“Universidad Nacional Pedro Ruiz Gallo”

Facultad de Ingeniería Civil, Sistemas y Arquitectura

Escuela Profesional de Ingeniería de Sistemas

Clasificación de los Sistemas

Cerdán Serquen, José MiguelGuerra Llatas, Luis Ángel

López Benavides, Marco AntonioRamírez Quevedo, Daniel Alejandro

Yesquen Rodríguez, Randy SteveYovera Perales, Dennis

Lambayeque, Julio del 2014

CLASIFICACION DE LOS SISTEMAS

 La clasificación de un sistema al igual que el análisis de los aspectos del mismo es un proceso relativo; depende del individuo que lo hace, del objetivo que se persigue y de las circunstancias particulares en las cuales se desarrolla. Los sistemas se clasifican así:

SISTEMAS SEGÚN EL TIPO DE RESPUESTA

SISTEMAS DETERMINÍSTICOS:

Es aquel en el cual las partes interactúan de una forma perfectamente previsible, sin dejar lugar a dudas. A partir del último estado del sistema y del programa de información, se puede prever, sin ningún riesgo o error, su estado siguiente. Por ejemplo, cuando se gira la rueda de la máquina de coser, se puede prever el comportamiento de la aguja. Dentro de estos sistemas se pueden clasificar en:

Sistema determinístico simple: es aquel que posee pocos componentes e interrelaciones, que revelan un comportamiento dinámico completamente previsible. Es el caso del juego del billar, que cuando está adecuadamente definido, es un sistema de geometría dinámica muy simple (aunque abstracto). En el mundo real, el juego de billar se vuelve probabilístico.

Sistema determinístico complejo: es el caso del computador. Si su comportamiento no fuere totalmente previsible, funcionaría mal.

SISTEMAS PROBABILÍSTICOS:

Es aquel para el cual no se puede suministrar una previsión detallada. Estudiando intensamente, se puede prever probabilísticamente lo cual sucederá en determinadas circunstancias. No es predeterminado. La previsión se encuadra en las limitaciones lógicas de la probabilidad. Por ejemplo, el comportamiento de un perro cuando se le ofrece un hueso: Puede acercarse, no interesarle o retirarse.

Sistema probabilístico simple: es un sistema simple, pero imprevisible, como jugar con una moneda. El control estadístico de calidad es un sistema probabilístico simple.

Sistema probabilístico complejo: es un sistema probabilístico que, aunque complejo, puede ser descrito. El volumen de agua que pasa por un río es un ejemplo.

Sistema probabilístico excesivamente complejo: es un sistema tan complicado que no puede ser totalmente descrito. Es el caso del cerebro humano o de la economía nacional. El mejor ejemplo de un sistema industrial de esa categoría es la propia empresa.

SISTEMAS SEGÚN EL NIVEL DE INTERACCION

SISTEMAS ABIERTOS

Relación permanente con su medio ambiente.

Intercambia energía, materia, información. Interacción constante entre el sistema y el medio ambiente.

Los sistemas vivos son sistemas abiertos pues intercambian con su entorno energía e información. Ejemplos de éstos serían: una célula, una planta, un insecto, el hombre, un grupo social. La familia, por tanto, la consideraremos un Sistema Abierto.

Los sistemas abiertos tienden hacia una evolución constante y un orden estructural, en contraposición a los cerrados en los que se da una tendencia a la indiferenciación de sus elementos y al desorden, hasta alcanzar una distribución uniforme de la energía.

PROPIEDADES DE LOS SISTEMAS ABIERTOS

A) Totalidad:

La T.G.S. establece que un sistema es una totalidad y que sus objetos (o componentes) y sus atributos (o propiedades) sólo pueden comprenderse como funciones del sistema total. Un sistema no es una colección aleatoria de componentes, sino una organización interdependiente en la que la conducta y expresión de cada uno influye y es influida por todos los otros.

El concepto de totalidad implica la no aditividad, en otras palabras:

"EL "TODO" CONSTITUYE MAS QUE LA SIMPLE SUMA DE SUS PARTES"

B) Objetivo:

Los sistemas orgánicos y sociales siempre están orientados hacia un objetivo. La T. G.S. reconoce la tendencia de un sistema a luchar por mantenerse vivo, aun cuando se haya desarrollado disfuncionalmente, antes de desintegrarse y dejar de existir como sistema.

C) Equifinalidad:

En un sistema, los "resultados" (en el sentido de alteración del estado al cabo de un período de tiempo) no están determinados tanto por las condiciones iniciales como por la naturaleza del proceso o los parámetros del sistema.

