التفكير النظمي

لكلمة " نظام" معانٍ متعددة ومتداخلة في تاريخ العلوم. ففي عام 1674، استخدم روبرت هوك مصطلح "نظام العالم" لوصف علاقة الكواكب بالنجوم الثابتة الموضحة في فهرس هيبارخوس أو كتاب المجسطي لبطليموس . ^{[ 7 ] : ص 24 [ 8 ] : 450 [ 9 ] [ 10 ]} كما استخدمه لمقارنة نموذجي بطليموس وكوبرنيكوس للكون . وفي عام 1687، ردّ إسحاق نيوتن على أفكار هوك في الكتاب الثالث من كتابه "الأصول الرياضية للفلسفة الطبيعية" ، والذي يحمل أيضًا عنوان "نظام العالم" . ^{[ 11 ] : في الكتاب الثالث} ، غيّر نيوتن تعريف النظام، فوصف الكون لا كترتيب مرئي للنجوم، بل كنظام ميكانيكي فيزيائي تحكمه الجاذبية. ^{[ 7 ]} ولا يزال هذا النهج قائمًا في مجال الأنظمة الديناميكية حتى يومنا هذا، حيث تُحل مجموعة من المعادلات للتنبؤ بكيفية حركة الأجسام. ^{[ 8 ]}

بحلول عام 1824، مثّلت دورة كارنو تحديًا هندسيًا، تمثّل في كيفية الحفاظ على درجات حرارة التشغيل للسوائل العاملة الساخنة والباردة في المحطة الفيزيائية . ^{[ 12 ]} في عام 1868، قدّم جيمس كلارك ماكسويل إطارًا وحلًّا محدودًا لمشكلة التحكم في سرعة دوران المحطة الفيزيائية. ^{[ 13 ]} وقد عكس حلّ ماكسويل فكرة المهدئ الطارد المركزي لجيمس وات (1784) (المُشار إليه بالعنصر Q ) للحفاظ على سرعة ثابتة للمحطة الفيزيائية (وليس فرضها)، أي أن Q يُمثّل مهدئًا، وليس مُنظِّمًا، وفقًا لتعريف ماكسويل. ^{[ 14 ] [ أ ]}

أدى منهج ماكسويل، الذي قام بتبسيط معادلات حركة النظام، إلى إنتاج طريقة حل قابلة للتطبيق. ^{[ 14 ] : 428-429.} وقد أشار نوربرت وينر إلى أن هذا المنهج كان له تأثير على دراساته في علم التحكم الآلي ^{[ ب ]} خلال الحرب العالمية الثانية ^{[ 14 ]} ، بل واقترح وينر التعامل مع بعض الأنظمة الفرعية قيد الدراسة كصناديق سوداء . ^{[ 18 ] : 242.} ثم أصبحت طرق حل أنظمة المعادلات موضوعًا للدراسة، كما هو الحال في أنظمة التحكم بالتغذية الراجعة ، ونظرية الاستقرار ، ومسائل إرضاء القيود ، وخوارزمية التوحيد ، واستدلال النوع ، وما إلى ذلك.

بلغ التفكير النظمي، الذي انبثق من المساهمات الرائدة لعالم الأحياء النظري لودفيج فون بيرتالانفي ، وعالم الحاسوب جاي فورستر ، ومعاصريهم، ذروته في التسعينيات مع إصدار العمل الرائد لبيتر سينج ، "الانضباط الخامس" ، الذي يُعد علامة فارقة في الاستكشاف الفكري. ^{[ 19 ]}

إذن، كيف نُغيّر بنية الأنظمة لإنتاج المزيد مما نريده وتقليل ما هو غير مرغوب فيه؟ ... يُحب جاي فورستر من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا أن يقول إن المدير العادي يستطيع ... أن يُخمّن بدقة كبيرة أين يبحث عن نقاط التأثير - وهي مواضع في النظام حيث يُمكن لتغيير بسيط أن يُؤدي إلى تحوّل كبير في السلوك. ^{[ 20 ] : 146} - دونيلا ميدوز ، (2008) التفكير في الأنظمة: مدخل تمهيدي ، ص 145 ^{[ ج ]}

