Estrutura de um Sistema

Entende-se por estrutura de um sistema, as relações e conexões entre os seus componentes e por comportamento de um sistema a forma como os elementos que o compõem mudam ao longo do tempo.

Exemplo: considere um ecossistema com diferentes tipos de animais(populações), diferentes taxas de nascimento e mortalidade, tipos de alimentação,  predadores e outras variáveis. A estrutura deste sistema seria a forma como se relacionam todos estes elementos do sistema e o comportamento seria a evolução das populações observadas. A alteração dos relacionamentos entre estas variáveis certamente causará uma mudança no comportamento destas populações. Podemos modificar uma parte do sistema para verificar que tipo de alteração o sistema como um todo sofrerá. Neste exemplo, podemos retirar uma espécie de animal, ou incluir um novo tipo de predador mais voraz, para avaliar o comportamento geral resultante.

Figura 2 - Ecossistema - extraída de ECOTECA

Comportamento de um Sistema

Pensamento sistêmico

1.O pensamento sistêmico é uma técnica de resolução de problemas que emprega modelos e simulações para analisar as alterações em um determinado fenômeno.
Texto extraído de Mandinach, E.B.; Cline, H.F.

2.O pensamento sistêmico é um processo mental que envolve: uma análise das inter-relações (ciclos de retroalimentação) ao invés de cadeias lineares de causa e efeito e uma análise dos processos de mudança ao longo do tempo ao invés de tirar instantâneos de momentos estanques. O pensamento sistêmico também abrange o entendimento de muitos conceitos de dinâmica de sistemas, principalmente, a retroalimentação. Ele ajuda a analisar as “coisas” sob três aspectos: eventos, padrões de comportamento e estruturas do sistema.
Tradução livre do site: http://sysdyn.mit.edu/ftp/sdep/Roadmaps/RMGlossary/D-4498.pdf

3.O pensamento sistêmico pode ser “resumido” nas quatro seguintes dimensões centrais: 1) na construção dos modelos: a distinção entre realidade e modelos; 2) o pensamento sobre os ciclos de realimentação e as estruturas inter-relacionadas, indo além das relações de causa-efeito de somente uma direção; 3) reconhecimento de padrôes de comportamento ao longo do tempo(oscilações e atrasos) ao invés de uma análise instantânea de eventos; 4) um direcionamento sobre os sistemas: tomar a decisão certa na hora e lugares apropriados.
Tradução livre do texto extraído do site Günter Ossimitz; System Dynamics and Systems Thinking Page

O termo feedback está sempre associado a retorno, retroalimentação. Nem sempre fica claro que sistemas dinâmicos(sistemas que sofrem alterações ao longo do tempo), normalmente têm um comportamento de feedback onde os resultados influenciam as informações originais e assim por diante. Existe uma tendência, quando se discute um problema, de esquematizá-lo sempre de uma forma linear, como mostrado na figura 1 abaixo:

Figura 1 - Estrutura de loop aberto para o mundo - extraído de System Dynamics and K-12 Teachers

Se prestarmos mais atenção, veremos que a maior parte dos problemas do mundo real se comporta de uma maneira mais complexa. O resultado produzido criará novos problemas e ações, se formando assim um ciclo fechado onde não existe início nem fim. Esta forma de pensamento fica mais clara conforme mostrado na figura 2 abaixo:

Figura 2 - Estrutura de loop fechado para o mundo - extraído de System Dynamics and K-12 Teachers

Exemplo: para melhor entendimento, pode-se pensar no exemplo de refrigeração de uma sala utilizando-se um sistema de ar-condicionado. Alguns elementos (ou variáveis) importantes neste problema são: a temperatura desejada, a temperatura do ambiente, o aparelho propriamente dito (que pode ser visto de forma simplificada como um compressor e o termostato). A relação entre estes elementos pode ser descrita na forma esquemática apresentada a seguir.

Figura 3 - Representação de um sistema de refrigeração

O termostato capta a temperatura ambiente. Baseado nesta informação e na informação da temperatura desejada, o temoestato então ativa o compressor, caso a temperatura ambiente seja maior do que a desejada, ou então não faz nada. A reação do compressor pode causar uma diminuição da temperatura ambiente que retornará ao termostato uma nova informação e assim por diante.

Podemos notar neste exemplo que existe um ciclo fechado de informações entre o ambiente, o termostato e o compressor, fazendo com que a informação gerada por um componente do sistema influencie a decisão a ser tomada por outro componente que por sua vez, causará novas informações para o primeiro gerando um ciclo de causa e efeito. O termostato junto com os demais componentes é um exemplo de sistema de feedback, ou sistema de retroalimentação.

Segundo Santos(1994), a retroalimentação é o processo de transmissão da informação sobre o desempenho atual de qualquer máquina (no sentido amplo) para um estágio anterior a fim de modificar sua operação. Mostra o caráter da relação entre cada par de conceitos e busca a resolução de problemas. Existem dois tipos de enlaces: os reforçadores e os de equilíbrio.

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