Introduccion a los sistemas de informacion



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1.3.1 Propiedades de los Sistemas.

Las propiedades de los sistemas dependen de su dominio. El dominio de los sistemas es el campo sobre el cual se extienden. Éste puede clasificarse según si:

1 .Los sistemas son vivientes o no vivientes.

2. Los sistemas son abstractos o concretos.

3. Los sistemas son abiertos o cerrados.

4. Los sistemas muestran un grado elevado o bajo de entropía o desorden.



5. Los sistemas muestran simplicidad organizada, complejidad no organizada o complejidad organizada.

6. A los sistemas puede asignárselas un propósito.

7. Existe la retroalimentación.

8. Los sistemas están ordenados en jerarquías.

9. Los sistemas están organizados.

Las propiedades y supuestos fundamentales del dominio de un sistema determinan el enfoque científico y la metodología que deberán emplearse para su estudio.



Sistemas vivientes y no vivientes

Los sistemas pueden clasificarse dependiendo de si son vivientes o no vivientes. Los sistemas vivientes están dotados de funciones biológicas como son el nacimiento, la muerte y la reproducción. En ocasiones, términos como "'nacimiento" y “muerte", se usan para describir procesos que parecen vivientes de sistemas no vivientes, aunque sin vida, en el sentido biológico como se encuentra necesariamente implicado en células de plantas y animales.



Sistemas abstractos y concretos

De acuerdo con Ackoff, "un sistema abstracto es aquel en que todos sus elementos son conceptos. Un sistema concreto es aquel en el que por lo menos dos de sus elementos son objetos".

Quisiéramos agregar la calificación de que, en un sistema concreto, los elementos pueden ser objetos o sujetos, o ambos. Lo cual no le quita generalidad a las definiciones de Ackoff. Todos los sistemas abstractos son sistemas no vivientes, en tanto que los concretos pueden ser vivientes o no vivientes.

La física trata la estructura de la materia. Sus leyes gobiernan las propiedades de partículas y cuerpos que generalmente pueden tocarse y verse. Sin dejar de tener presente el enfrentamiento con lo muy pequeño, donde el físico atómico sólo puede observar partículas en forma indirecta, trazando sus trayectorias en la pantalla de una cámara de burbujas en un campo electromagnético. Situación en la cual, se cuestiona lo concreto y nos acercamos a lo abstracto.

Las ciencias físicas no pueden distinguirse de las demás ciencias alegando que éstas tratan exclusivamente los sistemas concretos. Lo concreto se extiende a sistemas y dominios de las ciencias físicas as! como a aquellas que pertenecen a las ciencias de la vida conductual y social. Por tanto, lo concreto no es una propiedad exclusiva de los dominios físicos.

El estudio científico incluye abstracciones de sistemas concretos. Los sistemas abstractos se usan para tipificar sistemas a través del espectro total de las ciencias. Por ejemplo, formulamos modelos matemáticos en la física, así como en la antropología, economía, cte. El uso de modelos matemáticos en la teoría general de sistemas y su apelación a la generalidad, explican su posición en la taxonomía de las ciencias, la cual abarca el espectro total.



Sistemas abiertos y cerrados

Los conceptos de sistemas abierto y cerrado introducen una diferenciación muy importante entre ellos. El lector sin duda recordará que el concepto de "medio" se introdujo en el capitulo 1 para describir todos esos sistemas que el analista decide están fuera de su alcance. Un sistema cerrado es un sistema que no tiene medio - es decir, no hay sistemas externos que lo violen- o a través del cual ningún sistema externo será considerado. Un sistema abierto es aquel que posee medio; es decir, posee otros sistemas con los cuales se relaciona, intercambia y comunica. Como se notará posteriormente en este capítulo, la distinción entre sistemas abierto y cerrado, es fundamental para la comprensión de los principios básicos de la teoría general de sistemas. Cualquier consideración de sistemas abiertos como sistemas cerrados, en los que pasa inadvertido el medio, trae consigo graves riesgos que deben comprenderse totalmente.

Todos los sistemas vivientes son sistemas abiertos. Los sistemas no vivientes son sistemas cerrados, aunque la adición de una característica de retroalimentación les proporciona ciertas propiedades limitadas de sistemas vivientes, que están relacionadas con su estado de equilibrio.

