Реферат по предмету
Ландшафтоведение
Тема
«Сущность и основные понятиясистемного подхода»
Содержание
1.Общенаучный характер системного подхода
2. Понятияструктуры и системы
3.Содержательные признаки и общие свойства систем
4. Списокиспользованной литературы
1. Общенаучный характер системного подхода
Системный подход — не единственное современноеобщеметодологическое направление. Есть и другие подобные феномены (проблемы,концепции, понятия, подходы, направления, принципы), которые свидетельствуют остановлении новых форм и средств, уровней и типов научного знания, отличного оттрадиционного частно-научного знания именно в силу своей общенаучности и в тоже время являющегося общенаучной «нефилософской» рефлексией о науке.Общенаучный характер системного подхода — это одно из проявлений и тенденций«общенаучного движения» в современном познании.
Известно, что ранее понятия, методы и проблемы научного знанияделились на два фундаментальных типа и уровня: философские и частно научные.Если философские категории и методы применялись в любой отрасли знания, образуяуниверсальную методологическую базу всех научных дисциплин, то частно-научныепонятия и приемы исследования обслуживали и обслуживают только одну частнуюнауку либо их группу. В соответствии с таким разделением форм и средствпознания специальные науки решали достаточно частные проблемы (пусть дажекомплексные и глобальные, если они требовали взаимодействия нескольких наук), аобщенаучные проблемы, если и ставились, то только в философии, хотя решать ихбез частных наук она была не в состоянии (конец XIX — начало XX в., физика).
В последние десятилетия XX в., характеризовавшиеся преобразованиями в глобальноммасштабе и бурным развертыванием научно-технической революции, методологическаяситуация в науке изменилась. Новое в научном познании связывают, прежде всего,с возникновением имеющих общенаучный характер феноменов — понятий, методов, проблем.
Примеры. К общенаучным понятиям сейчас относятся такие, какалгоритм, вероятность, знак, значение, дополнительность, изоморфизм,интерпретация, информация, научная информация, модель, надежность,определенность, неопределенность, организация, прогноз, разнообразие,симметрия, асимметрия, система, сложность, состояние, структура,упорядоченность, управление, устойчивость, формализация, экстремальность,элемент (не химический) и др. Известно также, что методами общенаучногохарактера (но не философии) считаются логико-математические,вероятностно-статистические, системно-структурные, кибернетические,теоретико-информационные, моделирование и др.
Общенаучными стали проблемы НТР (развитие космонавтики,автоматизация, кибернетизация), проблемы человека, происхождение и развитиежизни и разума на Земле и во всей Вселенной, проблемы окружающей среды,изучения и освоения Мирового океана, Арктики и Антарктики, информационногообеспечения и прогнозирования науки, проблема ликвидации наиболее опасныхзаболеваний и др.
Характерной чертой всех упомянутых феноменов является то, чтоони все зародились в рамках той или иной отдельной отрасли науки, затемохватили всю группу и в настоящее время становятся общенаучными или жеобнаруживают стремление стать таковыми.
Во-первых, общенаучность категорий и методов диалектики естьуже нечто ставшее актуальным (не исключает момента становления), тогда как для«общенаучных» форм и средств познания это только тенденция, возможность.Поэтому можно обнаружить отрасль знания, где эти формы еще не функционируют.
Во-вторых, общенаучность понятий и методов носитпринципиально ограниченный характер.
В-третьих системно-структурный принцип (и иные общенаучныеподходы) в своих философских основаниях зависит от уровня философскойметодологии.
В-четвертых, философские категории и методы в принципесвязаны с соответствующими математическими и логико-систематическимисредствами, тогда как общенаучные методы и понятия обязательно предполагаютопределенное логико-математическое «сопровождение».
Подчеркивая отличия философских категорий и методов отобщенаучных, необходимо отметить особую роль философской методологии вформировании общенаучных понятий. В значительной мере они становятсяобщенаучными благодаря их включению в орбиту философского осмысления иисследования.
Возникновение общенаучных понятий и методов — объективнаятенденция развития современной науки, одно из закономерных проявленийпроисходящих в ней интегративных процессов.
