SISTEMAS I (MOD. I)

SISTEMA
Es un conjunto de partes interrelacionadas que recibe entradas y entrega salidas procesadas. Se encuentra en un ambiente en el cual hay otros sistemas que interactúan con él. Los sistemas pueden ser complejos en la medida que posean demasiados elementos (complejidad estática) o demasiadas relaciones (complejidad dinámica). A su vez, los mismos elementos y relaciones podrían también ser complejos.

ELEMENTOS
Partes que integran un sistema. El analista de sistemas es quien decide que elementos considerar a la hora de evaluar un sistema. Cada elemento, podría ser a la vez otro sistema (subsistema del original). Ejemplos: las partes de una computadora, de una flor, de una planta, de un rompecabezas, de un cuerpo humano, de un software, etc.

RELACIÓN
Es la manera en que interactúan las partes del sistema. Por ejemplo: los cables de la computadora, los enlaces en los mapas conceptuales, etc.
La forma que presentan estas relaciones caracteriza la estructura del sistema. Además, la presencia de las relaciones trae como consecuencia que los sistemas tengan propiedades que no surgen de la sola existencia de sus elementos.

EFECTOS
El Término efecto suele entenderse como una medida de la influencia que tiene el sistema en el medio que lo rodea o en aquellos que necesitan de sus funciones. Pero es usado también en expresiones como las dos siguientes:

Efecto de Palanca: Hay que poner especial cuidado a esta propiedad. Un pequeño cambio en el sistema puede generar un sistema totalmente distinto, sobre todo en la medida en que este cambio pequeño se realice en elementos o relaciones de los cuales dependan muchos otros. Es decir, modificar una relación o elemento, puede modificar gran parte del sistema o su totalidad, debido al efecto palanca.

Efectos Secundarios: Cuando hacemos una modificación en el sistema, lo hacemos para lograr unas consecuencias que deseamos, no obstante, la modificación trae otras consecuencias que no formaban parte de nuestros objetivos de cambio, estas consecuencias adicionales son llamadas efectos secundarios.

ESTRUCTURA (SIMPLES)
Con el adjetivo “simples” nos referimos a que un sistema podría presentar combinaciones de estas estructuras, en cuyo caso podríamos llamarles estructuras combinadas o compuestas.
Veamos algunas de las posibles estructuras simples:

Lineal: Los elementos se encuentran uno a continuación del otro y se relacionan sólo con el que tengan adelante o atrás. Por ejemplo, en los procesos de producción en cadena.

Circular: Parecida a la estructura anterior, pero relacionando el primero y último elementos para cerrar la cadena. Por ejemplo la topología de anillo que presentan algunas redes.

Matriciales: Pueden conseguirse elementos ordenados en series de filas y columnas, como en los arreglos multidimensionales de datos.

Centralizada: Los elementos se unen a un elemento central. Como en las redes en estrella.

Jerárquicas: Cuando hay una relación de dependencia o sumisión de elementos con respecto a otros superiores. Por ejemplo, es la estructura que se observa en los organigramas.

OBJETIVOS
Para que un sistema cumpla con sus objetivos, deben tomarse en cuenta no sólo sus partes y relaciones, sino también sus insumos y los productos que se esperan del sistema en sí mismo.

Todo debe organizarse y coordinarse de manera de cumplir con los objetivos y, al mismo tiempo, a partir de ellos. Las partes, y procesos del sistema no pueden definirse si no se han definido primero, de manera precisa, los objetivos que se persiguen. Como ejemplos de objetivos podríamos nombrar los de un lápiz (escribir, borrar, señalar, etc.) o los de un computador (procesar información, servir de herramienta de comunicación…).

ENTRADAS DEL SISTEMA
Son los recursos que el sistema necesita para poder cumplir con sus objetivos, es decir, para producir la salida que se espera de él. Por ejemplo: un automóvil necesita gasolina y agua para producir desplazamientos; una planta necesita agua, luz solar, nutrientes, etc.

Las entradas pueden ser operacionales, en el caso de que sean utilizadas para llevar a cabo los procesos, o bien pueden ser materias primas, en el caso de que pasen a formar parte de las salidas.

SALIDAS DEL SISTEMA
Son aquellos productos por medio de los cuales el sistema exporta el resultado de sus operaciones. Por ejemplo: el automóvil produce energía cinética y anhídrido carbónico: el ser humano, ideas, anhídrido carbónico, sonidos, trabajo, etc. Un sistema resulta viable en la medida que sus salidas positivas son más que las negativas en su totalidad. Un sistema viable presenta las siguientes características: se autoorganiza (puede conservar o adaptar su estructura), se auto‐controla (mantiene sus variables en ciertos rangos) y es relativamente autónomo (mientras disponga de sus entradas).

