Aula 6_Parte1_Sistema_Sistema Complexo_Herarquia

Aula 6, parte 1, discusses the concept of a system and its different types. A system is a set of interconnected parts that work together to perform a specific function. Examples include respiratory, transportation, and administrative systems. Systems have internal structures, specific functions, and interfaces with the external environment. They can be evaluated based on efficiency, performance, and reliability. Systems can be hierarchical, with certain parts playing more important roles. They can also be open or closed, stable or dynamic, and adaptive or non-adaptive. Complex systems have emergent properties, collective behavior, self-organization, and non-linear dynamics. They can be interconnected in various ways, such as through terminal-to-host, client-server, or intranet architectures. Aula 6, parte 1. O que é um sistema? A palavra sistema é muito utilizada no nosso dia a dia. É comum ouvirmos sistema respiratório, sistema viário, sistema administrativo. Sistema respiratório é um conjunto de órgãos e músculos que operam de forma conjunta e coordenada, possibilitando a respiração do ser humano. Sistema viário é um conjunto de ruas, pontes, túneis, sinais e semáforos construídos e organizados de forma a possibilitar o deslocamento de pessoas e cargas. Sistema administrativo é um conjunto de cargos e funções organizados em uma estrutura de forma a coordenar o trabalho das pessoas para um objetivo comum. O que esses sistemas têm em comum? Sistema, o respiratório viário e administrativo. Partes, componentes, órgãos e músculos, ruas, pontes, túneis, sinais, cargos e funções. Função, respiração, movimentação de pessoas e carga, coordenar o trabalho das pessoas. Sistema, um conjunto de partes que interagem entre si de tal forma a realizar uma função específica. As características estrutura interna formada por partes que interagem, função específica e interage com o ambiente externo através de interfaces. Aqui nós temos o exemplo de um sistema. Um sistema tem uma estrutura interna que se conecta à interface bidirecional ou ambiente externo e ele tem interfaces para entrada de informações e, da mesma forma, interfaces para saída de informações. Módulos de um sistema que são construídos com essa capacidade de receber informações, de passar essas informações para o sistema, de receber informações do sistema e passar as informações para o ambiente externo. A função específica, um sistema, ele tem que ser capaz de realizar algo que foi especificado para ele realizar. Um sistema bem simplificado é o sistema que tem entradas, as funções e a saída. Ainda o que é um sistema, a função. Todo sistema realiza uma ou mais funções. Quando o sistema é criado ou desenvolvido pelas pessoas, ele possui um objetivo, explícito ou não, que normalmente é atender uma determinada necessidade. Avaliação do sistema. Aliás, sobre esse ponto ainda da função, quando nós falamos em necessidade, nós falamos também em especificação dessa necessidade. É importante o conhecimento das necessidades que o usuário tem ou aquela pessoa que vai desenvolver o sistema. Ver que o usuário tem e dimensionar, planejar e fazer as coisas de tal forma que essa necessidade seja atendida e não uma outra. Avaliação do sistema. Tem a ver com eficiência. Produz resultados dentro dos parâmetros estabelecidos. O desempenho. Trata entradas e gera saídas no tempo estabelecido, tempo resposta. E a confiabilidade que minimiza as falhas. Ambiente externo. O ambiente externo ou ambiente ou meio ambiente influencia no funcionamento do sistema. Existência de interfaces unidirecionais ou bidirecionais, entrada e saída. Partes do sistema. Interrelações para realizar a sua função. Características do sistema. Organizado e hierárquico e com sistemas e subsistemas. Uma parte do sistema é muito importante e na hierarquia é o mais importante, seria o microprocessador ou processador. E nesse caso ele coordena todos os outros integrantes do sistema e as demais partes, como memórias, fossem de entrada, de saída, os barramentos, tudo isso vai funcionar segundo aquilo que o microprocessador vai solicitar que seja feito. Existem algumas partes do sistema que vão dizer assim superiores ou que são capazes de coordenar outras partes. Quando falamos então em necessidade, nós falamos também em especificação dessa necessidade. É importante o conhecimento das necessidades que o usuário tem ou aquela pessoa que vai desenvolver o sistema. Ver que o usuário tem e dimensionar, planejar e fazer as coisas de tal forma que essa necessidade seja atendida e não uma outra. Hierarquia de sistemas. Nós temos o todo e nós temos as partes. Um sistema pode ser composto por outros sistemas e, por sua vez, pode compor outros sistemas. Um sistema dentro de outro sistema. Também temos a decomposição, que facilita o estudo ou o desenvolvimento por partes. É a gestão da complexidade. Um sistema pode ser parte de vários outros sistemas. Tipos de sistemas. Sistemas abertos e fechados. Interação com o ambiente. Exemplo, online ou offline. Os tipos de sistemas abertos. O sistema fechado, nós estamos pensando aqui na interação com o meio ambiente. Um