Hệ thống là gì Update 11/2024

Lý thuyết hệ thống và ứng dụng trong hệ thống thông tin – thư viện các trường đại học kỹ thuật Việt Nam

Lý thuyết hệ thống ra đời từ những năm 60 của thế kỷ XX và được ứng dụng trong các ngành khoa học, trong đó có ngành khoa học thông tin – thư viện (TTTV). Việc nghiên cứu xây dựng hệ thống TTTV tại các trường đại học kỹ thuật (ĐHKT) Việt Nam là rất cần thiết. Bài viết đã khái quát về lý thuyết hệ thống; Ứng dụng nguyên tắc tiếp cận hệ thống trong việc xây dựng hệ thống TTTV; Đề xuất một số mô hình ứng dụng lý thuyết hệ thống trong hệ thống TTTV các trường ĐHKT Việt Nam.

Bạn đang xem: Hệ thống là gì

1. Khái quát về lý thuyết hệ thống

1.1. Lịch sử hình thành và phát triển của lý thuyết hệ thống

Khái niệm về khoa học hệ thống đã có từ rất lâu với câu nói nổi tiếng của nhà Triết học Aristotle “một với một không phải bằng hai”. Ngày nay, thường ngày chúng ta đọc, nghe những câu nói, cụm từ hết sức quen thuộc như: “cần xem xét vấn đề này một cách có hệ thống”. Nếu phân tích kỹ, ta sẽ thấy cả hai sự thật này đều phản ánh một thực tế của cuộc sống, đã được tổng quát hoá bằng phép duy vật biện chứng trong triết học, đó là xem xét bất cứ một hiện tượng, vấn đề nào cũng cần phải đặt nó trong mối vận động, có quan hệ qua lại giữa các hệ thống.

Khoa học nghiên cứu về hệ thống còn gọi là kỹ thuật hệ thống, phân tích hệ thống hay lý thuyết hệ thống, có bước tiến đáng kể, đặc biệt từ sau đại chiến thế giới lần thứ II, khi các hệ thống lớn được hình thành và phát triển nhanh chóng, đòi hỏi phải có những phương pháp và công cụ nghiên cứu thích ứng. Từ đó về sau của thế kỷ XX, nhờ vào những thành tựu về khoa học và công nghệ của các hệ thống lớn mà các phương pháp và công cụ của lý thuyết hệ thống được phổ cập càng rộng rãi và mang lại hiệu quả ngày càng cao.

Lý thuyết hệ thống được nhiều nhà khoa học nghiên cứu. Trong đó nổi lên là L.V. Bertalanffy, Kenneth E. Boulding, Stefferd Beer.

Lý thuyết hệ thống được sáng lập bởi L.V. Bertalanffy (1901-1972) người Áo, thuộc trường Đại học Tổng hợp Chicago, tiếp cận vấn đề hệ thống từ góc độ sinh học bởi theo ông: “Mọi tổ chức hữu cơ đều là những hệ thống được tạo nên từ các tiểu hệ thống và ngược lại cũng là một phần của hệ thống lớn hơn” . Trong công trình “Lý thuyết hệ thống tổng quát”, xuất bản năm 1956 của ông đã được nhân loại đánh giá là công trình có tính chất nền tảng cho sự hình thành và phát triển của lý thuyết hệ thống đã trình bày.

Trong học thuyết của mình, V. Bertalanffy đã khẳng định “Chỉnh thể bao giờ cũng lớn hơn phép cộng cơ học của các yếu tố cấu thành”. Ông phân hệ thống thành hai loại: hệ thống tĩnh và hệ thống động. Hệ thống tĩnh là hệ thống không có sự thay đổi theo thời gian. Hệ thống động là hệ thống mà trạng thái của nó thay đổi theo thời gian.

Tác giả người Mỹ Kenneth E. Boulding (1910-1993) nhìn nhận hệ thống từ khoa học quản lý, ông cho rằng: Hệ thống là một thực thể phổ biến ở trong tất cả thế giới vật chất của chúng ta, chúng ta sống trong hệ thống.

