1 Ingeniería de SistemasUniversidad Cultural Ingeniería de Sistemas Maestra: Ing. María del Carmen Ortiz Ingeniería Industrial 8vo. tetramestre

2 Universidad Cultural Ingeniería de Sistemas Unidad ITeoría General de Sistemas, su Evolución y Objetivos

3 Teoría General de Sistemas, Su Evolución y Objetivos.Ingeniería de Sistemas Teoría General de Sistemas, Su Evolución y Objetivos. Unidad I 1.1 La revolución que nos rodea. 1.2 Problemas para la ciencia 1.3 Tipo de Problemas, operaciones y de magnitud. 1.4 Orígenes, fuentes y enfoque de la TGS. 1.5 La proposición de los Sistemas.

4 Teoría General de Sistemas, Su Evolución y Objetivos.Ingeniería de Sistemas Teoría General de Sistemas, Su Evolución y Objetivos. Unidad I Objetivo: Conocerá y aplicará la Teoría General de Sistemas como una herramienta integradora para las distintas disciplinas en el análisis de un problema y la toma de decisiones.

5 Teoría General de Sistemas, su Evolución y ObjetivosUnidad I 1.1 La Revolución que nos rodea. Partiendo del principio de Heráclito de que todo cambia y nada permanece, se puede deducir que la historia de la humanidad, sus reglas, avances técnicos, científicos y su estructura social están en constante cambio. El punto de partida de la teoría de los sistemas comienza con las Teorías de G. W. Friedrich Hegel, dentro de la elaboración de su sistema para interpretar la historia de la humanidad y de la filosofía misma, conocido como dialéctica.

6 Teoría General de Sistemas, su Evolución y ObjetivosUnidad I 1.1 La Revolución que nos rodea. En la dialéctica y sus leyes se declara, que el cambio es el resultado del conflicto de ideas, instituciones y sociedades, en el cual se parte de un gran principio armonizador o estado inicial que resulta de la afirmación y negación de las cosas. La humanidad vive un proceso en el cual todo crece, cambia y vuelve a desarrollarse.

7 Teoría General de Sistemas, su Evolución y ObjetivosUnidad I 1.1 La revolución que nos rodea. Dicho en otra forma, en este proceso cada movimiento produce, por una reacción automática, su movimiento opuesto; y del conflicto resultante entre los opuestos nace la síntesis final, para más tarde convertirse en una afirmación dando origen a un nuevo ciclo.

8 Teoría General de Sistemas, su Evolución y ObjetivosUnidad I 1.1 La revolución que nos rodea. Las culturas y civilizaciones surgieron a raíz de la necesidad que el hombre presentaba, tanto en lo cotidiano como en lo intelectual. En la prehistoria el hombre buscaba la supervivencia, creando armas y utensilios; o trasladándose de sitio en busca de otros beneficios. En la edad antigua el hombre no sólo depende de las condiciones climáticas para poder cultivar.

9 Teoría General de Sistemas, su Evolución y ObjetivosUnidad I 1.1 La revolución que nos rodea. En la edad media el hombre comenzó a darle importancia al razonamiento cuestionando las teorías previamente impuestas. Con respecto a la edad moderna, se produce el nacimiento del espíritu donde el hombre busca ser libre.

10 Teoría General de Sistemas, su Evolución y ObjetivosEn esta época de la historia donde surge la denominada Ilustración o Siglo de las luces dando origen a una corriente intelectual de pensamiento que dominó Europa y en especial Francia e Inglaterra casi todo el siglo XVIII y que abarca desde el Racionalismo y el Empirismo del siglo XVII hasta la Revolución Industrial del siglo XVIII, la Revolución Francesa y el Liberalismo.

11 Teoría General de Sistemas, su Evolución y ObjetivosMientras el reduccionismo se basa en el concepto de que todas las cosas pueden ser descompuestas y reducidas a sus elementos fundamentales simples, que constituyen sus unidades indivisibles. Por otro lado el mecanicismo se basa en la relación causa-efecto, y en la cual toda realidad natural tiene una estructura comparable a la de una máquina, de modo que puede explicarse basándose en modelos de máquinas.

12 Teoría General de Sistemas, su Evolución y ObjetivosEl cambio es una parte del sano desarrollo de todos los aspectos donde intervienen las actividades del ser humano. Y es por eso que la revolución se debe aceptar como un proceso de mejora, es decir un ciclo interminable que va desde un estado inicial donde surge un sistema, un estado de transición y un estado final que es el cambio total a un nuevo sistema, que viene a sustituir en anterior.