AMBIENTE
Es el medio en el que se encuentra inmerso el sistema, las salidas del sistema pueden afectar al ambiente y, dado que el sistema toma sus recursos del ambiente mismo, pueden entonces las salidas del sistema afectar a sus entradas, en cuyo caso hablamos de retroalimentación.

El ambiente o súper sistema tiene también sus elementos y características. Para nosotros, como analistas de un sistema determinado, será conveniente tomar como parte del ambiente sólo a aquello que sea afectado por nuestro sistema o que le provea recursos.

La frontera o límite entre el sistema y el ambiente es sólo teórico y puede definirse física, funcionalmente o como una combinación entre ambas.

TOTALIDAD
Este concepto hace referencia a la necesidad de ver al sistema como una totalidad de componentes y relaciones, verlo como una entidad individual, íntegra, con personalidad, que interactúa con su entorno. Esto de la totalidad es un asunto de modularidad, para poder comprender un sistema es necesario que surja de una sección bien definida del súper sistema, bien delimitada.

CLASES
Un sistema puede ser concreto (como el automóvil) en caso de que al menos dos de sus elementos sean objetos o sujetos, y puede ser abstracto (como los sistemas numéricos o mapas conceptuales).

De acuerdo a su origen puede ser natural o artificial.

De acuerdo a su complejidad puede ser simple o complejo (estática o dinámicamente).

Puede ser incluso dinámicos o estáticos según varíen o no en el tiempo.

Pueden ser continuos o discretos de acuerdo a la naturaleza de las variables que lo definen.

Pueden ser determinísticos o probabilísticos según sea o no posible anticipar sus resultados.

Pueden ser abiertos o cerrados, en función de que haya o no un medio ambiente que se le pueda identificar.

Y de acuerdo a otras varias características pueden ser:
Jerárquicos, o piramidales cuando presentan relaciones de dependencia y subordinación entre sus elementos.

De Control, en el caso de aquellos en los que algunos elementos son claramente controlados por otros, como en una lámpara o en un televisor.

Sistemas de Control Retroalimentados, en los que las entradas dependen de las salidas. Por ejemplo el sistema del llenado de agua de una lavadora, un termostato, etc.

• Retroalimentación positiva: Esta propiedad generalmente consiste en un sistema que aumenta el nivel de sus entradas para lograr una salida más intensa. Cuando decimos generalmente nos referimos a que los conceptos como intensidad son relativos a los objetivos del sistema.

• Retroalimentación negativa: Busca disminuir el impacto de alguna(s) entrada(s) con la finalidad de moderar la intensidad de alguna(s) salida(s). Tanto en este caso, como en la propiedad anterior, la idea suele ser procurar rangos o sostener las salidas en ciertos puntos en equilibrio.

PROPIEDADES
Propiedades Emergentes: Hay propiedades que surgen con el sistema que no están presentes en ninguna de sus partes por separado. Como ejemplo podríamos citar la motivación que resulta de trabajar en equipo, la capacidad de creación de seres vivos que posee una pareja, etc.

Sinergia: Interesante resulta el hecho de que un sistema es más que la suma de sus partes. La capacidad de un sistema es superior a la de la suma de las capacidades de sus componentes.

Los elementos parecen tener capacidades latentes que sólo pueden ser accedidas al actuar en conjunto con otros elementos. Una vara y un punto de apoyo pueden hacer que un hombre común levante 300 kilogramos, pero le será imposible levantarlos con la vara sin el punto de apoyo… o con el punto de apoyo sin la vara.

Entropía: Los sistemas tienden a desgastarse y convertirse todos en un sistema similar en funcionamiento y estructura, un sistema inútil, un sistema muerto. Todo tiende a nivelarse con el resto de las cosas, pues hay un constante intercambio de energía entre todas las cosas.

“¿Polvo era, y en polvo se convertirá?”…
Algunos autores hablan de la Neguentropía, o propiedad que pueden tener o podemos adjudicarles a los sistemas de regenerar o sustituir sus elementos de manera de oponerse a la entropía, no obstante, esto es limitado al ambiente y a que persista la utilidad del sistema, cosa que nunca estará bajo su control total.

Homeóstasis: Característica y al mismo tiempo propiedad de los sistemas de tender a conservar algunas variables en equilibrio a pesar de que cambien algunas circunstancias en el ambiente o específicamente en las entradas del sistema. Normalmente la homeóstasis se logra en base a la retroalimentación.

Recursividad: Un sistema puede valerse de sí mismo, o de un sistema similar, para cumplir con sus objetivos. Un ejemplo de recursividad puede observarse en la solución matemática de potencias enteras positivas, que puede ser definida como el producto de la potencia uno, por la potencia “i‐1”, donde “i” es el exponente de la potencia original. Equifinidad: más común en los sistemas que la propiedad opuesta (multifinidad), la equifinidad consiste en lograr los mismos resultados ante distintos valores iniciales de las variables de entrada.