La conducta final de los sistemas abiertos está basada en su independencia con respecto a las condiciones iniciales. Este principio de equifinalidad significa que idénticos resultados pueden tener orígenes distintos, porque lo decisivo es la naturaleza de la organización. Así mismo, diferentes resultados pueden ser producidos por las mismas "causas".

Por tanto, cuando observamos un sistema no se puede hacer necesariamente una inferencia con respecto a su estado pasado o futuro a partir de su estado actual, porque las mismas condiciones iniciales no producen los mismos efectos.

Por ejemplo, si tenemos:

Sistema A: 4 x 3 + 6 = 18

Sistema B: 2 x 5 + 8 = 18

Aquí observamos que el sistema "A" y el sistema "B" tienen inicios diferentes (4) y (2), y que, cada uno, tiene elementos diferentes al otro. Sin embargo, el resultado final es el mismo (18).

Veamos, ahora, otro ejemplo.

Sistema X: 9 x 1 + 7 = 16

Sistema Y: 9 + 1 x 7 = 70

Aquí observamos que el sistema "X" y el sistema "Y" tienen igual origen y, además, están compuestos por iguales elementos y en el mismo orden. Sin embargo, el resultado final es diferente: (16) y (70).

Como vemos, no depende ni del origen ni de los componentes del sistema (números) sino de lo que "hacemos con los números"; es decir, de las operaciones o reglas (sumar o multiplicar).

D) Protección y crecimiento

En los sistemas existirían dos fuerzas que partirían de la aplicación de las ideas de Cannon:

a) La fuerza homeostática, que haría que el sistema continuase como estaba anteriormente.

b) La fuerza morfogenética, contraria a la anterior, que sería la causante de los cambios del sistema.

Estas dos fuerzas permitirían que el sistema se mantuviese estable y se adaptase a situaciones nuevas gracias a los mecanismos de feed-back

E) Equipotencialidad

Este principio lleva implícita la idea que pueden obtenerse distintos estados partiendo de una misma situación inicial. Esto implica la imposibilidad de hacer predicciones deterministas en el desarrollo de las familias, porque un mismo inicio podrá llevar a fines distintos. El pasado no sirve y el futuro es impredecible. En las familias ocurriría lo mismo que en el tejido cerebral "se permitiría" a las partes restantes asumir funciones de las partes extinguidas". Tras el fallecimiento del padre, el hijo mayor adoptaría las funciones parentales.

SISTEMA CERRADO

Un sistema cerrado es un sistema físico (químico) que no interactúa con otros agentes físicos situados fuera de él y por tanto no está conectado casualmente ni correlacionalmente con nada externo a él.Una propiedad importante de los sistemas cerrados es que las ecuaciones de evolución temporal, llamadas ecuaciones del movimiento de dicho sistema sólo dependen de variables y factores contenidos en el sistema. Para un sistema de ese tipo por ejemplo la elección del origen de tiempos es arbitraria y por tanto las ecuaciones de evolución temporal son invariantes respecto a las traslaciones temporales. Eso último implica que la energía total de dicho sistema se conserva; de hecho, un sistema cerrado al estar aislado no puede intercambiar energía con nada externo a él.El universo entero considerado como un todo es probablemente el único sistema realmente cerrado, sin embargo, en la práctica muchos sistemas no completamente aislados pueden estudiarse como sistemas cerrados con un grado de aproximación muy bueno o casi perfecto

Los sistemas cerrados consumen cantidades mínimas de energía y no interactúan de forma dinámica con el medio modificándolo (como los sistemas físicos, las máquinas, el reloj, el termóstato) no presentan intercambio con el medio ambiente que los rodea, son herméticos a cualquier influencia ambiental. No reciben ningún recurso externo y nada producen que sea enviado hacia fuera. En rigor, no existen sistemas cerrados. Se da el nombre de sistema cerrado a aquellos sistemas cuyo comportamiento es determinístico y programado y que opera con muy pequeño intercambio de energía y materia con el ambiente.

CLASES DE SISTEMAS CERRADOS

Sistemas No Aislados:

Solo intercambio energético con el exterior. Ejemplo: el equipo de frío de un refrigerador doméstico. El fluido de trabajo circula en circuito cerrado y solo hay intercambios de calor o energía eléctrica con el exterior. Otro sistema que (en la práctica) se puede considerar como sistema cerrado no aislado es la Tierra.

