Об’єктивна необхідність комп’ютеризації розв’язку задач визначення стану складних цілеспрямованих динамічних систем

У другій половині минулого століття відбулося різке прискорення темпів росту науки і техніки, що отримало назву науково-технічної революції. Одним із її проявів було швидке збільшення складності управління економікою. Були чотири основні причини такого явища:

Стрімке зростання асортименту виробів (багато мільйонів), а за кожним виробом стоїть цілий комплекс задач управління (визначення користувачів, планування, матеріально-технічне забезпечення і інше).

Різке збільшення середньої складності виробів та складності технології їх виробництва. З’явилися нові задачі матеріально-технічного забезпечення, збільшилась кількість зв’язків між підприємствами самого різного профілю, котрі і є в першу чергу об’єктом управління.

Збільшення змінності виробів, в результаті чого задачі управління необхідно вирішувати частіше й швидше.

Науково-технічної революція породила необхідність розв’язку нових задач управління, невідомих або що не мали суттєвого значення до того. Серед них треба назвати комплекс задач управління самим науково-технічним прогресом. Різко скоротився середній строк від наукового відкриття до його впровадження у промисловості.

Виникли нові проблеми, котрі люди були повинні розв’язувати у нових умовах:

- збільшився масштаб проблем, що підлягали вирішенню;

- збільшився взаємних впливів проблем одна на іншу;

- збільшився ризик неефективних втрат, що вимагає старанно обґрунтовувати рішення;

- посилилась необхідність правильно ставити цілі та формувати програму їх досягнення.

Науково-технічна революція призвела до виникнення таких понять, як великі та складні системи, що володіють специфічними для них проблемами. Необхідність рішення таких проблем викликало до існування множини прийомів, методів, підходів, що постійно накопичувалися, розвивалися, узагальнювалися, створюючи в кінці кінців деяку технологію переборення кількісних та якісних складностей. У різних сферах практичної діяльності виникли такі ситуації, а відповідні технології разом з їх теоретичними основами отримали різні назви: в інженерній діяльності – “методи проектування”, “методи інженерної творчості”, “системотехніка”; в економічних та військових питаннях – “дослідження операцій”; у адміністративному та політичному управлінні - “системний підхід”, “політологія”, “футурологія”, у прикладних наукових дослідженнях - “імітаційне моделювання”, “методологія експерименту” і т.д.

З іншої сторони, теоретична думка на різних рівнях абстракції відображала системність світу взагалі та системність людського пізнання та практики; на філософському рівні – діалектичний матеріалізм; на загальнонауковому – системологія, загальна теорія систем, теорія організації; на природничо-науковому – кібернетика; з розвитком обчислювальної техніки – інформатика та штучний інтелект.

З точки зору сучасних уявлень системність завжди, усвідомлено чи ні, була одним із методів науки – кожен вчений минулого не усвідомлено оперував з системами та їх моделями. Найраніше була усвідомлена системність процесу пізнання, а тому дискусії з системних проблем виникли вперше у філософії, логіці, основах математики.

Це виникає з об’єктивних особливостей людського мислення. Сам процес пізнання системний і знання, що досягаються людством, теж системні.

Навколишній світ нескінчений у просторі і в часі, у великому й малому, зовні й в середині. Людина ж існує скінчений час і має скінчені матеріальні, енергетичні й інформаційні ресурси. І все ж людству вдається пізнавати світ і, як свідчить практика, пізнавати вірно. А. Ейнштейн відмічав, що саме дивне у природи є те, що вона пізнавана. Протиріччя між необмеженістю бажання людини пізнати світ та обмеженістю існуючих можливостей зробити це, між нескінченістю природи і скінченністю ресурсів людства має багато важливих наслідків і в самому процесі пізнання людиною навколишнього світу. Однією з таких особливостей пізнання є існування аналітичного та синтетичного способів мислення. Суть аналізу – у розподілі цілого на частини, у представлені складного у вигляді сукупності більш прости компонент. Але щоби пізнати ціле, складне, необхідний і зворотній процес – синтез.

Аналітичність людського знання знаходить своє відображення в існуванні різних наук, у диференціації наук, у все більш глибокому вивченні все більш вузьких питань, кожний із яких сам по собі тим не менше цікавий, важливий та необхідний. Разом з тим є необхідний і зворотній процес синтезу знання. Так виникають “пограничні” науки типу біохімії, фізики хімії, біофізики або біоніки. Однак це лише одна з форм синтезу. Друга, більш висока форма синтетичного знання реалізується у вигляді наук про самі загальні властивості природи. Філософія виявляє і відображає усі (довільні) загальні властивості усіх форм матерії; математика вивчає деякі, проте також загальні, відношення. До числа синтетичних відносяться і системні науки: кібернетика, теорія систем, теорія організації і інші. В них необхідним чином поєднуються технічні, природничі і гуманітарні знання.

Системний аналіз (СА) виник у відповідь на вимоги практики, що поставила перед людством необхідність вивчати та проектувати складні системи, управляти ними в умовах неповної інформації, обмеженості ресурсів, дефіциту часу. До теперішнього часу продовжуються суперечки, чи можна СА вважати наукою, мистецтвом або “технологічним ремеслом”. Особливо гостро дискутується застосування СА до проблем, що пов’язані зі “соціальними” системами, тобто системами, в яких вирішальну роль грають люди.

З початком 80-х років минулого століття вже стало очевидним, що всі згадані вище теоретичні та прикладні дисципліни створюють як би єдиний потік, “системний рух”. Системність стала не тільки теоретичною категорією, але й усвідомленим аспектом практичної діяльності. Оскільки великі та складні системи по необхідності стали предметом вивчення, управління та проектування, стало вимагатися узагальнення методів дослідження систем і методів впливу на них. Повинна була виникнути деяка прикладна наука, що мала бути “містком” між абстрактними теоріями системності та живою системною практикою. Вона й виникла – спочатку, як ми бачили, у різних областях та під різними назвами, та в останні роки оформилася в