Prof. dr Branko Latinovi

PROJEKTOVANJE INFORMACIONIH SISTEMAOPTA TEORIJA SISTEMA

OPTA TEORIJA SISTEMAGeneralno prihvaena karakteristika ovog vremena je intenzivan razvoj nauke. Cjelokupno znanje akumulirano do 20. vijeka udvostrueno je za samo pedeset godina. Budua dinamika dupliranja znanja tekla je u rasponu od deset do pet godina. Ovaj gotovo nevjerovatan tempo postignut je zahvaljujui izmeu ostalog razvoju i primjeni naune discipline teorije sistema, odnosno sistemskog pristupa.

U razvoju nauke razlikujemo sljedee fazePosmatrako opisivaki pristupAnalitiki pristupSistemski pristup

*

OPTA TEORIJA SISTEMA POSMATRAKO OPISIVAKI PRISTUP

Posmatranje (opservacija)Opisivanje (deskripcija)

Posmatrako opisivaki pristup je dobar za tzv. deterministike fenomeneDeterministiki fenomeni u neizmlenjenim okolnostima rezultuju istim posljedicamaSlobodni padIzmjena dana i noiKretanje tijela pod djelovanjem stalne sile (zanemarimo sile otpora)Temperatura isparavanja tekuinaivotne faze organizama PROBLEM nije mogue sve fenomene opisati ovakvim pristupom i javio se novi pristup poetkom 16.vijeka*

OPTA TEORIJA SISTEMA ANALITIKI PRISTUP

Deterministiki problemi u svetu u kojem ivimo su vie izuzetak nego praviloBrojniji su stohastiki (probabilistiki) fenomeniKod tih fenomena ishod nije uvek mogue tano predvideti bez obzira to su okolnosti nepromenjenePrimjeri:Oblaci mogu doneti kiu, grad ili sneg a mogue je da padavina uopte i ne budeBacanje kocke (padne bilo koji broj)Izvlaenje brojeva na lutrijiVonja automobilom po istoj stazi (razliita postignuta vremena)

*

OPTA TEORIJA SISTEMA Analitiki pristup poiva na primjeni logike indukcijeMetoda logike indukcije podrazumijeva zakljuivanje od specijalnih (posebnih) prema optim sluajevima Analitiki pristup je strogo formalizovan:Definisati problemRaslaniti problem na osnovne dijelove (fizike i logike) analizaRazmotriti sve uzrono posljedine veze meu dijelovima (kauzalni odnosi)Stvoriti lanac meu svim kauzalnim odnosimaRjeenje problema (objanjenje problema)

Analitiki pristup dominira od 16. vijeka sve do poetka 20. vijeka

*

OPTA TEORIJA SISTEMA SISTEMSKI PRISTUP

Pod uticajem Alberta Ajntajna nastupa obrt i na scenu stupa sistemski pristupDragi mladiu pitate me kako je jednostavno mogue objasniti relativnost vremena e pa na sljedei nain:Vjerovatno ste sjedili na kafi s djevojkom koja vam se svia i tada je sat vremena proleteo kao minutUkoliko sjednete na uarenu pe budite sigurni da e vam pet sekundi izgledati due od sataEto to vam je relativnost vremena

Albert Ajntajn

*

OPTA TEORIJA SISTEMA Ajntajnova teorija relativnosti postavljena je na temelju posmatranja nekih fizikih pojava koje se nisu dale objasniti analitikim pristupom

Ajntajn ih objanjava efektom sinergije

Sinergija je pojava kada se osobine nekih sloenih fenomena ne mogu smatrati pukim aritmetikim zbirom osobina delova tih fenomena, niti iz njih izvesti principom kauzaliteta

Primjeri sinergetskog efekta:Svaka bioloka jedinka ima funkciju preivljavanja niti jedan njen deo zasebno nema tu funkcijuJedan prut je lako slomiti, ali kada ih poveete u snop to je daleko tee*

OPTA TEORIJA SISTEMA Metoda indukcije ovdje ne daje nikakve rezultateMetoda dedukcije je osnova za objanjenje sinergetskog efektaDeduktivno zakljuivanje ide od opteg prema specijalnom (posebnom)Osobine cjeline (sistem) rezultat su interakcije meu svim ili samo nekim dijelovima cjelineSistemski pristup afirmie se od 30tih godina prolog vijekaNa tom pristupu se gradi veliki broj naunih disciplinaKibernetika je zasnovana na sistemskom pristupuOpta teorija sistema i Kibernetika zaslune za nastanak Informatike kakvu danas poznajemo