• تم التعرف على الأنظمة السياسية منذ آلاف السنين قبل الميلاد. ^{[ 32 ] [ 33 ]}
• تم التعرف على الأنظمة البيولوجية في بحيرة أرسطو حوالي عام 350 قبل الميلاد. ^{[ 34 ] [ 35 ]}
• تم الاعتراف بالأنظمة الاقتصادية بحلول عام 1776. ^{[ 36 ]}
• تم الاعتراف بالأنظمة الاجتماعية في القرنين التاسع عشر والعشرين من العصر الميلادي. ^{[ 37 ] [ 38 ]}
• تم تطوير أنظمة الرادار في الحرب العالمية الثانية على شكل أنظمة فرعية؛ وكانت تتكون من أجهزة إرسال واستقبال وإمدادات طاقة وأنظمة معالجة الإشارات ، وذلك للدفاع ضد الهجمات الجوية. ^{[ 39 ]}
• لقد أظهر ألكسندر ليابونوف في عام 1892 أن الأنظمة الديناميكية للمعادلات التفاضلية العادية تُظهر سلوكًا مستقرًا عند إعطاء دالة تحكم ليابونوف مناسبة ^{. [ 40 ]}
• تمت دراسة الأنظمة الديناميكية الحرارية منذ القرن الثامن عشر، حيث اكتُشف إمكانية توليد الحرارة بلا حدود، ولكن بالنسبة للأنظمة المغلقة ، يمكن صياغة قوانين الديناميكا الحرارية . ^{[ 41 ]} حدد إيليا بريغوجين (1980) حالات يمكن فيها للأنظمة البعيدة عن حالة التوازن أن تُظهر سلوكًا مستقرًا؛ ^{[ 42 ]} بمجرد تحديد دالة ليابونوف، يمكن التمييز بين الماضي والمستقبل، ويمكن البدء بالنشاط العلمي. ^{[ 41 ] : 212-213}

تتميز الأنظمة الحية بالمرونة ، ^{[ 25 ]} وهي بعيدة كل البعد عن حالة التوازن . ^{[ 20 ] : الفصل 3 [ 42 ]} التوازن الداخلي هو نظير التوازن بالنسبة للنظام الحي؛ وقد وُصف المفهوم في عام 1849، وصِيغ المصطلح في عام 1926. ^{[ 43 ] [ 44 ]}

الأنظمة المرنة ذاتية التنظيم ؛ ^{[ 25 ] [ د ] [ 20 ] : الفصل 3 [ 45 ]}

يتسم نطاق الضوابط الوظيفية بالتسلسل الهرمي في النظام المرن. ^{[ 25 ] [ 20 ] : الفصل 3}

• آدم وولس وجون فلاخ (2024) "هل توجد أنظمة؟ محادثة: مناقشة قصيرة حول المفاهيم التأسيسية وراء نظرية الأنظمة العامة والأنظمة المرنة".
• راسل إل. أكوف (1968) "نظرية الأنظمة العامة وبحوث الأنظمة: مفاهيم متناقضة لعلم الأنظمة." في: وجهات نظر حول نظرية الأنظمة العامة: وقائع ندوة الأنظمة الثانية ، ميخايلو د. ميساروفيتش (محرر).
• AC Ehresmann, J.-P. Vanbremeersch (1987) الأنظمة التطورية الهرمية: نموذج رياضي للأنظمة المعقدة " نشرة البيولوجيا الرياضية، المجلد 49 ، العدد 1، الصفحات 13-50
• NJTA Kramer & J de Smit (1977) التفكير النظمي: مفاهيم وأفكار ، سبرينغر. 148 صفحة
• AH Louie (نوفمبر 1983) " نظرية النظام الفئوي " نشرة البيولوجيا الرياضية، المجلد 45 ، الصفحات 1047-1072
• موارد التفكير النظمي على موقع DonellaMeadows.org
• جيرالد ميدجلي (محرر) (2002) التفكير النظمي ، منشورات سيج. مجموعة من 4 مجلدات: 1492 صفحة. قائمة عناوين الفصول
• روبرت روزن. (1958) " تمثيل الأنظمة البيولوجية من وجهة نظر نظرية الفئات ". نشرة الرياضيات والفيزياء الحيوية 20 ، 317-342.
• بيتر سينج، (1990) الانضباط الخامس