
SYSTÉMOVÝ PŘÍSTUP MECHANISTICKÝ PŘÍSTUP nízká Systémový přístup HLOUBKA míra poznání Rozděl a panuj Rozdílnost přístupů vysoká nízká ŠÍŘKA množství oblastí vysoká Ak. rok 2011/2012 vbp 23
SYSTÉMOVÝ PŘÍSTUP MECHANISTICKÝ PŘÍSTUP Základní charakteristiky SYSTÉMOVÉHO MYŠLENÍ Posun od částí k celku (např. živé systémy (buňky, zvířata, lidé)) Schopnost zaměřit pozornost na různé úrovně systému (např. vliv stresu na organizmus, město či ekonomiku) Myšlení v termínech sítí (vnímání světa jako sítě vztahů) Ak. rok 2011/2012 vbp 24
Historický vývoj systémového myšlení Přístupy, které kladou důraz na jednotlivé ČÁSTI CELKU Přístupy, které kladou důraz na CELEK mechanistický mechanický redukcionistický atomistický holistický (celostní) organizmický systémový ekologický Ak. rok 2011/2012 vbp 25
Historický vývoj systémového myšlení Thomas KUHN (fyzik, teoretik a historik vědy) PARADIGMA je souhrn teoretických a metodologických předpokladů v určité etapě vědeckého vývoje, všeobecně uznávané principy vědeckého výzkumu, sloužící v daném období jako modely problémů a jejich řešení. Ak. rok 2011/2012 vbp 26
Historický vývoj systémového myšlení PARADIGMA někdy působí tak silně, že mu podléhají i vážení vědci a myslitelé!!! Např. K. F. Gauss uvádí, že ze strachu nepublikoval práci o neeuklidovské geometrii (srovnej s Lobačevského geometrie Ak. rok 2011/2012 vbp 27
Historický vývoj systémového myšlení ORGANIZMICKÁ BIOLOGIE Aristoteles, Goethe, Kant Použili SYSTÉM pro označení živých organizmů i sociálních systémů. SYSTÉM z řeckého synhistanai (spojovat dohromady) Myšlenky prosazované organizmickými biology daly vzniknout SYSTÉMOVÉMU způsobu myšlení Ak. rok 2011/2012 vbp 28
Historický vývoj systémového myšlení TEKTOLOGIE Ludvig von Bertalanffy (organizace živých systémů) Alexandr Bogdanov (lékař, filosof a ekonom) obecná teorie systémů TEKTOLOGIE z řeckého tekton (stavitel) TEKTOLOGIE se zabývá organizačními zkušenostmi všech odvětví společně (ne pouze specializovaného odvětví). Ak. rok 2011/2012 vbp 29
Historický vývoj systémového myšlení KVANTOVÁ FYZIKA Od Newtona fyzikové věřili, že lze fyzikální jevy redukovat na vlastnosti pevných materiálních částic. Elementární částice však nemají smysl jako izolované entity, ale jsou vzájemná spojení mezi procesy pozorování a měření. Werner Heisenberg: Svět se tak jeví jako pletivo událostí, v nichž se kombinují spojení různého druhu a určují texturu celku. Ak. rok 2011/2012 vbp 30
Historický vývoj systémového myšlení KVANTOVÁ FYZIKA (systém kvantové kryptografie) Ak. rok 2011/2012 vbp 31
Historický vývoj systémového myšlení KVANTOVÁ FYZIKA (první laboratorní systém kvantové kryptografie; délka kvantového kanálu = 30 cm) Ak. rok 2011/2012 vbp 32
Historický vývoj systémového myšlení r. 1984 návrh kvantového protokolu výměny klíče (Charles Bennett a Gilles Brassard), BB84 r. 1989 - systém kvantové kryptografie poprvé vyzkoušen (Charles Bennett a John Smolin) dnes SKK možno získat komerční cestou (vysoká cena, malá rychlost přenosu) k přenosu fotonů slouží optická vlákna k měření polarizace se používá CaCO 3 práce s jednotlivými fotony problematická problémem větší vzdálenosti (použití zesilovačů vyloučeno) rekordní vzdálenost 122 km (standardní optika) rychlost do 2 kbit/s Ak. rok 2011/2012 vbp 33
Historický vývoj systémového myšlení Kvantový superpočítač princip superpozice (v každém svém stavu řeší 1 úlohu) princip interpretace mnoha světů (v každém vesmíru 1 úloha) qubit = kvantový bit (1 nebo 0 v kvantové superpozici) s 250 částicemi (250 qubity) lze vyjádřit 10 75 kombinací Ak. rok 2011/2012 vbp 34
Historický vývoj systémového myšlení TVAROVÁ PSYCHOLOGIE Představiteli např. Max Wertheimer, Wolfgang Koulet (psychologové) Zkoumání UČENÍ a POVAHY ASOCIACÍ Pojem STRUKTURY analogie v hudbě (skladba může být hrána v různých tóninách) Ak. rok 2011/2012 vbp 35
Historický vývoj systémového myšlení EKOLOGIE Termín zavedl Ernst Haeckel (1866) Ekologie = věda o vztazích mezi organizmy a okolním vnějším světem. Ekosystémový způsob myšlení zavedl dvě nové koncepce: SPOLEČENSTVA a SÍTĚ Ak. rok 2011/2012 vbp 36
Děkuji za pozornost Ak. rok 2011/2012 vbp 37