Σύστημα και συστημική προσέγγιση

Εισαγωγή

Ενώ είναι σαφές και δεδομένο ότι ο πραγματικός κόσμος δεν είναι παρά μια πολυσύνθετη και αδιά-σπαστη ενότητα, συνηθίζουμε για πρακτικούς λόγους, να τον κατακερματίζουμε και να εστιάζουμε κάθε φορά σε ένα μόνο τμήμα του, που απομονώνουμε από το όλον. Το κομματάκι αυτό, που η μελέτη του μας ενδιαφέρει για κάποιο λόγο ιδιαίτερα, το αποκαλούμε σύστημα και όλο το υπόλοιπο, ότι αφήσαμε απέξω, αποτελεί το περιβάλλον του.

Από τα τρισεκατομμύρια πχ των ουράνιων σωμάτων, που είμαστε σε θέση να αντιληφθούμε, κάνουμε συνήθως focus σε ένα απείρως μικρό τους υποσύνολο, αυτό που αποτελεί τη γειτονιά του πλανήτη μας και το αποκαλούμε ηλιακό μας σύστημα. 

Είναι βέβαια προφανές ότι έτσι από τι μια διευκολύνεται, απλοποιείται η εξέταση του προβλήματος, από την άλλη όμως χάνουμε τη μεγάλη εικόνα. Ο κατακερματισμός αυτός, αυθαίρετος και όχι και τόσο αθώος, όπως θα δούμε αργότερα, έχει αποδώσει σίγουρα πλούσιους καρπούς. Η επιστήμες που αναπτύχθηκαν στον δυτικό μας κόσμο με αυτή τη λογική, χωριστά η μια από την άλλη και με μια ολοένα αυξανόμενη εξειδίκευση τους, μας εξασφάλισαν αναμφίβολα εξαιρετικά πολύτιμη γνώση και σπουδαίες εφαρμογές. Οι πολιτισμοί της ανατολής αντίθετα, που παρέμειναν πιστοί σε μια ολιστική θεώρηση (πχ ο Κινεζικός), φαίνεται πως έμειναν πολύ πίσω. 

Η υπερβολική όμως αισιοδοξία  της επιστήμης σκοντάφτει, από τα τέλη ήδη του 19ου αι., σε ανυπέρβλητα εμπόδια, βρίσκεται μπροστά σε αξεπέραστα προβλήματα και αποδεικνύεται ότι δεν είναι τελικά παρά μια ακόμα χίμαιρα, μια ουτοπία, ο σύγχρονος μας μύθος. Νέες ανατρεπτικές θεωρίες κάνουν δυναμικά την εμφάνισή τους, κλονίζοντας τα θεμέλια ακόμη και των 'σκληρών΄ επιστημών, όπως τα μαθηματικά και η φυσική. Ας αναφέρουμε ενδεικτικά κάποιες από τις πιο γνωστές (;): Μη Ευκλείδειες Γεωμετρίες, θεώρημα της μη πληρότητας του Γκέντελ, θεωρίες της σχετικότητας (ειδική και γενική), αρχή απροσδιοριστίας του Χάϊζεμπεργκ, κβαντομηχανική, χάος, υπερχορδές κι ότι πρόκειται να δούμε ακόμα. 

Συστημική

Από τη δεκαετία του 1960 κυρίως αρχίζει να γίνεται όλο και πιο απαραίτητο, αναγκαίο, να προσπαθή-σουμε πια να ξαναμοντάρουμε τα κομματάκια του παζλ και να επιχειρήσουμε να συνθέσουμε τη μεγάλη εικόνα. Κι εδώ είναι που αρχίζουνε τα δύσκολα. Η απλοϊκή αναγωγική αντίληψη, που θεωρούσε ότι ξαναμοντάροντας μηχανικά τα κομματάκια, θα συνθέσουμε εύκολα το όλον αποδείχτηκε απόλυτα ανεπαρκής.