Los sistemas cerrados se mueven a un estado estático de equilibrio que es únicamente dependiente de las condiciones iniciales del sistema. Si cambian las condiciones iniciales, cambiará el estado estable final. De acuerdo con la segunda ley de la termodinámica, el sistema se moverá en dirección a la entropía máxima, término que posteriormente se explicará. En el caso de los sistemas abiertos, puede lograrse el mismo estado final a partir de diferentes condiciones iniciales, debido a la interacción con el medio. A esta propiedad se le da el nombre de equifinalidad. Los sistemas no vivientes con una retroalimentación apropiada tenderán hacia estados de equilibrio, que no dependen únicamente de las condiciones iniciales, sino más bien de las limitaciones impuestas al sistema. El movimiento hacia este estado filial le da al sistema no viviente alguna semejanza a la conducta de búsqueda de objetivos, la cual está reservada estrictamente a los sistemas vivientes. Por tanto, en virtud del mecanismo de retroalimentación, los sistemas no vivientes "parecen mostrar equifinalidad" y "adquirir algunas de las propiedades de los sistemas vivientes en virtud de estar abiertos".



Entropía, incertidumbre e información

La entropía es una medida de desorden tomada de la termodinámica, en donde ésta se relaciona con la probabilidad de ocurrencia de un arreglo molecular particular en un gas. Cuando se traspone a la cibernética y a la teoría general de sistemas, la entropía se refiere a la cantidad de variedad en un sistema, donde la variedad puede interpretarse como la cantidad de incertidumbre que prevalece en una situación de elección con muchas alternativas distinguibles.

La entropía, incertidumbre y desorden, son conceptos relacionados, como se muestra en la figura 2.2. Utilizamos el término dualismo o dualidad, para referirnos a los valores significativos que adquieren estas variables en los dos extremos de sus espectros respectivos. Un sistema muestra una alta o baja entropía (variedad, incertidumbre, desorden). Reducir la entropía de un sistema, es reducir la cantidad de incertidumbre que prevalece. La incertidumbre se disminuye al obtenerse información. La información, en el sentido de la teoría sobre la información, posee un significado especial que está ligado al número de alternativas en el sistema. Un ejemplo simple aclarará el punto. Si uno se enfrenta a elegir entre ocho alternativas, un cálculo simple mostrará que la entropía de la incertidumbre que existe es de tres dígitos binarios. Cuatro elecciones entre las ocho alternativas, reducirán la incertidumbre a dos dígitos binarios. Otras dos elecciones estrecharán la incertidumbre a dos alternativas y la entropía a un dígito binario. Con sólo dos alternativas restantes, una elección final elimina la incertidumbre y la entropía se reduce a cero. La cantidad de información proporcionada es la negativa de la entropía que se ha reducido. Se requieren tres dígitos binarios de información para eliminar la incertidumbre de ocho alternativas. Wiener y Shannon influyeron en el establecimiento de la equivalencia de la entropía (incertidumbre) con la cantidad de información, en el sentido de la teoría sobre la información. Estos conceptos sostienen un punto central en la teoría general de sistemas, similar al que sustentan los conceptos de fuerza y energía en la física clásica.

Estos conceptos pueden utilizarse para caracterizar los sistemas vivientes y no vivientes. Los sistemas no vivientes (considerados generalmente como cerrados), tienden a moverse hacia condiciones de mayor desorden y entropía. Los sistemas vivientes (y por tanto abiertos), se caracterizan como resistentes a la tendencia hacia el desorden y se dirigen hacia mayores niveles de orden. La teoría general de sistemas explica estas tendencias por medio de a) el procesamiento de información que causa una reducción correspondiente en la entropía positiva, y b) derivar energía del medio (un incremento de entropía negativa), que contradice las tendencias declinantes de procesos naturales irreversibles (un incremento en la entropía positiva).



Complejidad organizada y no organizada

 Los sistemas vivientes son sistemas de complejidad organizada, en tanto que los sistemas no vivientes muestran propiedades ya sea de simplicidad organizada o complejidad no organizada.

De acuerdo con Rapport y Horvath, quienes han aclarado esas distinciones, los sistemas de simplicidad organizada se derivan de la suma en serie de componentes, cuyas operaciones son el resultado de tina "cadena de tiempo lineal de eventos, cada uno la consecuencia determinada del anterior. Un sistema sin circuitos cerrados en la cadena causal"." La complejidad en este tipo de sistema se origina principalmente de la magnitud de las interacciones que deben considerarse tan pronto como el número de componentes sea más de tres.