13 Teoría General de Sistemas, su Evolución y ObjetivosEl expansionismo es una doctrina en la cual todo evento es parte de un evento mayor.. Junto con el desarrollo del expansionismo surge el pensamiento sintético, en este el fenómeno, evento u objeto que se pretende explicar es visto como parte de un sistema mayor, y es explicado en términos del rol que desempeña en dicho sistema. La teoría general de sistemas es un esfuerzo de estudio interdisciplinario que trata de encontrar las propiedades comunes a entidades, los sistemas, que se presentan en todos los niveles de la realidad, pero que son objeto tradicionalmente de disciplinas científicas diferentes. Su puesta en marcha se atribuye al biólogo austriaco Ludwig von Bertalanffy, quien acuñó la denominación a mediados del siglo XX. En el enfoque sistémico el todo es más importante que las partes por lo cual esta doctrina tiene mayor interés en conjuntar los elementos que estudiarlos aisladamente. Es por ello que las interdiciplinas contemporáneas tienden a unirse y trabajar entre sí.

14 Teoría General de Sistemas, su Evolución y ObjetivosAutocontrol, es diseñar y administrar sistemas que puedan enfrentarse a conjuntos cada vez más complejos. Humanización, es encontrar el modo para satisfacer los fines de las partes de un sistema con mayor eficiencia. Ambientación, es satisfacer los fines de los sistemas ambientales de manera eficaz. La teoría de los sistemas se puede utilizar como toda teoría científica y tecnología para crear o para solucionar problemas.

15 Teoría General de Sistemas, su Evolución y ObjetivosLa Teoría General de Sistemas es un modelo ejemplar que reúne un conjunto de disciplinas para la construcción de conocimiento de diversas disciplinas a una forma común de comprensión y solución de problemas de conocimiento, en razón de equivalencias o analogías que pueden abstraerse y generalizarse. El enfoque sistémico constituye una tecnología, una forma de resolver los problemas que surgen de la aplicación instrumental de la ciencia y los diferentes esquemas de comportamiento que asumen las sociedades modernas. Esta tecnología incluye tanto la administración y el control, comunicación, automatización, computarización, etc., como del software y la aplicación de los conceptos sistémicos basado en el uso de programas con inteligencia y modelos expertos. la teoría de los sistemas tiene que considerarse como una herramienta a favor de los propósitos de la humanidad en todas las disciplinas como es la ingeniería, la medicina, las ciencias de la información, las sociales

16 Teoría General de Sistemas, su Evolución y ObjetivosDialéctica: Se conoce como dialéctica a la técnica que intenta descubrir la verdad mediante la confrontación de argumentos contrarios entre sí. La dialéctica es el arte de persuadir, debatir, y razonar ideas diferentes. La dialéctica en un discurso consiste en la contraposición de una idea, entendida como tesis, y las contradicciones de las ideas debatidas son conocidas como antítesis, y de la unión de ambas surge la síntesis como una nueva resolución del tema. Dialéctica en filosofía

17 Teoría General de Sistemas, su Evolución y Objetivos-Ley de la Unidad La esencia y medula del movimiento, el cambio y la lucha de contrarios traduciendo estos últimos a ideas o entidades. -Otra de las leyes de la dialéctica es la ley del tránsito de los cambios cuantitativos a cualitativos. -La primera aplicación de las leyes de la dialéctica fue hasta los escritos del Filósofo alemán Karl Marx, dentro del desarrollo del Materialismo histórico.

18 1.2 PROBLEMAS PARA LA CIENCIAMuchas disciplinas científicas han hecho que los filósofos de la ciencia hablen de los métodos, ya que no es posible identificar un método único y universalmente valido. La filosofía de la ciencia es la investigación de la naturaleza del conocimiento científico y la practica científica. Esta se ocupa de saber como se desarrollan, evalúan y cambian las teorías científicas y de saber si la ciencia es capaz de revelar a verdad. Las proposiciones básicas que permiten construir la ciencia son: La naturaleza es regular, uniforme e inteligible. 2. El hombre es capaz de comprender la inteligibilidad de la naturaleza.

19 Intentan explicar: La naturaleza y la obtención de las teorías y conceptos científicos. La relación de estos con la realidad. Como la ciencia explica, predice y controla la naturaleza. Los medios para determinar la validez de la información. La formulación y uso del método científico. Los tipos de racionamiento utilizados para llegar a conclusiones. La implicaciones de los diferentes métodos y modelos de la ciencia.