*

OPTA TEORIJA SISTEMA Pojam "sistem" je izveden od grke rijei "to systema" to oznaava "cijelinu sastavljenu od dijelova". Kada je u pitanju tehniki, pa prema tome i proizvodni sistem podrazumijeva se skup elemenata (dijelova) i relacija izmeu njih i njihovih karakteristika integrisanih u cilju ostvarivanja odreenog cilja. Sistem se ne sastoji samo od elemenata (dijelova) ve on predstavlja integralnu cjelinu elemenata i veza odreenog stepena jaine izmeu elemenata i njihovih karakteristika.*

OPTA TEORIJA SISTEMA Da bi potpuno objasnili neki konkretni sistem potrebno je poblie opisati:elemente koji pripadaju sistemuveze koje postoje izmeu elemenata sistema (interne), te izmeu elemenata sistema i okoline (eksterne)funkcionisanje sistema

*

OPTA TEORIJA SISTEMA Elementi sistema predstavljaju dijelove sistema sa odreenim osobinama i funkcijama. Kriterijume pripadnosti odreenog elementa odreenom sistemu moemo uglavnom svesti na relevantnost konkretnog elementa za funkcionisanje sistema i kontrolisanje elementa od strane sistema. Ako je zadovoljen prvi kriterijum, ali ne i drugi, tada konstatujemo da se radi o elementu iz okruenja sistema. Neki elementi mogu biti relativno kompleksni odnosno mogu predstavljati skup meusobno povezanih elemenata. Takvi sloeni elementi predstavljaju podsisteme odreenog sistema.*

OPTA TEORIJA SISTEMA Vezom se uspostavlja odreeni meusobni odnos elemenata, prenosi djelovanje s jednog elementa na drugi. Taj prenos ilustrativno predstavljamo strelicom. Kanal preko koga se prenosi djelovanje elementa naziva se izlaz iz tog elementa, a kanal preko koga element preuzima djelovanje naziva se ulaz. Pojedini elementi mogu posjedovati vie ulaza ili izlaza. Jasno utvreni elementi sistema i njihova povezanost (interna i eksterna), odnosno njihovi ulazi i izlazi, predstavljaju strukturu sistema.

Veze meu elementima sistema mogu biti materijalne, energetske i informacione. Materijalne veze karakterie promjena rasporeda, oblika i sastava materije, a energetske predaja i transformacija energije iz jednog oblika u drugi. Kada govorimo o informacionim vezama primaran je prenos informacija, odnosno poruka, podataka, signala i sl. o nekom stanju, dogaaju ili procesu, dok materijalni i energetski oblik kojima je interpretirana ta informacija imaju sporednu vanost.

*

OPTA TEORIJA SISTEMA Osnovni zadatak rada sistema je transformacija ulaza u izlaze. Uopte moemo kazati da se sistem sastoji od etiri osnovne komponente: ulaza, procesa, izlaza i povratne veze. Takoe treba uzeti u obzir i granicu sistema, koja ga odvaja od okruenja.

Kriterijumi za klasifikaciju sistema mogu biti razliiti. Tako sisteme razlikujemo prema prirodi elemenata, prema vrstama ponaanja, prema odreenosti, prema stepenu sloenosti, prema vezama sa okruenjem itd.*

OPTA TEORIJA SISTEMA Prema prirodi elemenata koji ine sistem postoje apstraktni i realni sistemi. Elementi apstraktnog sistema su pojmovi meusobno povezani definicijama i pravilima. To su npr. brojni sistemi, kompjuterski programi, ljudski govor. Realni sistemi su oni sistemi iji su elementi dio konkretnog realnog objekta. U ove sisteme spadaju npr. mehaniki, fiziki, bioloki i drutveni sistemi.

Prema nainu ponaanja razlikujemo statike i dinamike sisteme. Statiki sistemi ne mijenjaju, dakle odravaju, svoju strukturu i funkcionisanje u vremenu, za razliku od dinamikih sistema koji mijenjaju svoju strukturu i funkcionisanje u interakciji sa okruenjem. Naime u njima se izvrava upravljanje procesima.*

OPTA TEORIJA SISTEMA S obzirom na odreenost sistema postoje odreeni (deterministiki) sistemi i neodreeni (stohastiki) sistemi. Odreeni sistemi funkcioniu u skladu s poznatim pravilima i njihovo ponaanje moemo predvidjeti, ako poznamo njihovu strukturu i funkcionisanje.

Prema stepenu sloenosti, odnosno prema broju elemenata i njihove interakcije razlikujemo jednostavne, sloene i vrlo sloene sisteme. Tako npr. raunarski sistem tretiramo kao relativno jednostavan sistem, preduzee sloenim sistemom, a dravu vrlo sloenim sistemom.