Xét theo mức tiến hoá, hệ thống có tính chất phân tầng Hierarchy (Từ hệ thống đơn giản đến hệ thống phức tạp), được chia thành 9 mức: Từ mức độ 1 đến mức độ 8 là mức độ nhận biết được, trong đó có mức độ thứ 9 hiện khoa học không nhận biết được, mức độ càng cao thì khả năng điều chỉnh và thích ứng với môi trường càng cao. Trong 9 cấp của hệ thống, các hệ thống xã hội – trong đó có hệ thống TTTV nằm trong mức độ 8 (Social Organizations) của Kenneth E.Boulding, hệ thống hữu sinh, hệ thống năng động tự tổ chức, luôn phát triển, có tính xác suất.

Tác giả Stefferd Beer (1926-2002) người Anh nghiên cứu về hệ thống từ góc độ điều khiển học. Từ phương pháp tiếp cận hệ thống điều khiển của tổ chức, ông chia hệ thống làm hai nhóm: Hệ thống tiên định và hệ thống xác suất. Trong đó, Hệ thống tiên định là hệ thống mà hành vi được xác định đơn trị: mỗi trạng thái hiện tại chỉ xác định một trạng thái tiếp theo; Hệ thống xác suất là hệ mà hành vi có thể xác định với một xác suất nào đó, mỗi trạng thái hiện tại quyết định xác suất xảy ra các trạng thái có thể tiếp theo.

Khái quát về phân loại hệ thống được trình bày ở bảng 1 .

Bảng 1: Sơ đồ phân loại hệ thống

1.2. Nội dung về lý thuyết hệ thống

1.2.1. Khái niệm về hệ thống

Hệ thống được định nghĩa theo nhiều cách khác nhau. Trong tài liệu chuyên môn phần lớn các tác giả thường đưa ra các định nghĩa riêng và cụ thể về hệ thống theo đề tài quan tâm. Việc sử dụng định nghĩa cụ thể nào sẽ tuỳ thuộc vào lượng thông tin về đối tượng thực tế được nghiên cứu như một hệ thống.

Trong bài báo này, tác giả đưa ra định nghĩa tổng quát về hệ thống: Hệ thống là tập hợp các phần tử tương tác với nhau theo một cấu trúc nhất định và tạo nên một chỉnh thể tương đối độc lập.

Phân tích hệ thống cần chú ý đến mối liên hệ từ đầu vào đến đầu ra. Thực hiện mối liên kết vào/ ra trong quá trình hoạt động của hệ thống đều thể hiện qua hành vi của hệ thống. Như vậy, hành vi hệ thống là cách thức mà hệ thống nhận được giá trị đầu ra với giá trị đầu vào cho trước. Mọi hệ thống tồn tại đều có mục tiêu, ở dạng khái quát, mục tiêu của hệ thống trả lời câu hỏi, hệ thống sinh ra để làm gì ? Ví dụ hệ thống TTTV đại học có mục tiêu đảm bảo thông tin – tư liệu phục vụ cho quá trình đào tạo. Vậy lý thuyết hệ thống là cách tiếp cận khoa học góp phần tìm ra lời giải, phải làm gì và làm thế nào để đạt được mục tiêu đó.

1.2.2. Đặc trưng của hệ thống

Đặc trưng là thuộc tính căn bản, ổn định vốn có bên trong sự vật. Trong hệ thống các phần tử liên kết và tương tác với nhau theo quan hệ nhân quả, nghĩa là mỗi sự thay đổi của một hay một số phần tử đều kéo theo sự thay đổi của các phần tử còn lại, tác động này có thể là trực tiếp hay gián tiếp tuỳ theo sự quan trọng, vai trò và chức năng của phần tử đó. Một hệ thống bất kỳ có những tính chất cơ bản sau đây:

– Tính trồi: Khi sắp xếp các phần tử của hệ thống theo một cách thức nào đó sẽ tạo nên tính trồi. Đó là khả năng nổi trội, mới mẻ của hệ thống mà khi các phần tử đứng riêng rẽ thì không thể tạo ra được. Tính “trồi” là đặc tính quan trọng nhất của hệ thống. Tính trồi chỉ có ở một cấp hệ thống mà không có ở các hệ thống cấp thấp hơn nó hoặc các thành tố tạo ra hệ thống.