20 Filosofía Numerosos científicos, se han dado por satisfechos dejando la filosofía de la ciencia a los filósofos y han preferido seguir haciendo ciencia en vez de dedicar mas tiempo ha considerar como se hace la ciencia. La filosofía de la ciencia no se denomino asi hasta la formación del Circulo de Viena a principios del siglo XX. Ronald N. Giere (1938) el propio estudio de la ciencia debe ser también una ciencia: la única filosofía de la ciencia viable es una filosofía de la ciencia naturalizada. Larry Laudan (1941) propone sustituir el que el denomina modelo jerárquico de la toma de decisiones por el modelo reticulado de justificación. En el modelo jerárquico los objetivos de la ciencia determinan los métodos que se utilizarán, y éstos determinan los resultados y teorías. En el modelo reticulado se tiene en cuenta que cada elemento influye sobre los otros dos, la justificación fluye en todos los sentidos.

21 Bas C. Van Fraasen (1942) empirista y uno de los principales oponentes del realismo, opina que todo lo que se requiere para la aceptación de las teorías es su adecuación empírica. Rom Harre (1927) y su discípulo Roy Bhaskar (1944) desarrollan el realismo critico, un cuerpo de pensamiento que quiere ser el heredero de la ilustración en su lucha contra los irracionalismo y el racionalismo reduccionista. Destacan que el empirismo y el realismo conducen a dos tipos diferentes de investigación científica. La línea empirista busca nuevas concordancias con la teoría, mientras que la línea realista intenta conocer mejor las causas y los efectos. Esto implica que el realismo es más coherente con los conocimientos científicos actuales. Dentro de la corriente realista de opositor a neo positivas encontramos a Mario Bunge (1919). Analiza los problemas de diversas epistemologías, desde el racionalismo critico.

22 Mario Bunge ( 1919) es realista críticoMario Bunge ( 1919) es realista crítico. Para él la ciencia es falibilista (el conocimiento del mundo es provisional e incierto), pero la realidad existe y es objetiva. El enfoque de sistemas proporciona un procedimiento por el cual pueden planearse, diseñarse, evaluarse e implantarse soluciones para problemas de sistemas. El concepto de sistemas proporciona un marco común de referencia para este estudio: "Implica una fuerte orientación hacia el criterio final de realización o salida de un conjunto total de recursos y componentes, reunidos para servir un propósito especifico. La justificación de la TGS, gira alrededor de la premisa de que todos los sistemas no solo muestran una notable similitud de estructura y organización, sino que también reflejan problemas, dilemas y temas comunes.

23 1.3 Tipo de Problemas, operaciones y de magnitud.Problemas Operacionales: La “investigación operacional” (conocida también como “teoría de la toma de decisiones”, o “programación matemática. El objetivo y finalidad de la “Investigación operacional” es la de encontrar la solución óptima para un determinado problema (militar, económico, de infraestructura, logístico, etc.). Está constituida por un acercamiento científico a la solución de problemas complejos, tiene características intrínsecamente multidisciplinares y utiliza un conjunto diversificado de instrumentos, prevalentemente matemáticos, para la Modelización, la optimización y el control de sistemas estructurales

24 1.3 Tipo de Problemas, operaciones y de magnitud.Ejemplos de problemas OPERACIONALES : Problemas de Optimización: Una fabrica produce n productos “i”, cada uno de los cuales genera un beneficio pi y requiere una cierta cantidad de recursos ri, j. La fábrica dispone de una cantidad limitada de ciertos recursos rj. Algunos productos no pueden ser fabricados en cantidades menores a mi y no superiores a Mi. Se requiere saber cuales productos fabricar y en que cantidad, para obtener el máximo beneficio, respetando todos los vínculos.

25 1.3 Tipo de Problemas, operaciones y de magnitud.Ejemplos de problemas OPERACIONALES : Problemas de Planificación: Imaginemos que debemos entregar mercadería a 7 destinatarios utilizando 48 transportistas, sabiendo que cada destinatario está disponible solamente en una determinada franja horaria, y que un transportista no puede transportar más de 2 lotes. El problema es el de determinar el recorrido de los transportistas, con la finalidad de minimizar el kilometraje recorrido para entregar toda la mercadería a tiempo.