En contraste a la simplicidad organizada, reconocemos sistemas que muestran una complejidad caótica desorganizada. La conducta de un gas, por ejemplo, es el resultado de la oportunidad de interacción de un número infinito de moléculas cuyo resultado final puede explicarse mediante las leyes de la mecánica estadística y de probabilidad. Las probabilidades de sistemas de complejidad no organizada se definen en términos de parámetros de distribuciones probables tomadas de un número infinito de eventos.

Los sistemas vivientes muestran un tipo de conducta que no puede explicarse ni en términos de leyes dinámicas resultantes de la suma de las propiedades de las partes, ni por el resultado probable de un número infinito de interacciones como podría encontrarse, respectivamente, en sistemas de simplicidad organizada y de complejidad no organizada. Los sistemas vivientes generalmente muestran una clase diferente de complejidad llamada complejidad organizada, que se caracteriza por la existencia de las siguientes propiedades:

•  En contraste con sistemas de complejidad no organizada donde son admisibles un número infinito de partes componentes, hay sólo un número finito de componentes en el sistema.

•  Cuando el sistema se desintegra en sus partes componentes, se llega al límite cuando el sistema total se descompone en "todos irreducibles" o unidades irreducibles.

•  El sistema total posee propiedades propias, sobre y más allá de las derivadas de sus partes componentes. El todo puede representar más que la suma de las partes.



Propósito y conducta con un propósito

La teleología es la doctrina filosófica que busca explicar y justificar los estados del mundo en términos de causas posteriores que pueden relegarse a futuros no inmediatos en tiempo y espacio.

El punto de vista teleológico del universo fue denunciado cuando la concepción mecánica de la física y campos relacionados explicaron con éxito las leyes del movimiento en base a causas antecedentes, más que posteriores. La teleología que supone finalidad a la par con causalidad, no sólo fue rechazada por cuerpos no vivientes, sino también por cuerpos vivientes. Por ejemplo, se mostró que la teleología, que sostiene que lo que ocurre a los cuerpos vivientes se determina por el futuro, más que por el pasado, es contradictoria con el concepto de tiempo. La vida no es diferente de los demás procesos físicos. Ésta es unidireccional y causada. Decir que la vida se determina y controla mediante un propósito posterior que se encuentra más allá, contradice la idea de una dirección en el flujo del tiempo. Además, "cuando plantamos una semilla para plantar un árbol, lo que determina nuestra acción no es el árbol futuro, sino nuestras imágenes presentes del árbol futuro, por las cuales anticipamos su futura existencia".

La teleología permaneció desacreditada desde la época de Galileo y Newton a mediados del siglo dieciséis cuando tuvieron lugar las teorías de la mecánica del universo.

A pesar de su longevidad, la teoría de la mecánica no ha podido explicar muchos fenómenos, especialmente funcione, biológicas y eventos que ocurren en sistemas de complejidad organizada. Correspondió a la cibernética y teoría general de sistemas, hacer que el concepto de propósito, fuera "científicamente respetable y analíticamente útil después de siglos de misticismo teleológico”.

La teoría general de sistemas vuelve a introducir el concepto de explicación teleológica a la ciencia, aunque en un sentido más limitado que el que se habla conocido antes de Galileo y Newton. Se reconocen tres tipos de conducta activa: a) con ducta con un propósito, b) conducta sin propósito y c) conducta intencional.

La conducta con un propósito e intencional es la que está dirigida hacia el logro de un objetivo, un estado final. El objetivo hacia el cual se esfuerzan los sistemas, tiene una consecuencia más inmediata que el concepto rechazado de la antigua teleología. La conducta sin un propósito es la que no está dirigida hacia el logro de un objetivo."

Los criterios para distinguir entre una conducta con propósito y sin éste, pueden elaborarse como sigue. 1

•  Para que tenga lugar la conducta con propósito, el objeto al cual se atribuye la conducta debe ser parte del sistema.

•  La conducta con propósito debe estar dirigida hacia un objetivo.

•  Debe haber una relación reciproca entre el sistema y su medio.

•  La conducta debe estar relacionada o acoplada con el medio, del cual debe recibir y registrar señales que indiquen si la conducta progresa hacia el objetivo.

•  Un sistema con un propósito debe siempre mostrar una elección de cursos alternos de acción.

•  La elección de una conducta debe conducir a un producto final o resultado.