– Tính nhất thể: Thể hiện qua hai khía cạnh là sự thống nhất của các yếu tố tạo nên hệ thống; Mối quan hệ mật thiết của hệ thống với những yếu tố thuộc về môi trường. Tính nhất thể thể hiện như sau:

+ Quan hệ giữa hệ thống và môi trường: Một hệ thống luôn tồn tại trong môi trường, chịu sự tác động của môi trường.

+ Tính nhất thể và quản lý: Tính nhất thể của hệ thống có được là nhờ quản lý. Nếu biết tổ chức, phối hợp, liên kết các bộ phận, các phần tử một cách tốt nhất và thiết lập được mối quan hệ hợp lý với môi trường thì sẽ tạo ra sự phát triển cao.

– Tính cân bằng (năng động): Hệ thống mang tính chất là một cơ thể sống bao gồm các chu kỳ sinh ra →phát triển → suy thoái. Như vậy, việc chuyển trạng thái là rất quan trọng đối với một hệ thống.

– Tính phức tạp: Hệ thống mang tính phức tạp là do trong hệ thống luôn có các lợi ích, mục tiêu, cách thức hoạt động riêng của các phần tử, các phân hệ.

– Tính hướng đích: Mọi hệ thống đều có xu hướng tìm đến mục tiêu và một trạng thái cân bằng nào đó.

1.2.3. Cấu trúc của hệ thống

Cấu trúc của hệ thống mang tính phân lớp và có mối quan hệ bao hàm: Phần tử → Module → Phân hệ → Hệ thống (hình 3) .

Các phân lớp của hệ thống mang ý niệm tương đối và tồn tại trong các phương diện nghiên cứu khác nhau. Nghĩa là phần tử của một hệ thống này có thể trở thành phần tử của một hệ thống khác.

Hình 1. Cấu trúc hệ thống

– Phần tử của hệ thống: Là tế bào nhỏ nhất của hệ thống, mang tính độc lập tương đối, là yếu tố thành phần, liên hợp, thực hiện chức năng nhất định và không thể phân chia thêm được nữa dưới góc độ hoạt động của hệ thống. Các bộ phận tạo thành hệ thống gọi là phần tử của hệ thống đó.

– Module: Là tập hợp các phần tử liên kết cận kề với nhau để tạo thành một thao tác xác định. Ví dụ: Trong một hệ thống tìm tin, mỗi một thao tác là một module (thao tác indexing, thao tác tạo lập file,…).

– Phân hệ: Là tập hợp của một số module nhằm hướng tới thực hiện một công việc, một mục tiêu con được xác định trong hệ thống. Ví dụ, phân hệ xuất bản phẩm thông tin, phân hệ bổ sung, phân hệ phổ biến thông tin có chọn lọc…

– Hệ thống: Là một tập hợp các phần tử, sắp xếp, liên hệ với nhau theo một quy luật nào đó và thực hiện một chức năng, nhiệm vụ nhất định. Tuỳ thuộc vào cấu trúc của từng hệ thống mà chọn những phương pháp nghiên cứu và điều khiển hệ thống cho phù hợp.