2. Понятия структуры и системы
Важнейшими при любом системном исследовании являются понятияструктуры и системы (знания в целом, дисциплин, их отдельных разделов и т.д.).
Чтобы определить понятие «структура» воспользуемся понятиями«исходное множество элементов» и «множество отношений». Относительно любогоисследуемого объекта (например, ландшафтов и/или составляющих их частей)определяется множество составляющих его элементов. Такое множество задаетсяявным образом — путем последовательного перечисления его элементов, через общеесвойство всех элементов множества. Таким образом называется исходное множествоэлементов. Пусть М — исходное множество элементов, в котором можно выделитьподмножества А, В, С,..., N. Отношением на множестве М называется подмножествопроизведения входящих в него подмножеств. Для подмножеств А, В, С,..., Nмножества М произведение этих подмножеств образует множество упорядоченных n-элементов, в котором первый элементпринадлежит подмножеству А, второй — подмножеству В, n-й — подмножеству N.
В классической теории системного анализа произведения множеств(подмножеств) обозначаются через А * В * С *…* N. В частности множествоотношений R определяется как Rc А* В * С *…* N.
Если число сомножителей произведения множеств равно 2, тоопределяемое таким произведением множеств отношение называется бинарным. Вслучае трех сомножителей получаем тернарное отношение и т.д.
Отношение между множеством М и тем же самым множеством Мназывается бинарным отношением на множестве М и обозначается RсМ*М.
Путем указания исходного множества и отношений, определенныхна этом множестве, мы можем описать исследуемый объект. Здесь и элементы, иотношения являются вполне конкретными.
Если отвлечься от конкретной природы элементов и отношений ирассматривать их как абстрактные образования, то сеть связей таких элементов иотношений образует структуру исследуемого объекта.
В результате установления структуры объекта мы, с однойстороны, получаем возможность строгого формального выведения следствияотносительно входящих в структуру элементов и отношений, а с другой — можемустанавливать различные соотношения между структурами разных объектов — ихсходство, подобие, изоморфизм и т.д.
Это дает возможность использования результатов исследованияодного объекта в исследовании других областей.
Относительно одного и того же объекта (научной дисциплины, ееотдельных разделов и т.п.) строится обычно множество различных структурныхописаний.
Понятие системы в определенном отношении близко к понятиюмножества (каждую систему можно рассматривать как множество), однако по своейметодологической природе эти понятия существенно различаются. Для системыпервично то, что она представляет собой некоторое целое, составленное извзаимодействующих (связанных) частей. Для системы ее элементы заранее не даны;они строятся (или выбираются) в процессе членения системы как целого, причемкаждая система допускает возможность ее различных членений. Каждое членениесистемы представляет собой множество, но сама система множеством не является.
3. Содержательные признаки и общие свойства систем
Выделим основные содержательные признаки систем.
Система, во-первых, есть определенная целостность, из чего, вчастности, следует принципиальная несводимость ее свойств к сумме свойствсоставляющих ее элементов и невыводимость из последних свойств целого.
Во-вторых, система иерархична по своей природе: каждый еекомпонент в свою очередь может рассматриваться как система, а сама исследуемаясистема представляет собой лишь один из компонентов более широкой системы.
В-третьих, относительно описания системы справедлив принцип множественностиописаний: для получения адекватного знания о системе требуется построениенекоторого класса ее описаний. каждое из которых способно охватить лишьопределенные аспекты целостности и иерархичности данной системы.
В общем плане можно утверждать, что для любой исследуемойсистемы минимально требуется три разных уровня описания:
1)с точки зрения присущих ей внешних, целостных свойств;
2)с точки зрения внутреннего строения и вклада ее компонентов вформирование целостных свойств системы;
3)с точки зрения понимания данной системы как подсистемы болееширокой системы.
В конкретной практике число уровней описания систем обычнобольше.
Каждый из упомянутых уровней может дифференцироваться (можноопускаться на разную «глубину», подвергая дальнейшему членению те элементысистемы, которые при другом описании принимались за неделимые).