Η Γενική Θεωρία των Συστημάτων (Bertalanfy, 1956) και η Κυβερνητική (Wiener, 1948), εισάγουν μια νέα ματιά, μια καινούργια οπτική, τη συστημική θεωρία, που φαίνεται να αφορά όλες ανεξαιρέτως τις επιμέρους επιστήμες και φιλοδοξεί  να αποτελέσει μια νέα ενοποιητική συνθετική μετα-θεωρία,  που εισάγοντας έννοιες κλειδιά σε ανώτερο επίπεδο αφαίρεσης, προσφέρει μια κοινή γλώσσα σε όλες τις επιστήμες.

Ενώ όμως αρχικά πιστεύεται πως μπορεί να εφαρμοστεί αφαιρετικά σε κάθε συγκεκριμένο σύστη-μα, γρήγορα  φάνηκε πως χρειάζεται προσαρμογή, αφού ένα βιολογικό ή κοινωνικό σύστημα έχει ιδαιτε-ρότητες, σε σχέση με ένα τεχνοκρατικό.

Τι είναι σύστημα;

Σύστημα είναι ένα περιορισμένο σύνολο από αυτόνομα δομικά στοιχεία (elements), πρόσωπα ή αντικείμενα, που εμείς ξεχωρίζουμε αυθαίρετα από ένα μεγαλύτερο πλήθος, μαζί με τις ιδιότητες τους, τις μεταξύ τους σχέσεις (συνδέσμους), τις δομές και την αλληλεπίδραση τους με το περιβάλλον. 

Ένα σύμπλεγμα στοιχείων δηλαδή σε αλληλοεξάρτηση και δυναμική αλληλεπίδραση.

Διάκριση των συστημάτων

Ένα σύστημα μπορεί να είναι φυσικό-βιολογικό (άνθρωπος, φυτό), κοινωνικό (ένα σχολείο, μια εταιρεία, μια ποδοσφαιρική ομάδα), φιλοσοφικό ή τεχνοκρατικό (μια μηχανή, ένα αυτοκίνητο). Ένα ζωντανό-βιολογικό σύστημα έχει ιδιαιτερότητες, διαφοροποιείται από ένα τεχνοκρατικό σύστημα (πχ ένα αυτοκίνητο). Το ίδιο και ένα κοινωνικό σύστημα (Miller, 1965).

Χαρακτηριστικά των συστημάτων

Τα στοιχεία (μέρη, μέλη, υποσυστήματα) ενός συστήματος δεν είναι δεδομένα γενικά, αλλά καθορίζονται ανάλογα με το από πού τα προσεγγίζει ο παρατηρητής.

Το σύστημα δεν είναι απλά το άθροισμα των μερών του,  αλλά μια οργανική ενότητα, με ολοκληρωμένη λειτουργικότητα, που διαφέρει ποιοτικά από τα επιμέρους κομμάτια που την απαρτίζουν, είναι κάτι περισσότερο από το απλό τους σύνολο, το υπερβαίνει.

Είναι συγχρόνως και οι σταθερές αλλά και οι απροσδόκητες σχέσεις μεταξύ αυτών των στοιχείων, οι οποίες αναδύονται κατά τη λειτουργία του συστήματος. Έτσι έμφαση δίνεται όχι στις απλές σχέσεις αιτίου - αιτιατού μεταξύ των στοιχείων, αλλά στην όλη οργάνωση του συστήματος ως συνόλου και όχι κατακερματισμένου. 

Η σημασία της οργάνωσης αποδίδεται από τη Virginia Satir (1988) με το παράδειγμα της δημιουργίας του ψωμιού. Τα υλικά που απαρτίζουν το ψωμί ή το τσουρέκι – το νερό, η ζάχαρη, το αλεύρι και το αλάτι – είναι πολύ διαφορετικά από το ψωμί, το αποτέλεσμα δηλαδή που προκύπτει από το μεταξύ τους συνδυασμό και την επεξεργασία.

Η συμπεριφορά του συστήματος εξαρτάται κυρίως από τον τρόπο με τον οποίο είναι οργανωμένες οι ενότητές του. Ο Dallos (1997) σε μια παρουσίαση της συστημικής προσέγγισης παρομοιάζει τη λειτουργία του συστήματος με τη μουσική. Οι νότες που απαρτίζουν τη μουσική ακούγονται πολύ διαφο-ρετικά αν τις ακούσουμε μεμονωμένα. Ο μεταξύ τους συνδυασμός ή η οργάνωσή τους είναι που δημιουργεί το τελικό αποτέλεσμα.