Sistemas Aislados:

No hay intercambio ni de masa ni de energía con el exterior. En la práctica estos sistemas son una abstracción cómoda para analizar situaciones.

SISTEMAS SEGÚN EL ORIGEN

Existen tres tipos generales de sistemas que encontramos a diario en nuestras vidas: Los sistemas naturales, los sistemas artificiales y un tercero que resulta de la combinación de ambos, que llamaremos sistemas compuestos. Cada uno tiene características particulares, pero con bases idénticas dentro de la teoría de sistemas.

SISTEMAS NATURALES

Los sistemas naturales nacen una respuesta fe fenómenos físicos, químicos y biológicos creados por la naturaleza. Por ejemplo: el cuerpo humano, la Tierra, la Fotosíntesis, el sistema digestivo, una célula, el Universo, un ecosistema, la Vía Láctea, etc.

SISTEMAS ARTIFICIALES

Los sistemas artificiales son aquellos que fueron logrados por la intervención directa de la raza humana. Este participo de manera activa en su diseño, manejo, control y ejecución. A estos sistemas se les puede llamar sistemas humanos. Por ejemplo: una computadora, un robot, un supermercado, el colegio, un avión, una lapicera, una radio como organización, etc.

En cuanto a su constitución, los sistemas pueden ser físicos o abstractos:

Sistemas físicos o concretos, cuando están compuestos por equipos, por maquinaria y por objetos y cosas reales. Pueden ser descritos en términos cuantitativos de desempeño.

Sistemas abstractos, cuando están compuestos por conceptos, planes, hipótesis e ideas. Aquí, los símbolos representan atributos y objetos, que muchas veces sólo existen en el pensamiento de las personas.

En realidad, en ciertos casos, el sistema físico (hardware) opera en consonancia con el sistema abstracto (software). Es el ejemplo de una escuela con sus salones de clases, pupitres, tableros, iluminación, etc. (sistema físico) para desarrollar un programa de educación (sistema abstracto); o un centro de procesamiento de datos, en el que el equipo y los circuitos procesan programas de instrucciones al computador

SISTEMAS COMPUESTOS

Los sistemas compuestos ocurren cuando en un sistema natural existe la participación de una fuerza externa manipulada por el ser humano de forma directa o indirecta. Entre los ejemplos concretos tenemos: manipulación del sistema inmunológico, cambio de las condiciones ambientales, adaptación de ecosistemas por la aparición de las ciudades.

SISTEMAS SEGÚN SU COMPOSICIÓN

SISTEMAS SIMPLES

Un sistema es simple cuando este no contiene suficientes subsistemas, lo que indica un fácil funcionamiento y lo hace estudiable.

SISTEMA COMPLEJO

Un sistema complejo está compuesto por varias partes interconectadas o entrelazadas cuyos vínculos crean información adicional no visible antes por el observador. Como resultado de las interacciones entre elementos, surgen propiedades nuevas que no pueden explicarse a partir de las propiedades de los elementos aislados. Dichas propiedades se denominan propiedades emergentes.

Sistema complejo, posee más información que la que da cada parte independientemente. Para describir un sistema complejo hace falta no sólo conocer el funcionamiento de las partes sino conocer el funcionamiento del sistema complejo una vez relacionadas sus partes entre sí.

SISTEMAS BIOLOGICOS, ECOLOGICOS Y SOCIALES

SISTEMAS BIOLÓGICOS

Se define como un conjunto de componentes que se relacionan entre sí y actúan de manera coordinada. Cada componente cumple una función particular y es esencial para el funcionamiento del sistema en su totalidad.

Características:

Es un sistema adaptado, capaz de reaccionar a estímulos externos respondiendo así ante cualquier situación que amenace su estabilidad como sistema. Experimentando así, fluctuaciones.

Tienen alta energía a bajas temperaturas, siendo capaz de recuperar la energía que disipa como información, ello permite generar nuevas estructuras o cambiar las ya existentes, además de permitir la autoorganización.

Pueden mostrar estados de equilibrio que se llaman estados estacionarios. En el estado estacionario las propiedades se mantienen constantes porque hay procesos balanceados que consumen energía y producen entropía. Soporta perturbaciones mientras no se alejen demasiado de su estado estacionario.

Tiende a adoptar el estado que le permite producir el mínimo de entropía por unidad de tiempo. En la transición a un nuevo estado, se abandona una estructura que para las condiciones existentes disipa demasiada entropía y gastaría demasiada energía libre.