1.2.4. Các thành phần cơ bản của hệ thống

Một hệ thống bất kỳ có những thành phần cơ bản: phần tử, mục tiêu, đầu vào/ ra, hành vi, trạng thái…

Sơ đồ mô tả các thành phần của hệ thống được khái quát trên hình 2:

– Môi trường của hệ thống: Theo quan điểm của lý thuyết hệ thống, môi trường là các yếu tố, điều kiện nằm ngoài hệ thống và có ảnh hưởng đến kết quả hoạt động của hệ thống đó. Bất cứ hệ thống nào cũng tồn tại trong môi trường, hệ thống thông tin bị chi phối bởi các yếu tố: người dùng tin (NDT), môi trường thông tin của tổ chức…

– Đầu vào/ ra của hệ thống: Đầu vào là bất kỳ những gì mà môi trường có thể tác động vào hệ thống. Đầu ra là bất kỳ những gì mà hệ thống có thể tác động trở lại môi trường.

– Mục tiêu của hệ thống: Là trạng thái mong đợi, cần có và có thể có của hệ thống sau một thời gian nhất định.

– Cơ cấu của hệ thống: Là hình thức cấu tạo bên trong của hệ thống, phản ánh sự sắp xếp có trật tự của các phân hệ, bộ phận và phần tử cũng như các quan hệ giữa chúng theo một dấu hiệu nhất định.

– Hành vi của hệ thống: Hành vi của hệ thống là tập hợp các đầu vào/ ra và mối quan hệ giữa đầu vào và đầu ra của hệ thống.

– Trạng thái của hệ thống: Là khả năng kết hợp giữa các đầu vào/ ra của hệ thống xét ở một thời điểm nhất định. Như vậy, những đặc điểm tạo nên một khả năng của quá trình biến đổi đầu vào thành đầu ra của hệ thống ở những thời điểm nhất định gọi là trạng thái của hệ thống.

1.2.5. Phương pháp tiếp cận hệ thống

Có 3 phương pháp chính để nghiên cứu hệ thống:

a) Phương pháp mô hình hoá: Là phương pháp tái hiện những đặc trưng của đối tượng nghiên cứu bằng một mô hình khi việc nghiên cứu chính đối tượng đó không thể thực hiện được. Mô hình là sự diễn đạt trừu tượng hoá các mối liên kết giữa các phần tử của hệ thống theo mục tiêu nghiên cứu đặt ra đối với hệ thống đó.

b) Phương pháp hộp đen: Đây là phương pháp nghiên cứu khi đã biết đầu ra, đầu vào của hệ thống, nhưng chưa nắm được cơ cấu của nó. Phương pháp hộp đen được áp dụng rất hiệu quả trong thực tế vì có nhiều hệ thống mà cấu trúc của chúng rất mờ hoặc rất phức tạp, do đó việc nghiên cứu sâu vào cấu trúc là không thể tiến hành được hoặc là quá tốn kém.

Xem thêm: Servlet Là Gì

c) Phương pháp tiếp cận hệ thống: Tiếp cận hệ thống là bước đầu tiên trong việc xem xét nghiên cứu hệ thống và nhằm tìm hiểu cấu trúc, đặc điểm cũng như các vấn đề cụ thể khác có liên quan. Nếu không tìm ra được cấu trúc của hệ thống thì các bước tiếp theo trong quá trình nghiên cứu và điều kiện hệ thống không thể thực hiện được.

2. Ứng dụng nguyên tắc tiếp cận hệ thống trong việc xây dựng hệ thống thông tin – thư viện phục vụ công tác đào tạo tại các trường đại học kỹ thuật Việt Nam

Xây dựng hệ thống TTTV đảm bảo tính khoa học và hệ thống phải được phân thành các bước cụ thể với những quy định chặt chẽ về nội dung công việc cho từng quy trình.

Bước 1: Xác định mục tiêu, chức năng, nhiệm vụ của hệ thống thông tin – thư viện

– Mục tiêu: Hệ thống TTTV được xây dựng nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng về thông tin khoa học và kỹ thuật, nhằm cung cấp thông tin về các lĩnh vực đào tạo của trường một cách đầy đủ, chính xác, kịp thời để đạt mục tiêu nâng cao chất lượng đào tạo, đáp ứng yêu cầu trao đổi thông tin giữa các trường.

– Chức năng: Thu thập thông tin; Xử lý thông tin: xử lý hình thức và xử lý nội dung; Bảo quản thông tin; Cung cấp thông tin.

