Introdução à Teoria Geral dos
Sistemas (TGS)
Prof. Ari Holanda
Enfoque Sistêmico
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Um metodologia de projeto?
Uma teoria que busca conceitos gerais?
Uma nova classe de Método Científico?
Uma teoria de Administração?
Um método de Análise de Sistemas?
TGS Aplicada?
Como uma Metodologia de
Projeto:
Os sistemas devem ser planejados.
Os tomadores de decisão devem analisar as
alternativas possíveis de solução de forma
sistemática.
Um projeto pode ser estudado como um sistema.
Teoria que busca conceitos gerais
• Um dos objetivos do ES é buscar semelhanças de
estruturas e de propriedades, bem como fenômenos
comuns que ocorrem em diferentes sistemas.
• O ES busca generalizações que se referem à forma
como os sistemas estão organizados, os meios pelos
quais os sistemas recebem, armazenam, processam e
recuperam informações.
Um novo Método Científico
• O Método cientifico: Delimitação do problema,
formulação da hipótese, teste e validação da hipótese.
• Os métodos do paradigma da ciência não se aplicam a
todos os sistemas vivos, comportamentais e sociais.
• O ES busca aplicar este novo paradigma à biologia e à
ciências do comportamento.
• O ES propõe um novo pensamento racional, que
complementa o método científico tradicional, mas
agrega novas formas de enfrentar variáveis do tipo
crenças e sentimentos.
Uma teoria de Administração
O ES está relacionado aos sistemas organizacionais.
O ES propõe uma nova forma de pensamento às
organizações,
complementando
as
escolas
de
administração ( a empresa é estudada como um todo
integrado, cujo objetivo é alcançar a eficácia do
sistema).
Esta integração demanda novas formas de estrutura
organizacional.
Como uma Método de Análise de
Sistema
• Existe diferença entre enfoque sistêmico e análise de
sistemas.
• O enfoque sistêmico é bastante geral e não está
interessado em um tipo particular de sistemas.
• Análise de sistemas está relacionada à tomada de
decisão, aos sistemas de informação,...
TGS Aplicada?
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O enfoque sistêmico inclui os princípios da TGS.
A TGS é uma nova disciplina que surgiu em 1954.
A TGS busca alcançar o status de uma ciência geral.
O enfoque sistêmico vale-se da capacidade de
investigação da TGS.
O Papel da TGS
A TGS tem se desenvolvido a partir da necessidade de
oferecer uma alternativa ao método clássico da
ciência.
O método da ciência é um método analítico ( o todo é
decomposto em partes, e as partes são estudadas de
forma independente)
Esta abordagem é perfeitamente válida para sistemas
do mundo físico, mas apresenta dificuldades em
sistemas biológicos, comportamentais e sociais
O Papel da TGS
A TGS adota um enfoque holístico para os sistemas,
mediante a preservação de sua identidade e as
propriedades de unidades irredutíveis.
Busca a generalidade de leis particulares.
Incentiva o uso de modelos matemáticos.
Promove a unidade da ciência ( a ciência é vista
como um sistema de sistemas).
Os Conceitos Associados aos
Sistemas
Um sistema é uma reunião ou conjunto de elementos
relacionados
Os elementos podem ser conceitos, (quando tratamos
de sistemas conceituais), podem ser objetos (sistemas
físicos), podem ser pessoas ( um time de futebol), podem
ser formados pela combinação destes ( sistema homemmáquina), podem ser formados de outros sistemas
(subsistemas)
Os sistemas fazem parte de sistemas maiores (sistema total)
Um dos problemas que enfrentamos ao analisar um
sistema é saber até onde devemos decompor o sistema em
subsistemas e até onde reunir sistemas em sistemas
maiores.(limites)
Elementos: são os componentes do sistema. Os elementos
do sistema podem por sua vez ser sistemas, isto é,
subsistemas. Podem ser inanimados ou vivos ou ambos. Os
elementos do sistema que entram são chamados de entradas
e os que saem são chamados de saídas ou resultados.
Processo de conversão: é um processo em que os
elementos do sistema podem mudar de estados. Muda
elementos de entrada em elementos de saída. Em um
sistema organizado, os processos de conversão agregam
valor e utilidade às entradas, ao serem convertidas em
saídas.
