Sistemas Siempre que se analiza un sistema es necesario tener
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UNIVERSIDAD DE COSTA RICA ESCUELA INGENIERÍA CIVIL SISTEMAS DE INGENIERÍA PROF: JOHANNA SALAS Sistemas Siempre que se analiza un sistema es necesario tener presente que éste es a su vez parte de un sistema mayor. De ahí que el propósito de la jerarquización de sistemas es el de ayudar a determinar qué relación guarda un sistema con aquellos con los que interacciona. Existen jerarquías naturales en los sistemas. Los sistemas base son los físico naturales (mares, bosque, ríos, cuencas). Sobre ellos se establecen los sistemas biológicos o ecológicos. Los sistemas humanos incluyen actividades diversas, tales como producción, religión, leyes, infraestructura física, ciencia, arte, educación, etc. Los sistemas pueden clasificarse en categorías. Las propiedades de los sistemas dependen de su dominio. El dominio de los sistemas es el campo sobre el cual se extienden. • • • • • • • Sistemas naturales: son aquellos que no han sido creados por el hombre. Sistemas vivientes: están dotados de funciones biológicas. Sistemas hechos por el hombre. Sistemas conceptuales: son sistemas de explicación teórica o clasificación y sus componentes son ideas, conceptos, planes, etc. Sistemas materiales: sistemas cuyos componentes son concretos y tangibles. Sistema abierto: aquellos que tienen algún tipo de intercambio con el medio. Sistemas cerrados. Cuando se analiza un sistema para un propósito de transformación (característico de los ingenieros civiles) se debe partir de una o varias de las siguientes posiciones: • Lo que existe. • Lo que se quiere. • Lo necesario para resolver algo. • Lo que hay que cambiar. Propósito de la intervención: • Adaptarse a los sistemas naturales. • Transformar los sistemas naturales. • Diseñar y construir nuevos sistemas. • Operar efectivamente sistemas y/o mejoramiento de sistemas. Es necesario: 1. Definir el problema. 2. Mediante observación y análisis determinar los estados, conductas o condiciones actuales del sistema. 3. Comparar las condiciones reales y esperadas del sistema para determinar el grado de desviación. 4. Se plantean hipótesis de esta desviación. 5. Se sacan conclusiones de los hechos conocidos, mediante un proceso de deducción y se desintegra el gran problema en subproblemas mediante un proceso de reducción. Modelos La realidad funciona de manera sistémica. Sus componentes o elementos interrelacionan bidireccionalmente. Con el objeto de analizar estos sistemas y diseñar nuevos que satisfagan las necesidades individuales y colectivas de han desarrollado los modelos sistémicos de la realidad. Un modelo es un substituto de la realidad, pero todo modelo implica simplificaciones de la realidad. Un modelo es un representación cuantitativa o cualitativa de un sistema. UNIVERSIDAD DE COSTA RICA ESCUELA INGENIERÍA CIVIL SISTEMAS DE INGENIERÍA PROF: JOHANNA SALAS El modelo permite obtener información acerca del sistema. La complejidad de la realidad hace necesaria la subestructuración o jerarquización de los modelos: • Sistemas simplificados que capturen el conjunto. • Sistemas más detallados que analicen los componentes. Aspectos críticos para representar y analizar sistemas cualitativamente 1. Descripción y delimitación del sistema. 2. Definir variables que impactan realmente el sistema que interesa. Variables que no influyen significativamente en los resultados deben ser eliminadas. Las variables deben representar fenómenos claramente identificables para los cuales se puedan determinar cuantitativamente o al menos cualitativamente cambios. Variables muy estables no interesan, solo para explicar el contexto. 3. Definir las relaciones más importantes entre las variables escogidas. Crear una matriz de interacciones permite identificar las relaciones más importantes entre las variables. Si la matriz de interacciones tiene muchos ceros, es necesario concentrarse en las interacciones más importantes para cada caso. 4. Definir la intensidad y el signo. • Si las dos variables cambian en la misma dirección (ambas crecen o decrecen) el signo es positivo. • Las variables cambian en direcciones opuestas, signo negativo. • La intensidad es subjetiva, depende de la persona que toma las decisiones y se utiliza para indicar cuales variables son más importantes que otras o que su efecto es mayor. 5. Definir los ciclos de interacciones positivos y negativos. • Ciclos de retroalimentación negativa de control: son ciclos estabilizadores de cualquier sistema, permiten que el exceso en cualquier variable genere fuerzas opuestas que frenen el crecimiento. • Ciclos de retroalimentación positiva de crecimiento: el sistema reinvierte en el mismo para crecer. El cambio tecnológico y el desarrollo económico son fenómenos muy comunes de este tipo. • Ciclos de retroalimentación positiva de decadencia o destrucción: el producto de las flechas del ciclo es positivo pero las variables se mueven en sentido de decadencia. • Ciclos de retroalimentación negativa de decadencia o destrucción: el producto de las flechas del ciclo es negativo y el resultado del ciclo es la es un efecto de destrucción de recursos. 6. Evaluar redundancia y resilencia del sistema. • Redundancia: capacidad de respuesta del sistema ante cambios en sus variables o en el medio. • Resilencia: capacidad de recuperación del sistema. La importancia de la dimensión temporal • • • • Muchos sistemas son fluctuantes ya que muestran ciclos de diversos periodos. Los sistemas tienen muchas reacciones aleatorias (no determinísticas) ante estímulos externos los cuales en muchos casos son cambiantes. Muchos sistemas no son estables en el tiempo, esto es, cambian de manera permanente debido a transformaciones estructurales. Estas transformaciones se presentan en diferentes dimensiones: crecimiento o decadencia, especialización, capacidad de recuperación de eventos especiales, capacidad de respuesta. Estos cambios estructurales a lo largo del tiempo responden a un proceso de adaptación competitiva y por lo tanto están altamente relacionados con el medio en el que el sistema está inmerso. Bibliografía: -Ford, Andrew. Modeling the Environment. Island Press, Washington. 1999. -Notas del curso de Sistemas de Ingeniería impartido por el Dr. Rosendo Pujol. -Van Gigch, John. Teoría General de Sistemas. Editorial Trillas, México. 1981.