– Nhiệm vụ của hệ thống thông tin:

+ Xây dựng và thực hiện chính sách về thu thập, xử lý, lưu trữ và cung cấp thông tin trong hệ thống TTTV các trường đại học gồm: tài liệu, cơ sở dữ liệu (CSDL), ấn phẩm thông tin cho các thành viên trong hệ thống.

+ Nghiên cứu thường xuyên và có hệ thống nhu cầu thông tin của NDT trong trường đại học, phục vụ công tác đào tạo và đề ra những biện pháp thích hợp để thoả mãn nhu cầu thông tin đó.

+ Thu thập, xử lý thông tin các nguồn tin nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho NDT khai thác và sử dụng thông tin.

+ Xây dựng hệ thống xuất bản ấn phẩm thông tin (mục lục, tóm tắt, tổng luận, tra cứu,…) trên cơ sở xử lý thông tin các nguồn tin và cung cấp các ấn phẩm đó cho NDT trong hệ thống.

+ Cung cấp bản sao tài liệu (tài liệu gốc và tài liệu số), tìm tin hồi cố, phổ biến thông tin có chọn lọc.

+ Đảm bảo việc tương tác, chia sẻ thông tin giữa thư viện các trường trong hệ thống, hệ thống TTTV hình thành các dòng tin ổn định từ trên xuống, từ dưới lên và giữa các trường thành viên.

Bước 2: Xác định nhu cầu thông tin

Nghiên cứu nhu cầu thông tin của ba nhóm NDT: Cán bộ quản lý, giảng viên, nghiên cứu viên, nghiên cứu sinh, học viên cao học và sinh viên. Chúng ta phải hiểu được nhu cầu thông tin của NDT mới xác định được những thông tin quan trọng để nạp vào hệ thống TTTV. Vì nhu cầu thông tin là cơ sở để xây dựng nguồn lực thông tin cho các trường đại học.

Các hướng tiếp cận hệ thống:

Thứ nhất: Tiếp cận phân tích

– Phân tích dòng tin và xây dựng nguồn lực thông tin.

+ Nghiên cứu dòng tin vận động trong hệ thống.

+ Xác định những nguồn thông tin riêng biệt: Thông tin được phân thành các loại riêng biệt dành cho một đối tượng NDT… phải có tiêu chí quy định rõ cách tra cứu từ các thư viện đại học khác.

+ Xây dựng các CSDL chuyên ngành, bộ sưu tập số, CSDL luận văn, luận án,…) dùng chung cho các trường.

+ Nghiên cứu, lựa chọn, bổ sung từng loại hình tài liệu phù hợp với chương trình đào tạo của các trường đại học.

– Phân tích thành phần hệ thống thông tin: Có thể phân chia hệ thống thành các phân hệ nhỏ hơn để nghiên cứu chi tiết. Khi nghiên cứu về thành phần hệ thống thông tin, có thể nhìn ở nhiều góc độ, khía cạnh khác nhau. Hệ thống thông tin với hệ thống TTTV sẽ được tạo bởi các phân hệ thông tin. Mỗi một phân hệ sẽ có chức năng riêng nhưng lại có cùng một mục tiêu chung của hệ thống là đáp ứng nhu cầu tin của NDT trong trường đại học. Các phân hệ trong hệ thống TTTV gồm có các phân hệ: tìm tin hồi cố, phân phối thông tin có chọn lọc, sao lưu CSDL, xuất bản phẩm thông tin, cung cấp bản sao… Các thống thông tin hoàn chỉnh.

Thứ hai: Tiếp cận tổng thể

Sau khi đã phân tích cơ cấu và nghiên cứu từng phân hệ (hay phần tử), bước nghiên cứu tiếp theo là nghiên cứu các khả năng phối hợp, khả năng liên kết các phần tử thành hệ thống. Muốn vậy cần phải giải quyết các vấn đề:

– Mô hình bộ máy thông tin trong từng cơ quan.