Entradas e recursos: a diferença entre entradas e saídas é
mínima, e depende do ponto de vista e circunstância. Os
recursos são aplicados na conversão das entradas. Quando
se avalia a eficácia de um sistema para alcançar seus
objetivos, as entradas e os recursos, geralmente, são
considerados como custos
Saídas ou resultados: as saídas são os resultados do
processo de conversão e são consideradas como
resultados, êxitos ou benefícios
Ambiente ou meio: é imperativo estabelecer os limites do
sistema, quando se trata de sistema aberto. A definição dos
limites do sistema determina quais os sistemas estão sob
controle de quem toma decisões, e quais os que ficam fora
de seu domínio
Feedback: está relacionado ao conceito de controle. O
propósito do feedback é o controle.
Relações: se dão entre os objetos, subsistemas, entre
objetos e subsistemas,....
Desenvolvimento Histórico
A fonte da TGS tem sua origem na Filosofia;
Em 1954 foi criada a Sociedade para Avanço da TGS;
Em 1957 o nome foi alterado para Sociedade para
Investigação de Sistemas Gerais;
Em 1956 Bertalanffy publicou o livro Sistemas Gerais,
onde constava os propósitos desta nova teoria:
> Existe uma tendência de integração nas ciências
naturais e sociais;
>Esta integração parece centrar-se em uma teoria
geral de sistemas;
>Tal teoria pode ser um meio importante para
chegar a uma teoria exata dos campos não físicos
da ciência.
>;
>Isto pode conduzir à integração, muito
necessária, da educação científica.
Por conveniência, o ano de 1954 ficou conhecido
como o início da TGS.
Idéias como “ O todo é maior que a soma das
partes”, “O todo determina a natureza das partes”,
“As partes não podem ser compreendidas se forem
tratadas de forma isoladas do todo” e “ As partes
estão dinamicamente interrelacionadas ou são
interdependentes”, datam do século XIX.
Ano final do século XIX, alguns biólogos chamados
“vitalistas”, reconheceram que era impossível
estudar os sistemas vivos sob o enfoque analíticomecânico.
A justificativa para buscar uma teoria cujos
princípios sejam válidos para os sistemas em geral,
foram:
•A existência de princípios similares que orientam a
conduta de entidades em muitos campos;
•A necessidade de uma nova ciência
exitosa
no
desenvolvimento
da
complexidade organizada ( A TGS
cientistas que se preocupam com o
complexidade nos sistemas);
que fosse
teoria
da
reúne os
estudo da
•As formulações convencionais da Física eram
inadequadas para tratar os sistemas vivos.
Um pouco de história:
A TGS em sentido amplo, refere-se a uma coleção de conceitos gerais, princípios,
instrumentos, problemas, métodos e técnicas relacionadas com sistemas. (George Klir)
Ainda que o significado da palavra sistemas não seja o mesmo em todas as
circunstâncias e para todo o mundo, geralmente se aplica a uma disposição de
componentes inter-relacionados para formar um todo.
Aos diferentes tipos de componentes e inter-relações, correspondem diferentes tipos de
sistemas.
A noção de sistema é antiga, mas o conceito de sistema geral e a idéia de uma teoria
geral dos sistemas é nova (afirmação feita em 1972).
O trabalho de Ludwig Bertalanffy é anterior a segunda guerra mundial, mas só em 1954
foi criada a Sociedade para o Progresso da TGS que mais tarde passou a denominar-se
Sociedade para a Investigação em Sistemas Gerais.
A necessidade de uma compreensão mais profunda dos fenômenos biológicos,
psicológicos e sociais, despertou o interesse no estudo de sistemas que eram constituídos
por partes ligadas por fortes interações.
Este novo campo contrastava com o método clássico (Newtoniano), que concebia o
objeto da investigação científica como uma coleção de componentes isolados, não
levando em consideração as interações entre as partes para chegar às propriedades do
todo.
Um pouco de história (cont.)
Certas propriedades dos sistemas não dependem da natureza específica do sistema, sendo
comum a sistemas de natureza bem distintas.
Os pesquisadores observaram que uma disciplina (biologia, física, natemática, ciências
sociais,...) pode utilizar métodos desenvolvidos por outra disciplina.
A analogia entre sistemas foi mais um passo dado na formação do conceito de sistemas
gerais.
“Sistema geral é um modelo formal (matemático) de uma determinada classe de
equivalência que se obtém quando uma relação isomórfica (que sempre é uma relação de
equivalência) se aplica a certas características do sistema.”
A TGS não é uma teoria formal (axiomática), ainda que inclua algumas teorias formais
(teoria dos autômatos, teorias probabilísticas, teoria das linguagens formais, teoria da
máquina de Turing,...).