Prema vezama sistema s okruenjem postoje otvoreni i zatvoreni sistemi. Otvoreni sistemi posjeduju i odravaju vezu za svojim okruenjem, odnosno sa drugim sistemima iz svog okruenja. Aktivnost ovih sistema odvija se s jedne strane preko svojih ulaza, a s druge strane preko svojih izlaza. Tipian primjer otvorenog sistema je preduzee. Zatvoreni sistemi za razliku od otvorenih nemaju ulaze ni izlaze. Oni su izolovani od okruenja i nemaju s njim nikakvu komunikaciju. Primjer ovakvog sistema je tzv. autarhina privreda, koja ne odrava odnose sa svojim okruenjem.*

OPTA TEORIJA SISTEMA Rekapitulaciju opte teorije sistema moemo iskazati kroz sljedee teze:Sistem je skup meusobno povezanih elemenata.Elementi sistema osposobljeni su za obavljanje razliitih funkcija to je i pretpostavka njihovog udruivanja u cjelinu.Elementi sistema tretiraju se u okviru funkcionisanja cjeline, a ne izolovano ili samostalno. Ovakav pristup u posmatranju pojava, predmeta i problema naziva se holistiki pristup.Zajednikim djelovanjem elementi sistema ostvaruju svoje zajednike ciljeve tj. cilj funkcionisanja sistema. To predstavlja svrhovitost sistema.Princip ekvifinaliteta. Isti cilj funkcionisanja sistema moe se postii na razliite naine.Sistem razmjenjuje materiju, energiju i informacije sa svojim okruenjem.Transformacija ulaznih oblika u izlazne oblike predstavlja funkcionisanje sistema.Svrha sistema postie se procesom regulacije. Regulacija se obavlja povratnom spregom tj. komparacijom stvarnih veliina sistema s veliinom koja je postavljena kao cilj funkcionisanja sistema i uklanjanjem nastalih odstupanja.Svaki je sistem dio nekog veeg sistema, tj. podsistem veeg sistema. Takoe dotini sistem moe sadravati podsisteme kao svoje elemente. Ovakva struktura sistema naziva se hijerarhija sistema.Teorija sistema prouava zajednike osobine razliitih sistema. To je princip izomorfnosti. Osnovna karakteristika izomorfnih sistema je jednak skup ulaznih i izlaznih veliina.*

OPTA TEORIJA SISTEMA Sistemski pristup ine metodoloke osnove svih sistemskih nauka. Sistemski pristup se ostvaruje uz pomo primjene intelekta (miljenja), tehnike i sredstava zasnovanih na sistemskom miljenju i optoj teoriji sistema.

*

SISTEMSKE

NAUKE

INTEGRACIJA

SISTEMSKI

PRISTUP

NOVA SISTEMSKA ISTRAIVANJA

PROCES

PRIMJENE

U PRAKSI

NOVO

ZNANJE

OPTA TEORIJA SISTEMA Razmiljamo o tome, ta su ulazi, procesi, izlazi i da li smo zadovoljni izlazom. Ako nismo vrimo korekciju ulaza i ponekad procesa. Na cilj je izlaz i zbog njega sve radimo. Na osnovu sistema napravimo model, a na osnovu njega vrimo istraivanje i stiemo nova znanja.*

OPTA TEORIJA SISTEMA Izlazna transformacija definie neki nain mjerenja ili posmatranja dinamikog ponaanja realnog sistema i daje, na osnovu trenutnog stanja i trenutnih ulaza sistema, njegove izlaze. Model je pojednostavljena predstava o relevantnim karakteristikama sistema. Model je reprezentacija nekih objekata, veza izmeu objekata obiljeja (svojstva, osobine, atributi), objekata i veza. Direktno postoji samo sistem, a svaka naa predstava o sistemu je model. S obzirom da je informacioni sistem model realnog sistema u kome djeluje, postupak projektovanja informacionog sistema svodi se na neku vrstu modeliranja realnog sistema.*

OPTA TEORIJA SISTEMA Sa kriterijumom funkcionisanja traimo optimalno, odnosno suboptimalno rjeenje. Na sistemu modela se vre eksperimenti i treba da sadri kljune karakteristike originala.

Kriterijum ocjenjivanja treba da odlui ta treba korigovati na prvobitnom objektu. Sutina prouavanja je poboljanje objekta prouavanja. U zavisnosti od pojave koju elimo prouavati postavljamo sebi neki cilj.*