Δεν είναι δυνατόν να καταλάβεις το σκάκι παρατηρώντας μόνο τα κομμάτια του. Θα πρέπει να εξετάσεις το παιχνίδι ως όλο και να δεις, πώς οι κινήσεις των μερών επηρεάζουν τη θέση και τις κινήσεις των άλλων τμημάτων στο όλο πλαίσιο.

Κάθε αλλαγή σε κάποιο στοιχείο του συστήματος, επιφέρει αλλαγές σε ολόκληρο το σύστημα.

Κάθε σύστημα στοχεύει στην ικανοποίηση των στόχων των μελών του, ταυτόχρονα με την επίτευξη ενός συνολικού στόχου-σκοπού (δεν είναι πάντα σαφής και ορατός), που εξηγεί, δικαιολογεί και δίνει νόημα στην ύπαρξη του.

Ανοιχτό και κλειστό σύστημα

Κλειστό θεωρούμε κάθε σύστημα που δεν αλληλεπιδρά με το περιβάλλον του, δεν ανταλλάσσει δηλαδή ύλη, ενέργεια ή πληροφορία με αυτό. Στην πραγματικότητα κλειστά συστήματα δεν υπάρχουν, εκτός κι αν θεωρήσουμε σαν σύστημα όλο το σύμπαν.

Ανοιχτό χαρακτηρίζουμε αντίστοιχα κάθε σύστημα που αλληλεπιδρά με το περιβάλλον του.

Κάθε ανοιχτό σύστημα έχει σχηματικά μια είσοδο (από όπου παίρνει ενέργεια, ύλη, αλλά και πληροφορία από το περιβάλλον) και μια έξοδο προς  το περιβάλλον (εκροή). Μεταξύ τους μεσολαβούν οι εσωτερικές μεταποιητικές διεργασίες του συστήματος (transformation process). Εδώ εμφανίζεται και ο έλεγχος της λειτουργίας, που ρυθμίζει τις  εισροές-εκροές, η επανατροφοδότηση του συστήματος (feed-back, loop), αλλά και ο μηχανισμός καθοδήγησης (decision maker).

Η επαναπληροφοριοδότηση του συστήματος, είναι η βάση της αναπροσαρμογής (adaption, adaptioability) του στις διαρκώς μεταβαλλόμενες απαιτήσεις, συνθήκες του περιβάλλοντος, έτσι ώστε να ανταποκρίνεται πιο αποτελεσματικά στον στόχο του (τέλος ή εντελέχεια: τελεολογική συμπεριφορά μιας μηχανής, εντελεχειακή ενός ανθρώπου, αφού αυτός ρυθμίζει-καθογηγεί τη συμπεριφορά του συστήματος).

Κάθε σύστημα εμπεριέχει ένα οργανωτικό κώδικα (που είναι καθολικός, μπορεί να είναι ο ίδιος σε πολλά συστήματα: φυσικά, κοινωνικά, οικονομικά, βιολογικά κλπ), που ελέγχει, επιλέγει και συσχετίζει. Η μελέτη του, της εσωτερικής δομής του (πχ του εγκεφάλου) δεν είναι δυνατή χωρίς την καταστροφή του συστήματος. Η ανάπτυξη δε θεωρείται πάντοτε γραμμική και επισωρευτική, όπως στις αναγωγικές θεωρίες, αφού αναμένονται και αυθόρμητες αλλαγές κάτω από συγκεκριμένες συνθήκες.

Σήμερα έχουμε πλέον αντιληφθεί ότι η φύση είναι πολύ πιο σύνθετη και απρόβλεπτη από όσο φανταζόμαστε. Τα βιολογικά και τα κοινωνικά συστήματα είναι ανοιχτά και κάθε προσπάθεια να τα μελετήσουμε με μηχανιστικούς όρους είναι καταδικασμένη σε αποτυχία.  Η συμπεριφορά τους δεν είναι προκαθορισμένη, μπορούμε να την προβλέψουμε μόνον με κάποιο βαθμό πιθανότητας (κβαντομη-χανική, χάος). 