Все системы знания делятся на закрытые и открытые. Длязакрытых систем ограничено множество принадлежащих ей высказываний, в то времякак для открытой системы не существует таких пределов и она может постояннопополняться новыми высказываниями. Закрытые системы — это аксиоматические(формально-дедуктивные) построения.
Научные системы эмпирического характера — это по преимуществуоткрытые системы (в частности, все науки о Земле).
Такие теоретические конструкции взаимодействуют, как правило,с соседними областями знания, которые могут рассматриваться в качестве ихокружения (среды). Возможен и постоянно осуществляется процесс присоединения кданной системе знания новых утверждений, не выводимых из уже имеющихсяутверждений в данной системе.
Открытость системы знания в таком понимании характерна дляранних этапов построения теории и главным образом для процесса развитиятеоретического знания. Рассмотрим также и другие системные понятия.
Суммативностъ означает, что изменение любого элемента системы зависиттолько от него самого. Изменения всей системы — это «сумма измененийнезависимых друг от друга ее элементов (взаимодействие элементов в этом случае= 0, и фактически мы имеем дело с вырожденной системой).
Свойством суммативности обладают некоторые этапыэмпирического исследования (отдельные эксперименты и эмпирические описанияобъекта могут не зависеть друг от друга), а также первые шаги теоретическогопостроения знания (когда еще не установлены общие принципы, объединяющиевоедино элементы знания о некоторой предметной области). Однако в чистом видесуммативность научному знанию не присуща (в нем всегда имеется связь отдельныхэлементов, и свойством суммативности могут обладать лишь относительнообособленные фрагменты знания, да и то лишь на определенных этапах ихразвития). Для научного знания специфичен его целостный характер.
В отличие от суммативности целостность объекта означает, чтоизменение любого элемента системы оказывает воздействие на все другие элементысистемы и приводит к изменению всей системы и, наоборот, изменение любогоэлемента зависит от изменения всех других элементов системы. Свойствомцелостности в этом смысле в полной мере обладают формальные дедуктивные системызнания.
Для открытых систем знания характерен переход от состояниясуммативности (в определенной мере) к состоянию целостности. Этот процесс можноназвать систематизацией знания.
Противоположный процесс {механизация) — это переход отсостояния целостности к состоянию суммативности. Он находит свое выражение впериоды крутой ломки сложившихся теоретических представлений (парадигм). Новаяпарадигма более суммативна, чем ее предшественница,- которая, проделавдлительную эволюцию, максимально выявила свои целостные потенции. Будучи,однако, сформулированной, новая парадигма начинает свой цикл жизни, двигаясь отсостояния относительной суммативности к состоянию целостности. Можно упомянутьеще два других аспекта, относящихся к развитию систем знания:
1)централизация — процесс увеличения коэффициентов взаимодействия у части или уотдельного элемента системы. В результате незначительные изменения этой части(ведущая часть системы) приводят к существенным изменениям всей системы. Рольведущей части систем знания выполняют аксиомы, основные теоретические принципыи т.п.;
2)системам знания присущ иерархический принцип организации — отдельные элементы системы представляют собой системы низшего порядка, арассматриваемая система выступает в качестве элемента системы более высокогопорядка.
Проиллюстрируем в общих чертах вышеизложенное на примерахконкретной научной и учебной дисциплины — ландшафтоведения.
По утверждению одного из основоположников геохимии ландшафтаА.И. Перельмана (1975 и др.), «ландшафт» — такое же фундаментальное понятиеестествознания, как «химический элемент», «живой организм», «почва», «минерал».Большинство природных ландшафтов относится к биокосным системам, в которыхживые организмы и неорганическая материя проникают друг в друга, тесно между собойсвязаны и взаимообусловлены. По степени сложности, «уровню организации материи»выделяется ряд биокосных систем.