•  Deben distinguirse las condiciones suficientes y necesarias para un evento. Las condiciones suficientes nos capacitan para predecir que éste ocurra, en tanto que las condiciones necesarias nos descubren elementos en la naturaleza que son responsables de él. Las primeras están relacionadas con la física y con las relaciones de causa-efecto, en tanto que las segundas se refieren a la biología y a las ciencias sociales, además de la explicación de las relaciones de producción entre el producto y el productor.

En cuanto a la diferenciación entre un conducto con propósito e intencional, puede explicarse como sigue:



  1. La conducta intencional pertenece a sistemas (físico, natural, diseñado), “por los cuales las personas pueden tener un propósito, pero por los que no tienen objetivos propios".

  2. La conducta con propósito pertenece a “sistemas que pueden decidir cómo se va a comportar” (como lo ejemplifica la actividad humana).

Retroalimentación

Vimos que los sistemas no vivientes pueden dirigirse con retroalimentación hacia una salida específica mediante la regulación de la conducta con un mecanismo controlado. Este mecanismo se basa en el principio de retroalimentar una porción de la salida, para controlar la entrada. Podemos tener una retroalimentación positiva, en la cual la multiplicación entre la entrada y la salida es tal que la salida aumenta con incrementos en la entrada, o una retroalimentación negativa, en la cual la salida disminuye al alimentar la entrada. La retroalimentación positiva generalmente conduce a la inestabilidad de sistemas, en tanto que la retroalimentación negativa se usa para proporcionar un control de sistema estable. Las condiciones para un control estable e inestable a través de una retroalimentación positiva y negativa han sido resueltas matemáticamente y están en la base de la teoría de los servomecanismos, que trata con dispositivos por los cuales los grandes sistemas pueden controlarse automáticamente. La aplicación de los principios de control de la retroalimentación a sistemas vivientes no es tan integra como la que trata con los sistemas no vivientes. En el estudio sobre la teoría de control, en el capitulo 18, tendremos un análisis completo de estos problemas.

Será suficiente en este punto, enfatizar la importancia que mantiene el concepto de control para la teoría de sistemas. El científico social está primordialmente interesado en organizaciones o sistemas vivientes, sistemas que tienen un propósito en el sentido limitado, como se describió en la sección anterior. El científico social está interesado en dirigir esos sistemas hacia su objetivo o en proporcionar principios al administrador a fin de que pueda controlar los movimientos hacia esos objetivos. En tanto se pueda hacer un intento para traducir los principios de control y servomecanismos a sistemas vivientes, su aplicación será más difícil, debido a que las entradas y salidas no están tan claramente definidas, como cuando se trata de sistemas no vivientes, o abstracciones matemáticas. A pesar de tales dificultades, esos intentos son de la mayor importancia para mejorar el desempeño de sistemas que sirven al ser humano. Tenemos que encontrar principios y procedimientos por los cuales la organización humana pueda lograr el progreso y moverse en dirección a los objetivos que se ha fijado para si misma.

1.3.2 Jerarquia de los Sistemas.

La jerarquía es un concepto importante que puede utilizarse para representar el hecho de que los sistemas pueden ordenarse de acuerdo a varios criterios, uno de los cuales es la complejidad en incremento de la función de sus componentes. Boulding proporciona una jerarquía en la cual pueden considerarse los siguientes niveles de sistemas.



1. Sistemas no vivientes

1.1 Estructuras estáticas llamadas marcos de referencia.

1.2 Estructuras dinámicas simples con movimientos predeterminados o, como se muestra en el mundo físico que nos rodea. Estos sistemas son llamados aparatos de relojería.

1.3 Sistemas de cibernética con circuitos de control de retroalimentación llamados termostatos.



2. Sistemas vivientes

2.1 Sistemas abiertos con estructura de automantenimiento. Las Células representan el primer nivel en el cual la vida se diferencia de la no vida.

2.2 Organismos vivientes con poca capacidad de procesamiento de información, como las plantas.

2.3 Organismos vivientes con una capacidad de procesamiento de información más desarrollada pero no "'auto conscientes". Los animales, exclu yendo al hombre, se encuentran en este nivel.