Τα συστήματα χαρακτηρίζονται από την ιδιότητα της "αναδυτικότητας"  (Willke, 1996) δηλαδή τη δυνατότητα που υπάρχει στα συστήματα, να αναδύεται από αυτά (και ως όλον και από τα στοιχεία τους) μια καινοφανής ιδιότητα (emergent), που μας είναι πολύ χρήσιμη για την κατανόησή τους. Η ιδιότητα αυτή εμφανίζεται στο υψηλότερο μόνον επίπεδο περιγραφής. Μια μηχανή πχ εμφανίζει μια λειτουργία, που δεν παρατηρείται σε κανένα από τα μεμονωμένα εξαρτήματά της.

Η συμπεριφορά ενός στοιχείου επηρεάζεται από τη συμπεριφορά των άλλων. H κατάσταση της κάθε ενότητας διαμορφώνεται, επηρε-άζεται και εξαρτάται από την κατάσταση των άλλων ενοτήτων. Ανάλογα με το πόσο είναι διαπερατά τα όριά τους, που τα διαχωρίζουν από το περιβάλλον, χαρακτηρίζονται (σχετικά) ως ανοιχτά ή κλειστά. Κάθε σύστημα αυτο-ελέγχεται και οριοθετείται (καθορίζει την έκτασή του), διαχωρίζεται από το περιβάλλον του και βασίζεται στη διαφοροποίησή του από το περιβάλλον (environment).

Κλειστά συστήματα

Στα κλειστά συστήματα, όπως αυτό της συμβατικής φυσικής, η τελική κατάσταση προσδιορίζεται μονοσήμαντα από τις αρχικές συνθήκες, κάτι που δεν ισχύει στα ανοικτά συστήματα,

 όπου η τελική κατάσταση μπορεί να επιτευχθεί από διαφορετικές αρχικές συνθήκες και με διαφορετικούς τρόπους (Αρχή της Ισοτελικότητας - Equifinality).


Από την άλλη μεριά υπάρχει η φαινομενική αντίφαση μεταξύ του περίφημου δεύτερου νόμου της θερμοδυναμικής ή νόμου της υποβάθμισης της ενέργειας, λόγω αύξησης της εντροπίας και της συνεχούς τάσης προς την αταξία, την ομοιογένεια (την ομοιομορφία, που τείνει στον θερμικό θάνατο του σύμπαντος) και από την άλλη ο βιολογικός νόμος της εξέλιξης, με βάση τον οποίο τα οργανικά συστήματα δημιουργούν συνεχώς τάξη (ή αρνητική εντροπία), τείνοντας προς την διαφοροποίηση, την ανομοιογένεια και ανομοιομορφία.

Ανοικτά συστήματα

Η αντίφαση αυτή εξαφανίζεται στα ανοιχτά συστήματα. Στα κλειστά συστήματα, όπου κυριαρχούν οι μη αντιστρεπτές μεταβολές, η εντροπία συνεχώς αυξάνεται και μαζί με αυτήν η αταξία της ύλης. Στα ανοιχτά όμως συστήματα δεν έχουμε μόνο παραγωγή εντροπίας (λόγω μη αντιστρεπτών διαδικασιών), αλλά επίσης εισαγωγή αρνητικής εντροπίας (πληροφορίας), με τη μορφή ελεύθερης ενέργειας ή σύνθετων μορίων από το περιβάλλον κι επομένως τα συστήματα αυτά μπορούν κάλλιστα να αναπτυχθούν προς καταστάσεις αυξανόμενης τάξης και οργάνωσης.