26 1.3 Tipo de Problemas, operaciones y de magnitud.Problemas de Magnitud: Una magnitud es el resultado de una medición; las magnitudes matemáticas tienen definiciones abstractas, mientras que las magnitudes físicas se miden con instrumentos apropiados. Una Magnitud también es un conjunto de entes que pueden ser comparados, sumados, y divididos por un número natural. Cada elemento perteneciente a una magnitud, se dice cantidades de la misma. (Por ejemplo: segmentos métricos, ángulos métricos y triángulos son magnitudes). La medición, como proceso, es un conjunto de actos experimentales dirigidos a determinar una magnitud física de modo cuantitativo, empleando los medios técnicos apropiados y en el que existe al menos un acto de observación.

27 1.3 Tipo de Problemas, operaciones y de magnitud.Problemas de Magnitud:. De los problemas de magnitudes que podemos encontrar están: Problemas de regla de tres simple Problemas de regla de tres compuesta Problemas de tanto por ciento Problemas de horarios Problemas de magnitudes Problemas vectoriales Problemas de conversión de unidades y entre unidades

28 1.4 ORIGENES,FUENTES Y ENFOQUE DE LA TEORIA GENERAL DE SISTEMALa fuente de teoría general de sistemas puede remontarse probablemente a los orígenes de la ciencia y la filosofía. Se organizo la dociety for the advancement y general system theory (sociedad para el avance de la teoría general, de sistema). En 1957, se cambio el nombre de la sociedad a su nombre actual, la society for general system research (sociedad para la investigación general de sistema). El inicio de la teoría general de sistema (TGS) a fin de revisar el progreso realizado desde ase tiempo, se deben tener presentes 3 puntos. Primero como el mismo von Bertalanffy noto. La teoría de sistema no es una moda efímera o técnica reciente, la noción de sistema es tan antigua como la filosofía europea y puede remontarse al pensamiento aristotélico, segundo algunas de las ideas predicada por la teoría general de sistema pueden observarse en tiempos mas recientes, al filosofo alemán George Wilhelm Friedrich Hegel ) ) se le atribuye las siguientes ideas.

29 1- el todo es mas que la suma de las partes1- el todo es mas que la suma de las partes. 2- el todo determina la naturaleza de las partes. 3- las partes no pueden comprenderse si se consideran en forma aislada del todo. 4- las partes están dinámicamente interrelacionadas o son interdependientes. El mecanismo no es hoy en día una teoría popular, pero cunado la biología estaba en sus inicios el vitalísimo trataba de explicar muchas de las características de los procesos vivientes que el científico físico no podía explicar. El enfoque sistemático trata de comprender el funcionamiento de la sociedad desde una perspectiva holística e integradora, en donde lo importante son las relaciones entre componentes.

30 La teoría general de sistema no solo se origino a partir de un grupo de pensadores. En sus comienzo estuvieron presentes varias corrientes. En la década de 1930 se desarrollan conceptos ligados a sistemas abiertos, concurrentemente en la termodinámica y en la biología. Ludwig von bertalanffy introdujo la equifinalidad en brillouin describió el contraste entre la naturaleza inanimada y la viviente en John von Neumann (1948) quien desarrollo una teoría general de autómata y delineo los fundamentos de la inteligencia artificial. c.e. Shannon, teoría de la información (1948) se desarrollo el concepto de la cantidad de información alrededor de la teoría de las comunicaciones. Cibernética de norbert Wiener (1948) Las ideas que surgieron con el desarrollo de la cibernética y la teoría de la información poseen dos efectos divergentes primero mostraron como se podían aproximar los sistemas abiertos a los sistemas cerrado, mediantes la introducción de mecanismos de retroalimentación y segundo mostraron la imposibilidad de duplicar las características e control automático en las sistemas viviente.

31 Koehler representa los primeros intentos para expresar la manera en el cual las propiedades de los sistemas regulan la conducta de los componentes y de ahí la conducta de los sistemas. Red Field pone de manifiesto la continuidad y la gran variedad y complejidad de los eventos de transición que unen los niveles biológicos y socioculturales. G. Sommerhoff y E.A. Singer, considerados a los teóricos de sistemas que vivieron antes que la teoría general de sistemas madurara como una disciplina independiente. Sabhi acdita a sommerhoff el descubrimiento de como representar exactamente lo que se quiere decir mediante coordinación e integración y buena organización. El enfoque sistémico trata de comprender el funcionamiento de la sociedad desde una perspectiva holística e integradora, en donde lo importante son las relaciones entre los componentes. Se llama holismo al punto de vista que se interesa más por el todo que por las partes. El enfoque sisémico no concibe la posibilidad de explicar un elemento si no es precisamente en su relación con el todo. Metodológicamente, por tanto el enfoque sistémico es lo opuesto al individualismo metodológico, aunque esto no implique necesariamente que estén en contradicción.