sistema aberto, como está, à mercê dessa interação. Já um sistema fechado, ele não tem essa interação com o ambiente. Ali ele só funciona localmente. Tipos de sistema ainda estável e dinâmico, quando sofre mudanças. Exemplo, atualizações. Sistema adaptativo e não adaptativo. Ele promove alterações frente ao ambiente. Por exemplo, identidade sistêmica. Exemplo, da inteligência artificial. À medida que ocorre uma mudança no ambiente, o seu sistema detecta essa mudança. Analisa qual deve ser a atuação dele nesse sistema. E ele se modifica internamente para poder atender a mudanças que acontecem no sistema. Nós chamamos isso de identidade sistêmica. Então, deve ser simplificador. Por exemplo, inteligência artificial, quando o sistema que compreende o ambiente, ele processa isso de tal forma a tomar decisões visando a maximização ou a geração de um resultado. Permanente temporário. Quanto ao tempo de existência. Exemplo, fim de curso Moodle, do ponto de vista do usuário. Simples e complexos. Números de componentes e relação entre eles. São simples e complexos a quantidade de componentes e a quantidade de interação ou de interações entre eles. Realmente, um elemento derivado da complicação. Tipos de sistemas ainda. Nós temos sistemas adaptativos. Sistemas simples e complexos. Entre aspas, adaptabilidade? Isso é um questionamento. Sistemas evolutivos. Sistemas complexos? São sistemas adaptativos que tentam maximizar a sua efetividade. Sistemas especializados. Evoluiram para sistemas com alto grau de eficiência, perdendo a capacidade de adaptação a alterações bruscas de ambiente. Características principais. Algumas das características principais dos sistemas complexos, não necessariamente presentes em todos os casos, são propriedades emergentes, comportamento coletivo, auto-organização, evolução e adaptação, formação de padrões e dinâmica não-linear. Essa complexidade emergente significa que as partes do sistema têm outras partes chegando e sendo conectadas a elas, à medida que essas outras partes chegam e são conectadas e já começam a se necessitar, ou seja, necessitar de compatibilizações, de padronizações para poder conectar essas partes. Relacionamento entre as partes. Rede de relacionamentos dinâmicos, relacionamentos não-lineares, que podemos explicar, o efeito pode não ser proporcional à causa, e uma pequena perturbação pode causar um grande efeito, um efeito proporcional ou nenhum efeito. Relacionamentos com memória. O efeito depende das entradas anteriores. Relacionamentos com realimentação, feedback loops. O efeito de um elemento é colocado de volta como uma entrada para o sistema. Características. Sistemas auto-organizáveis. Ausência de controle central. Ordem global. Dentro de ordem global é a emergência de um comportamento inteligente. Redundância. Se um indivíduo falha, a comunidade é pouco aceitada. Adaptação. Lembre-se que os insetos sociais já existem há milhões de anos. Uma rede complexa é uma rede com características topológicas não triviais. Características que não ocorrem em redes simples, como grafos aleatórios ou anéis ringletes. Sistemas complexos naturais frequentemente possuem tais topologias, o lattice e o grafo aleatório. Internet. Um grande exemplo de sistema complexo estamos aqui falando da internet, que é uma rede de computadores em toda parte, todos eles interligados entre si de uma forma bastante complexa. Sistemas computacionais. O que são sistemas computacionais? Essencialmente são sistemas de composição de computadores, hardwares, softwares e funcionalidades programadas e pessoas que são interligadas através de conexões e comunicações para realizarem uma determinada tarefa ou funções. As formas de interligação, a flexibilidade e o grau de acoplamento, dependência dos seus componentes dependem das necessidades e características da aplicação. As formas de interligação determinam também a arquitetura do sistema. Sistemas internos ou privados, baseados em rede local e WAN. E sistemas externos, baseados em internet pública. Ainda sobre arquiteturas de sistemas. Aliás, na verdade, agora arquiteturas de sistemas distribuídos internos. Existem formas de interconexão para compror os sistemas computacionais em rede local. A rede local e internet é o elemento de comunicação comum. Mas a composição e função dos elementos conectados e a hierarquia dessas composições criam diversas arquiteturas. Arquiteturas para conexão em sistemas locais. Nós temos então, terminal para hospedeiro, cliente-servidor, servidor de dados, aplicativos e a intranet, que é a utilização de uma rede WAN, internet privada. Terminal para hospedeiro. Tanto a aplicação quanto o BD ou banco de dados residem em um computador hospedeiro. O usuário interage com o hospedeiro por um terminal sem capacidade de processamento da aplicação. O terminal é conhecido também como Team Client. Processamento é realizado pelo hospedeiro. Então nós temos aqui uma comunicação do terminal com o computador hospedeiro. Os terminais. Nós temos a figura do terminal que não tem necessariamente capacidade de processamento. E nós temos então a figura do computador hospedeiro que recebe uma porção de requisições do sistema e ele é capaz