Τα ανοιχτά επομένως συστήματα που βρίσκονται μακριά από τη κατάσταση της θερμοδυναμικής ισορροπίας και ανταλλάσσουν συνεχώς ύλη και ενέργεια με το περιβάλλον τους και εκμεταλ-λευόμενα τις ενεργειακές εισροές και διακυμάνσεις, διατηρούν τη δομική τους ευστάθεια εξελισσόμενα συγχρόνως προς νέες δυναμικές καταστάσεις. Μια από τις μεγαλύτερες σύγχρονες αυθεντίες στη μελέτη αυτών των ανοιχτών θερμοδυναμικών συστημάτων είναι ο Ilya Prigozine, ο οποίος έχει αποδείξει μάλιστα ότι σε συνθήκες μακριά από τη θερμοδυναμική ισορροπία η ύλη αποκτά νέες απρόσμενες ιδιότητες, αυτοοργανώνεται και παράγει πολύπλοκες δομές από τυχαίες διακυμάνσεις, τις λεγόμενες δομές διασκορπισμού (dissipative structures). Οι δομές αυτές διασκορπισμού μπορεί να είναι οτιδήπτε, ένα χημικό διάλυμα, ένα σύννεφο, ο εγκέφαλος ή ένας άνθρωπος και μπορούν να αυτοδημιουργηθούν σύμφωνα με απρόβλεπτα πρότυπα. 

Τα νέα πρότυπα προκαλούνται πολλές φορές από μικρές μεταβολές ή διαταράξεις οι οποίες μπορούν να μεταφέρουν το σύστημα σε ένα νέο και απρόβλεπτο είδος συμπεριφοράς, που αντιδρά σε μια οποιαδήποτε μηχανιστική ερμηνεία της εντροπίας. Οι δομές διασκορπισμού εισάγουν λοιπόν μια διαρκή δημιουργικότητα μέσα στη φύση, η οποία δεν μπορεί να ειδωθεί πια μηχανιστικά, αλλά σαν ένα ζωντανό και ενεργητικό σύστημα.

Αυτοοργάνωση: είναι ένας αντιεντροπικός μηχανισμός ο οποίος υπό κατάλληλες συνθήκες προκύπτει αυθόρμητα λόγω των φυσικών νόμων και κατά τη διάρκεια φυσικών φαινομένων. Προκαλεί την εμφάνιση αυτοοργανούμενων συστημάτων, που εισάγουν  ενέργεια, τη μετασχηματίζουν και εξάγουν στο περιβάλλον τους εντροπία, συνήθως υπό μορφή θερμότητας, διατηρώντας παράλληλα ή ενισχύοντας κάποτε μία περίπλοκη εσωτερική τους δομή. Έτσι με την αυτοοργάνωση ένα σύστημα παράγει πληροφορία, που περιγράφει τον εαυτό του. Η διεργασία αυτή δεν αντιβαίνει το δεύτερο νόμο της θερμοδυναμικής, αφού η αυτοοργάνωση είναι αυστηρά τοπικό και χρονικά περιορισμένο φαινόμενο, ενώ την ίδια στιγμή συνοδεύεται από αύξηση της εντροπίας του περιβάλλοντος. Η μετάβαση αυτή του συστήματος από ένα στάδιο χαμηλής δομικής περιπλοκότητας, σε ένα άλλο υψηλότερης περιπλοκότητας, καλείται μετασυστημική μετάβαση. Ένα αυτοοργανούμενο σύστημα μπορεί να είναι συνθετικό, κατασκευασμένο δηλαδή κατάλληλα από τον άνθρωπο, έτσι ώστε να παρουσιάζει αυτοοργάνωση.

Αυτοποιητικό σύστημα είναι ένα ιεραρχικά αυτοοργανούμενο σύστημα Α, τα μέρη του οποίου δημιουργούν (αυτοδημιουργία) και καταστρέφουν (αυτοκατάλυση) σε ένα συνεχή κύκλο τα θεμελιώδη συστατικά που αποτελούν το ίδιο το Α, με στόχο να διατηρήσουν σταθερή την κατάσταση του, παρά τις πιθανές περιβαλλοντικές μεταβολές. Η διαδικασία αυτή ονομάζεται αυτοποίηση και τα αυτοποιητικά συστήματα ορίζονται κατ' αντιδιαστολή με τα αλλοποιητικά, δηλαδή συστήματα τα οποία παρασκευάζουν και δίνουν ως έξοδο συστατικά άλλων συστημάτων. Η αυτοποίηση προέκυψε ως εφαρμογή της θεωρίας συστημάτων στη βιολογία με στόχο τον ορισμό της ζωής. Η θεωρία της αυτοποίησης παρουσιάστηκε για πρώτη φορά από τους Χιλιανούς βιολόγους Humberto Maturana και Francisco Varela, στο έργο τους 'De Maquinas y Seres Vivos', το 1972. 