– Mối quan hệ về mặt thông tin, việc xây dựng và chia sẻ nguồn lực thông tin giữa các trường đại học.

– Quy định nội bộ về nội dung, chế độ báo cáo và cung cấp thông tin giữa các thư viện.

– Nhân sự điều hành và quản trị hệ thống TTTV.

3. Đề xuất một số mô hình ứng dụng lý thuyết hệ thống trong hệ thống thông tin – thư viện các trường đại học kỹ thuật Việt Nam

3.1. Mô hình tích hợp thông tin

Mục đích: Dữ liệu trong hệ thống được chuẩn hoá, lưu trữ thống nhất nguồn lực thông tin, hình thành một “tổng kho” tránh sự trùng lặp, lãng phí, mất tin, đảm bảo việc bổ sung, chia sẻ, trao đổi thông tin giữa các thư viện đại học và cung cấp thông tin đầy đủ, chính xác, kịp thời tới NDT trong các trường.

Hình3.Mô hình tích hợp thông tin trong hệ thống TTTV

Các trường hoàn toàn chủ động trong việc thu thập, xử lý, cung cấp và khai thác thông tin trong phạm vi của mình, đồng thời tập hợp thông tin để xây dựng CSDL dùng chung.

3.2. Mô hình hoạt động của hệ thống thông tin – thư viện

Mục tiêu của việc xây dựng hệ thống TTTV là đáp ứng nhu cầu của NDT trong trường đại học. Do vậy, từ sơ đồ chức năng của hệ thống có thể thiết kế mô hình hoạt động của hệ thống thông tin này:

Hình 4. Mô hình hoạt động của hệ thống TTTV

3.3. Mô hình tổ chức phân tán của hệ thống thông tin – thư viện

Hình 5. Mô hình phân tán hệ thống TTTV

Đối tượng tham gia: Mô hình hệ thống thông tin phân tán toàn bộ các trường ĐHKT Việt Nam. Lý do xây dựng mô hình hệ thống TTTV phân tán: Từ ngành đào tạo của các trường trên cho thấy tỷ lệ chuyên ngành trùng nhau, tỷ lệ các chuyên ngành liên quan có một số chuyên ngành cùng được đào tạo ở một số trường nhất định.

Hệ thống TTTV là tập hợp các Trung tâm TTTV trong các trường đại học hợp tác, chia sẻ thông tin, tài liệu cho nhau. Thông tin của hệ thống là các thông tin về nguồn lực thông tin của các trường được tổ chức thống nhất theo chiều ngang giữa các trường tạo ra các sản phẩm và dịch vụ TTTV phong phú, nhằm đáp ứng nhu cầu tin ngày càng phong phú và đa dạng của NDT trong các trường ĐHKT ở Việt Nam.

Kết luận

Dựa trên việc tiếp cận lý thuyết hệ thống để thiết lập hệ thống TTTV, phục vụ công tác đào tạo tại các trường ĐHKT Việt Nam nhằm đáp ứng được nhu cầu tin của NDT thư viện một cách đầy đủ, kịp thời, chính xác.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Nguyễn Đình Hoè, Vũ Văn Hiếu. Tiếp cận hệ thống trong môi trường và phát triển. – H.: Đại học Quốc gia Hà Nội, 2007.

2. Nguyễn Hữu Hùng. Bài giảng về lý thuyết hệ thống và ứng dụng trong thông tin. – 2012.

3. Phạm Thị Bích Thuỷ. “System theory: an approach model construction in Vietnam education management”// Journal os Science of Hnue. – 2011. – Vol 6. – No. 6.- P. 73-78.

4. A systems theory approach to the study of the academic library using Banathy’s three models os systems relationships”. – Susan Colaric: INSYS.

Xem thêm: Vb.Net Là Gì – Sự Khác Biệt Giữa C# Và Vb

5. Bertalanffy, L.V. General system theory: Foundations, development applications. – New York: Geroge Braziller, 1968.

Chuyên mục: Hỏi Đáp