Teoría de sistemas

Presentación para segundo de bachillerato

¿Qué es un sistema?

Conjunto de elementos interrelacionados de forma operativa que interactúan formando una entidad unificada

de la que interesa conocer su funcionamiento global.

Bertalanffy, 1969

conjunto de ELEMENTOS interrelacionados que forman un todo unificado

Ejemplos de sistemas

Componentes de un sistema

Límites o fronteras elementos depósitos redes

Hojassemillas

tronco

raíz

Vasos del xilema

Vasos del floema

La teoría de sistemas se encarga del estudio de los sistemas

Considera que para conocer el funcionamiento de un sistema ha de ser estudiado desde el punto de vista holista (global) aunque sus componentes han de ser tratados de forma reduccionista para comprender su funcionamiento

¿Qué es un modelo?

Es una versión simplificada de un sistema que no pueden ser utilizada fuera de su contexto.

Para representarlos se utilizan diagramas

Son representaciones esquemáticas de los elementos de un sistema y de las relaciones que existen entre ellos.

Tipos de modelos

Modelos

Modelos de caja negra Modelos de caja blanca

Abiertos Cerrados

Modelo de caja negra

• Se representan como si fuera una caja dentro de la que hay elementos que no se tienen en cuenta a la hora de la representación.

• Sólo se representan las entradas y salidas.

Modelo de caja negra abierto

• En él que se permiten todo tipo de intercambios (materia, energía, información)

• Los valores del intercambio varían en función del tiempo

provocando que el sistema se regule alcanzando un equilibrio

Modelo de caja negra cerrado

• Es aquel cuya frontera admite únicamente el intercambio de energía impidiendo cualquier otro tipo de intercambio.

• Existe un aislamiento parcial del sistema con respecto al entorno.

Energía solarcalor

Modelo de caja blanca

• Se observa y representa el interior del sistema (sus elementos y relaciones)

Relaciones

• Directas o causales. • No causales. • Retroalimentación

Se simboliza con una flecha y con un signo matemático (+ y -)

Relaciones directas

• Son aquellas en las que un cambio en un componente modifica a otro.

DIRECTA

INVERSA

Relaciones de retroalimentación

• Es una relación cíclica entre los componentes de un sistema que tienen como función principal intentar autocontrolar el sistema

• Se basa en que parte de las salidas del sistema se utilizan para controlar las entradas

A B

Positivas Negativa

Consiste en que si un sistema se separa por defecto o por exceso del punto de partida lo devuelve al estado inicial.

Aparece cuando la retroalimentación negativa se supera y el sistema se aleja de la situación de control evolucionando hacia una nueva situación.

-+

+-

Retroalimentación negativa

Retroalimentación positiva

-

Cuando aumenta A disminuye B

-

Cuando aumenta A aumenta B

+

La Tierra como sistema

Puede ser definida como un sistema de caja negra y un sistema cerrado. Entra y sale energía aunque no materia (si despreciamos la materia procedente de los meteoritos). La energía que entra es la luz solar que sale como calor.También puede ser definido como un sistema de caja blanca que está formado por la interacción de un conjunto de subsistemas (atmósfera, hidrosfera, geosfera y biosfera). Las interacciones entre estos subsistemas están reguladas por el clima planetario que sirve como relación de retroalimentación negativa a largo plazo.

Teoría de Gaia

• Es un conjunto de modelos científicos de la biosfera en el cual se postula que la vida fomenta y mantiene unas condiciones adecuadas para sí misma, afectando al entorno.

• Según la hipótesis de Gaia, la atmósfera y la parte superficial del planeta Tierra se comportan como un todo coherente donde la vida, su componente característico, se encarga de autorregular sus condiciones esenciales tales como la temperatura, composición química y salinidad en el caso de los océanos.

• Gaia se comportaría como un sistema autoregulador (que tiende al equilibrio).

J. Lovelock

Gaia Teoría endosimbiótica