Κυβερνητικό σύστημα ονομάζεται ένα αναδραστικό πολύπλοκο σύστημα. 



Κυβερνητική (cybernetics) είναι ένα υποσύνολο της επιστήμης συστημάτων, που επικεντρώνεται στη μελέτη κυβερνητικών συστημάτων. Η κυβερνητική προέκυψε μετά το Β' Παγκόσμιο Πόλεμο από μία μείξη της θεωρίας πληροφοριών, η οποία μελετούσε τη μαθηματική έννοια της πληροφορίας από τη σκοπιά των τηλεπικοινωνιών, και της θεωρίας ελέγχου, η οποία μελετούσε πρακτικούς συνθετικούς μηχανισμούς ανάδρασης από τη σκοπιά των μηχανικών. Χωρίς ακόμη να έχει διαμορφωθεί τότε η επιστήμη συστημάτων και η ολιστική μεθοδολογία, η κυβερνητική υιοθέτησε εξ αρχής μία συστημική προσέγγιση και μία έμφαση στην αυτοοργάνωση και στην αυτονομία, αποτελώντας έτσι σημαντική πηγή ερεθισμάτων για την ανάπτυξη της σύγχρονης επιστήμης συστημάτων αλλά και κλάδων όπως η τεχνητή νοημοσύνη. 

Ιστορικά, κεντρική ιδέα πίσω από την κυβερ-νητική υπήρξε η ομοιότητα μεταξύ ζωντανών οργανισμών και τεχνολογικών μηχανισμών, μία ομοιότητα που μοντελοποιήθηκε με τις έννοιες του συστήματος, της ομοιόστασης και της ανάδρασης. 

Σε σχέση με τη θεωρία συστημάτων η κυβερνητική επικεντρώνεται περισσότερο στη λειτουργία των πολύπλοκων συστημάτων, δη-λαδή στον τρόπο που ελέγχουν τη δράση τους, επικοινωνούν μεταξύ τους, αλληλεπιδρούν τα μέρη τους κλπ, παρά στη δομή τους.

Εξέλιξη: είναι ένα επιστημονικό μεθοδολογικό υπόδειγμα, που ερμηνεύει την εμφάνιση των βιολογικών τύπων στο γήινο οικοσύστημα, με τις αρχές της γενετικής διαφοροποίησης και της φυσικής επιλογής. Κατά τη δεκαετία του 1980 έλαβαν δημοσιότητα εξελικτικά μοντέλα επηρεασμένα από την κυβερνητική και μία παρενέργεια ήταν η διείσδυση εξελικτικών ιδεών στην επιστήμη συστημάτων. 

Έτσι προέκυψε μία τάση ερμηνείας της συστημικής αυτοοργάνωσης, ως εφαρμογής των αρχών της εξέλιξης σε κάθε είδους συστήματα και όχι μόνο βιολογικά. Η επέκταση αυτή έγινε εφικτή χάρη στη διάδοση της αρχής της επιλεκτικής διατήρησης, ως υποκείμενης κεντρικής αρχής της εξέλιξης. Με το εν λόγω σκεπτικό η εμφάνιση γαλαξιών, αστέρων, κυττάρων, οικοσυστημάτων, νοημοσύνης και κοινωνιών μπορεί να θεωρηθεί ως μία αλληλουχία φαινομένων αυθόρμητης ανάδυσης, τα οποία προέκυψαν από διαδοχικές μετασυστημικές μεταβάσεις, μέσω εγγενών εξελικτικών διαδικασιών. Κίνητρο πίσω από αυτές τις τάσεις υπήρξε η αντίληψη ότι η εξέλιξη δύναται να παράγει αυθόρμητα συστημικές δομές, με υψηλή εσωτερική διαφοροποίηση και ολοκλήρωση των μερών τους, ουσιαστικά δηλαδή υψηλή πολυπλο-κότητα.