A TGS contém distintos conceitos , hipóteses, princípios metodológicos e técnicas de
computação que não podem ser incluídas em nenhuma teoria formal.
A tendência para a formalização é no sentido de evitar confusões conceituais, mas
geralmente a formalização empobrece o conteúdo semântico das entidades envolvidas.
Um pouco de história (cont.)
Uma maneira de associar o formalismo com os conceitos semanticamente ricos,
consiste em desenvolver diferentes teorias formais de sistemas, cada uma refletindo
certos aspectos da realidade. Estas teorias ainda que distintas podem ter pontos em
comum.
Ainda que a matemática seja o instrumento mais eficaz de formalização da TGS, não
seria possível avançar nesta teoria sem a computação.
É provável que o desenvolvimento de diferentes teorias dê surgimento a uma ciência
de sistemas gerais, encarregada de desenvolver métodos refinados, com base em
técnicas computacionais, para resolver problemas de sistemas, independentemente da
disciplina que originou o problema.
É provável que a ciência dos sistemas gerais envolva diferentes áreas específicas, tais
como a engenharia de sistemas, sistemas na artes, sistemas na filosofia, metodologia de
sistemas, sistemas na educação,...
Questões relacionadas à formação
destes “profissionais”:
Necessidade de preparar os especialistas em sistemas para ampliar a pesquisa na
metodologia de sistemas gerais.
A necessidade de familiarizar os especialistas em diferentes disciplinas, com os conceitos
fundamentais dos sistemas gerais, a fim de que possam comunicar-se com especialistas
em sistemas e em com especialistas de outras áreas.
Perigo: o teórico de sistemas se disponha a resolver qualquer problema proposto por
especialista.
A existência de um grande teórico de sistemas capaz de resolver quase todos os
problemas de quase todas as disciplinas é um mito.
Mas especialistas podem dominar os fundamentos da TGS em um tempo relativamente
pequeno.
Este profissional é cada vez mais necessário.
Teoria Geral de Sistema
X
Teoria Geral de Sistemas
Aspectos Matemáticos da TGS
“A linguagem matemática está qualificada para servir
como a linguagem da TGS, uma vez que está
linguagem dedica seu conteúdo e expressão somente
às características estruturais(de relação) de uma
situação.” (Rapoport)
“Dois sistemas podem ser classificados como
similares segundo o grau em que estão relacionados
seus modelos matemáticos.” (Gigch)
“A matemática representa a metalinguagem ideal
para descrever as propriedades dos sistemas.” (Beer)
Cibernética, Teoria da Informação, Teoria dos Jogos,
Teoria das Filas, Teoria dos Autômatos, são
subteorias da TGS onde a linguagem matemática é
usada para modelagem.
TGS e a Estrutura de Sistemas
“A primeira propriedade fundamental de um
organismo vivo, é sua habilidade em manter seu
estado organizado, contra a tendência constante
para a desorganização implicada pela segunda lei da
Termodinâmica.” (Bertalanffy)
“A complexidade freqüentemente toma a forma de
hierarquia, isto é, um sistema formado de
subsistemas inter-relacionados, tendo cada um dos
subsistemas uma estrutura hierárquica, até chegarse a um nível de subsistema elementar.” (H. Simon)
Tendências
• Teoria de sistemas “rígida”: continua sendo influenciada
pela Física e Matemática. Baseia-se no paradigma
dedutivo e nas regras exatas de procedimento e prova.
• Teoria de sistemas “flexíveis”: sistema é visto como uma
“porção do mundo que se percebe como uma unidade, e
mantém sua identidade apesar das mudanças deste.”
(Rapoport)
• Um novo paradigma está surgindo: “autopoiese”.
• São sistemas auto-renovadores, onde o produto de um
sistema autopoético é o mesmo sistema.
Autopoiese
• Anteriormente, o processo de observação científica de
um dado objeto pressupunha a análise estrutural de
todos os seus elementos constitutivos isoladamente.
Conhecer algo significava poder determinar quais são as
partes que determinam o todo desse objeto. Não se
avaliava as relações entre os elementos mas apenas
sua condição/colocação no todo. Nesse sentido, podese revisar a dificuldade de se aplicar essa metodologia à
realidades complexas.
• Já a proposta da teoria autopoiética, diferentemente da
postura analítica, parte da observação de determinado
objeto pela interação de seus elementos, possibilitando,
assim, a construção de um arcabouço cientifico
embasado nas relações entre os elementos e as
funções exercidas no todo comunicativo dos sistemas.