de demais integrantes do sistema de receber as imagens provenientes do terminal e processá-las também. Cliente-servidor. Composto de diversas plataformas servidores com funcionalidades específicas, incluindo aplicações. Podem ser acessados por vários clientes na rede. Por exemplo, frequentemente por PCs de usuários. Ou requisitam serviços aos servidores. E arquitetura bastante utilizada. Estamos falando aqui então de usuários da rede local conectada ao servidor de aplicação. E esses usuários estão conectados a uma espécie de barramento. Eles se conectam ao servidor de aplicação. Que por sua vez, servidor de aplicação é conectado ao servidor de banco de dados. Então nós temos alguns exemplos de servidores. Servidor de domínio, servidor de arquivos, servidor de impressão, de comunicação e etc. Informação e os sistemas. Sistemas. Informação. Ele é de informação. Sistema de informação é um sistema formado por hardware, software e pessoas que interagem entre si e tem como função tratar e gerar informações. Interagindo com o ambiente externo através de interfaces ou interfaces de troca de informações. As partes e os componentes desse sistema são hardware, software e pessoas. E a função é gerar informações. A função de um sistema como o sistema de informação é justamente gerar informações. Forma de interação com o ambiente. Nós temos então a função reativa que tem entrada e saída. A função justamente é reativa a essa entrada e saída que ela gera. A função que tem entrada e saída mas ela é realimentada. Ou seja, uma vez que sai ela realimenta a entrada. E nós temos a função de entrada e saída todos no mesmo âmbito. Ou seja, ela entra e ao mesmo tempo sai. É um processo interativo. Exemplos. Função reativa. Aqui a capacidade de reagir, reativa, entre uma coisa que sai e outra. É uma reação, um sistema de informação. Na realimentação é importante que eu acabei de falar da capacidade de se adaptar. Ou seja, um ambiente adaptativo. Alguns sistemas são capazes de se autoadaptar. Ou ter processo adaptativo. Outros sistemas que produzem saídas a partir de entradas. E tem sistemas que tem uma interação nos dados. Ele responde quando andado em um sistema que envolve rede de computadores. Um sistema que envolve comunicação de dados. Você manda uma sequência de bits. É como se fosse um bom dia. Ou seja, ou ele responde. Pode continuar enviando informações. Ou estou agora aberto para recebê-la. E sendo bastante importante. E a função uma e o sistema com a outra. Com os termos de ANA. Próximo. Sistema de informação. Sistema de informação. Ele tem um ambiente interno formado por software, hardware e pessoas. E obviamente esse sistema tem uma interface de entrada das informações. E ele tem essa interface de saída. E tem uma outra interface com ambiente externo que é a bidirecional. Ou seja, que você tem entradas e saídas do ambiente externo. Um modelo simplificado de sistema de informações. O sistema de informações é a entrada de dados. O processamento. E logo após a saída de informações. Elementos mais importantes de um sistema de informação. É o hardware, software e pessoas. Esse é o sistema. Então nós temos as entidades externas que fazem esse fluxo de entrada e saída. Atendimento às pessoas. Entrada. Obter informações. Processamento. Tratamento das informações. Saída. Apresentação de resultados. E a realimentação. Tomada de decisões. É uma realimentação que é responsável pela tomada de decisões. Enquanto o processamento trata as informações. O que são sistemas complexos? Novamente, sistemas complexos não são simplesmente sistemas grandes ou complicados. Não existe uma definição consensual sobre o que são sistemas complexos. Mas existem algumas características comuns apresentadas por tais sistemas. Que a maioria dos pesquisadores concorda. Uma abordagem para a definição de sistemas complexos é através de exemplos. De sistemas onde a maioria de cientistas concorda que sejam complexos. Ainda sobre sistemas complexos. Um sistema composto de um grande número de entidades. Processos ou agentes que interagem entre si. Cuja compreensão necessita do desenvolvimento de novas técnicas. Como modelos não lineares e simulação computacional. Um sistema que pode ser analisado através de seus muitos componentes interrelacionados. Onde o comportamento de cada um depende do comportamento dos outros. E isso também é uma das características de sistemas complexos. E por fim, sistemas complexos é uma coleção de objetivos interconectados que apresenta fenômenos emergentes. O que são sistemas complexos? Ele pode ser desorganizado. Conjunto com um grande número de partes. Cada parte com um comportamento de grande variabilidade e aleatório. Pode resultar em um sistema com propriedades que podem ser compreendidas. Através de métodos estatísticos e probabilísticos. Exemplo, partículas de gás contidas em um recipiente. E ele pode ser organizado. Conjunto de partes cujas interações não são aleatórias, mas correlacionadas. De tal forma que resulta em propriedades emergentes sem um direcionamento central. E sem relação com as propriedades individuais das partes. Exemplo, redes sociais. Com isso nós finalizamos então a primeira parte da aula 6.