2.4 El nivel humano, se caracteriza por la autoconciencia y autorreflexión

2.5 Sistemas y organizaciones sociales.

2.6 Sistemas trascendentales, o sistemas mas allá de nuestro conocimiento presente.

En forma similar, se pueden desarrollar otras jerarquías basadas en categorizaciones de la noción de complejidad. Se han utilizado niveles de mecanización para caracterizar la progresión de sistemas manuales a automatizados. Los sistemas a los niveles más elevados muestran no sólo auto corrección, sino también propiedades adoptivas, y de aprendizaje." Los individuos y grupos se han visto como sistemas de procesamiento de información con diferente complejidad. En forma similar, pueden utilizarse niveles de integración en la conducta que dependen de la complejidad de las funciones humanas de procesamiento de información, para explicar y analizar el contenido de trabajo mental."

La jerarquía y niveles ordenados son conceptos fundamentales que ayudan a explicar la complejidad en incremento de los sistemas. Esta materia se tratará con más detalle en el capitulo 14. También quisiéramos referir al lector a un estudio y clasificación de conceptos de sistemas que se encuentra en Young.

Organización

La organización es una característica de sistemas que van más allá de la complejidad de la estructura. Por tanto, uno de los isótopos del átomo más simple, el hidrógeno, se compone de un protón y un electrón, y su peso atómico, determinado por el número de protones o electrones, es de uno. Por otro lado, el uranio, que es el átomo natural más pesado, está constituido de una mezcla de tres isótopos, en donde el que más predomina es el que tiene un núcleo compuesto de 238 partículas con 92 protones y 146 neutrones. En virtud de esta estructura atómica más compleja, el uranio, que como número atómico tiene 92 y su peso atómico es de 238, es más elevado que el hidrógeno en la jerarquía de los elementos llamada tabla periódica de los elementos químicos. El arreglo en la jerarquía implica que los elementos difieren sólo en las dimensiones que adquieren las mismas variables conforme se asciende o desciende la jerarquía. Es claro que el número 238 es el valor de la variable llamada “peso atómico", y que es 238 veces más elevado que el valor de la misma variable para el átomo hidrógeno. Debido a su estructura atómica más complicada, el uranio muestra propiedades combinatorias diferentes a las del hidrógeno. Sin embargo, las propiedades del uranio pueden inferirse de las propiedades de elementos más simples. Esto es lo que realmente sucedió cuando se estructura la tabla periódica. Se postuló la existencia de muchos elementos, y se supuso su posición en la tabla, mucho antes de que realmente se descubrieran. Este esquema de razonamiento puede no aplicarse a conjuntos o grupos de unidades vivientes como las encontradas en sistemas que muestran una organización. Una familia, una pandilla, un grupo de amigos y una clase de preprimaria, son sistemas cuyas propiedades no pueden inferirse de las propiedades de sus partes componentes. Si se agregan las características de los padres a las de los hijos, no se predecirá el comportamiento de la familia. La familia es un sistema con características propias, en virtud de estar organizadas. La organización implica una conducta orientada a objetivos, motivos y ausencia de características conductuales de sistemas encontrados en el mundo físico.

Ackoff define una organización corno "un sistema por lo menos parcialmente auto controlado" que posee las siguientes características:


  1. Contenido - Las organizaciones son sistemas hombre-máquina.

  2. Estructura - El sistema debe mostrar la posibilidad de cursos de acción alternativos, la responsabilidad por la cual puede diferenciarse con base en funciones (mercadeo, producción, contabilidad, etc.), geográfica, o alguna otra propiedad.

  3. Comunicaciones - Las comunicaciones desempeñan un papel importante en la determinación de la conducta e interacción de subsistemas en la organización.

  4. Elecciones de toma de decisión - Los cursos de acción conducen a resultados que también deben ser el objeto de elecciones entre los participantes.

Organizaciones como sistemas vivientes

l estudio anterior es importante, principalmente por la lección que contiene para mejorar nuestro conocimiento sobre organizaciones. Es obvio que las organizaciones son sistemas que muestran órdenes más elevados que otros sistemas vivientes; el orden se interpreta en términos de elevada complejidad y determinación consciente para alcanzar objetivos auto establecido. Los sistemas de nivel bajo muestran una complejidad menor y contienen conjuntos de objetivos impuestos, ya sea por el medio o por otros sistemas. La conciencia es la que se mueve en dirección al progreso, hacia objetivos auto impuestos, la que hace del ser humano un sistema superior en la jerarquía de los sistemas. Se acredita a la teoría general de sistemas, haber separado la teoría de los sistemas no vivientes, los cuales pueden tratarse mediante el enfoque mecánico, de la teoría de los sistemas vivientes, la que requiere un enfoque diferente del anterior.



ITSZ | LI. MA. DE LA LUZ AYAR MARTINEZ.








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