32 1.5 La proposición de los sistemas la ingeniería de sistemas y el enfoque de sistemas

33 La justificación para buscar una teoría según Von Bertalanffy se basa en los siguientes principios:La existencia de los principios isomorfos o similares: Estos principios son comunes a diferentes niveles de organización y pueden ser legítimamente transferidos de un nivel a otro, es legal buscar una teoría que explique esta correspondencia y les expresen mediante leyes especiales. La necesidad de una nueva ciencia: Esta fue exitosa en el desarrollo de la complejidad organizada, en contraste con la ciencia clásica que se limite a la teoría de la complejidad organizada o desorganizada. Los teóricos de la teoría general de sistemas proponen que la complejidad no puede simplificarse reducirse o analizarse. La teoría general de sistemas se esfuerza por encontrar estrategias científicas por las cuales, se dejan intactas las interrelaciones internas y se estudia el Sistema como un todo. La ciencia newtoniana se refirió al universe como un gigantesco que obedecía a las elegantes leyes determinísticas del movimiento. A principios de siglo XX vimos como decaía este enfoque mecánico de la ciencia al no poder tartar mas y mas complejidades mediante este método, por lo tanto la teoría general del Sistema evoluciono y busco remediar lo común de la diversidad a una sustancia compartida como los átomos de la materia.

34 En este momento las formulaciones convencionales de la física eran inadecuadas para tratar sistemas vivientes como sistemas abiertos y no podía tomar en cuenta las leyes entrópicas que indicaban disipaciones, degradación y evolución de los organismos vivientes. Había la esperanza de que un concepto unitario del mundo y de la ciencia pudiera basarse no sobre la esperanza sino mas bien en la isomorfa de las leyes en diferentes campos . A su vez Boulding subrayo la necesidad de un cuerpo de constructores sistemáticos que pudieran estudiar las relaciones generales del mundo empírico. Es la cuestión de la teoría general de sistemas “un nombre que ha entrado en uso, para describir un nivel estructurado de modelo teórico que se basa en alguna parte entre las construcciones altamente generalizadas de las matemáticas puras y las teorías especificas”. Para Rappot, la teoría general de sistemas ”incluye una perspectiva o metodología mas que una teoría en el sentido científico de este termino” se da énfasis en aquellos aspectos de los objetos o eventos que se derivan de las propiedades generales de los sistemas, la fuerza y la fertilidad de la teoría general de sistemas depende de, si de hecho existen propiedades comunes a todos los sistemas, que consecuencias importantes pueden derivarse de esas propiedades.

35 Desde el siglo XVII “la ciencia dejo bastante atrás a la filosofía en la empresa de explorar la naturaleza” , han surgido voces lamentando esas separación ,entre los métodos filosóficos y científicos fue muy difícil ver como podían reunirse la ciencia y la filosofía una vez que la ciencia inicio su camino. La teoría general de sistemas abarca la visión de muchos científicos en la investigación de los fundamentos filosóficos de los conceptos con los cuales se trabajan. Ingeniería de sistemas es la aplicación de las ciencias matemáticas y físicas para desarrollar sistemas que utilicen económicamente los materiales y fuerzas de la naturaleza para el beneficio de la humanidad.

36 Ingeniería de sistemas es la aplicación de esfuerzos científicos para:Transformar una necesidad de operación en una descripción de parámetros atreves del uso de un proceso iterativo de definición, síntesis, análisis, diseño, prueba y evaluación. Integrar parámetros técnicos para asegurar la compatibilidad de todos los interfaces de programa de manera que optimice la definición y diseño de Sistema total. Integrar factores de fiabilidad, mantebilidad, seguridad, supervivencia. Esfuerzo de ingeniería a fin de cumplir los objetivos de coste, planificación y rendimiento técnico. Es un conjunto de metodología para resolución de problemas mediante el análisis de diseño y gestión de sistemas. Al enfoque de sistemas puede llamársele correctamente teoría general de sistemas aplicado (TGS aplicada). Se hace una comparación entre los supuestos subyacentes a los enfoques y a la teoría general de sistemas. Esta comparación demuestra la incapacidad de los enfoques analitico-mecanicos para tratar en dominio de los campos biológico, conductual social y similares