К низшему — «доландшафтному уровню» относятся биокосныеприродные тела — подсистемы ландшафта: почвы, кора выветривания,континентальные отложения, поверхностные и грунтовые воды, приземная атмосфера.Каждая из них является предметом изучения самостоятельной науки. Взаимодействиеэтих тел создает новое качество, новую систему, поэтому необходима и особаянаука для ее исследования — ландшафтоведение. Ландшафт — это большая и сложнаянеравновесная динамическая система земной поверхности, в которой происходятвзаимодействие и взаимопроникновение элементов лито-, гидро- и атмосферы. Кландшафтному уровню организации относят два основных типа систем: «элементарныйландшафт» и «геохимический ландшафт».
К более высокому — «надландшафтному уровню организации»относятся биосфера Земли в целом и, вероятно, ряд промежуточных систем, которыееще предстоит установить (Мировой океан?).
Культурные ландшафты относятся к более сложному уровнюорганизации. Здесь существует своя иерархия систем (культурный ландшафт, т.е.ноосфера).
/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>Для развития теории ландшафта большое значение имеетобщая теория систем, в частности, такие ее понятия, как система, структура,прямая и обратная связь, дифференциация, интеграция и др.
Важной характеристикой любых систем является их структура, т.е.совокупность составных частей и способ связи между ними. Например, вопределении географии как науки нередко подчеркивают, что это наука о связяхмежду телами и явлениями на земной поверхности
По степени совершенства связей ландшафт сильно уступает такимсистемам, как кристаллы, атомы, организмы. Ландшафт — это система и с другойприродой связей, и с более «расшатанными» связями, более слабой интеграцией.
По роли в ландшафте связи разделяются на прямые и обратные, апоследние — еще и на положительные и отрицательные.
Для прямой (односторонней) связи характерно однонаправленноевлияние отдельного тела (А) на другое (Б): А=>Б. К прямым связям относитсявлияние солнечной энергии на Землю, почвенных процессов на формирование корывыветривания, грунтовых вод на питание рек, отработки месторождений полезныхископаемых на потребление элементов в промышленности и т. д. Прямая связь чрезвычайнохарактерна для ландшафтов, во многих их типах она имеет ведущее значение.
Обратные связи выражаются во взаимодействии тел, когда нетолько А влияет на Б но и Б на А: АБ. Они также характерны дляландшафтов: взаимодействие почва — растительность, растение — животное,промышленность — сельское хозяйство и т. д. Обратная связь положительна, когдарезультат процесса усиливает его, система развивается и все дальше уходит отисходного состояния. Пример — процесс засоления почв, при котором каждая новая порциясоли, поступившая в почву из грунтовых вод, ухудшает условия жизни растений,способствует изреживанию растительного покрова и благоприятствует испарению споверхности почвы, т. е. засолению. При зарастании озер также наблюдаетсяположительная обратная связь. Отмирающие ежегодно растения служат материаломдля образования сапропеля, глубина озера уменьшается, а зарастаниеувеличивается, озеро превращается в болото.
При отрицательной обратной связи результаты процессаослабляют его действие и способствуют стабилизации системы, восстановлению ееисходного состояния: Так, рост растительной массы в ландшафте приводит кувеличению продуктов разложения растительных остатков — гумусовых кислот(промывая почву, они выщелачивают из нее питательные вещества, ухудшаютсяусловия жизни растений, уменьшается растительная масса).
Благодаря обратной связи в ландшафте наблюдается саморегулирование:отклонение от устойчивого стационарного состояния вызывает изменения,уменьшающие эти отклонения.
По данным Д.И. Перельмана, «становление общей теории систем»произошло в 50 — 60-е годы XX века и связано струдами Л. Берталанфи, С. Бира, А. Ляпунова и др. Одним из первыхисследователей в этой области был русский ученый А.А. Богданов, разработавший«всеобщую интеграционную науку» тектологию — предтечу современной теории систем(Перельман,1975).
4. Список использованной литературы.
1.Сочава В. Б. Введение в учение о геосистемах. Новосибирск: наука, 1985.
2.Перельман А. и. Геохимия ландшафта. М.: Высшая школа. 1989.
3.Преображенский В. С. Ландшафты в науке и практике. М.: Знание. 1987.
4.Исаченко А. Г. Ландшафтоведение и физико-географическое районирование. М.:Высшая школа, 1991.