Mantiene el equilibrio (homeostasis), cada nueva configuración permite al sistema una mejor adaptación.

Los sistemas biológicos tienen varios niveles de organización superpuestos y con una complejidad creciente. Cada nivel tiene un orden particular, cada nivel agregado al tope de la jerarquía, da mayor libertad y adaptabilidad al organismo, pero pone más restricciones a los niveles inferiores. La relación entre los niveles cambia a medida que se agregan más niveles por encima de ellos y en cada nivel

hay un grado de restricción, en la interacción con el medio queda lugar para el desequilibrio y para la evolución. Una característica de esta evolución es la aparición de niveles de organización superiores.

La unidad básica de cualquier Sistema Biológico es la célula.

SISTEMAS ECOLÓGICOS

Un sistema ecológico es el conjunto de las relaciones e interacciones existentes entre los seres humanos y los demás seres vivos con su ambiente en determinadas condiciones.

En este sistema las características de cada elemento se explican por causas naturales (físicas, químicas, biológicas). El hombre interviene como un ser vivo especial porque depende de los recursos naturales pero también tiene una capacidad para modificarlos rápidamente, sea con efectos positivos o negativos. Todos los elementos se observan integrados en el paisaje.

Los elementos que constituye un sistema ecológico son de dos tipos: abióticos y bióticos. Los abióticos reciben el nombre de biotopo. El biotopo se resume entre los factores del clima y el soporte o sustrato donde están dispuestos los seres vivos. Los elementos bióticos constituyen la llamada comunidad, que es un conjunto de poblaciones. Cada población es un conjunto de individuos de la misma especie, por lo tanto los individuos de distintas especies forman la comunidad.

El Sistema ecológico, como cualquier sistema (un motor o un televisor, etc.) necesita de energía para activarse. En el motor la energía la provee el combustible, en el tv se activa con electricidad. La comunidad de un sistema ecológico se activa con energía luminosa proveniente del sol.

El ambiente o biotopo tiene materia inorgánica que posee muy poca energía. Al agregarle la energía luminosa se convierte en materia orgánica que es portadora de mucha energía. Esa energía se va eliminando en todos los elementos de la comunidad (seres vivos) desprendiendo calor y generando movimiento, crecimiento y reproducción. Cuando la materia orgánica ha perdido su energía se convierte de nuevo en inorgánica que retorna de nuevo al ambiente para ser retomada por esa u otra comunidad.

SISTEMAS SOCIALES

Es un conjunto complejo de relaciones humanas que interactúan de muchas maneras, comprende a todas las personas de ella y también las relaciones entre ellas y con el mundo exterior.

Los sistemas sociales, se caracterizan por ser construcciones mentales producidas por una comunidad de observadores, siendo su propósito muy variado, pero está siempre relacionado con la satisfacción de las necesidades de las personas.

Las partes fundamentales de estos sistemas son los individuos o agentes que ejecutan roles o funciones lo cual involucra la toma de decisiones y aunque ellos, sujetos al sistema, son el recurso básico para la producción y reproducción de la comunicación, y “un sistema social emerge cuando la comunicación se desarrolla”, los individuos no constituyen un sistema social porque los componentes relacionados por la comunicación no son los individuos.

De hecho, las relaciones del sistema no las producen sus componentes. Los componentes del sistema son producto de dichas relaciones. Es por esto que nadie se referencia a sí mismo como profesor sin estudiantes, ni rey sin súbditos. Así, los sujetos componen al sistema, pero el sujeto es producto de su relación de sujeción con los demás sujetos al sistema. Y, los sujetos son observados a través de los roles que los individuos realizan en la comunicación del sistema social. “Los elementos mismos que reproducen al sistema son producidos incesantemente por él”.

Incluso, un mismo individuo produce y reproduce tantos sistemas sociales como roles realiza en cada tiempo y lugar, aunque no constituye ninguno de dichos sistemas. Así, por ejemplo, un mismo individuo puede estar sujeto a un sistema donde realiza el rol de profesora y directora a la vez, a otro donde realiza el rol de madre y concubina, a otro donde realiza su rol de bailarina los viernes en la noche, entre otros. En cada uno de estos sistemas su comunicación está condicionada por el sistema y el rol que realizan aquellos con quienes se comunica.

Sin embargo, ella mantiene su identidad como sujeto biológico y social, pues el sistema condiciona su comportamiento, pero no lo determina. Y, por tanto, produce el espacio de posibilidades donde la identidad del individuo se acopla con la identidad del sistema social.