La modification d'un composant d'un système peut affecter d'autres composants, voire le système dans son ensemble. Il est parfois possible de prédire ces changements de comportement. Pour les systèmes apprenants et adaptatifs, la croissance et le degré d' adaptation dépendent de leur interaction avec leur environnement et les autres contextes qui influencent leur organisation. Certains systèmes soutiennent d'autres systèmes, assurant ainsi leur bon fonctionnement et prévenant les défaillances. La théorie des systèmes vise à modéliser la dynamique, les contraintes , les conditions et les relations d'un système, et à élucider des principes (tels que finalité, mesure, méthodes, outils) qui peuvent être discernés et appliqués à d'autres systèmes, à tous les niveaux d'imbrication et dans de nombreux domaines, afin d'atteindre une équifinalité optimale .
La théorie générale des systèmes vise à développer des concepts et des principes largement applicables, par opposition aux concepts et principes spécifiques à un domaine de connaissance particulier. Elle distingue les systèmes dynamiques ou actifs des systèmes statiques ou passifs. Les systèmes actifs sont des structures ou des composants qui interagissent par leurs comportements et processus, ou qui sont liés par des conditions aux limites contextuelles formelles (attracteurs). Les systèmes passifs sont des structures et des composants en cours de traitement. Par exemple, un programme informatique est passif lorsqu'il s'agit d'un fichier stocké sur le disque dur et actif lorsqu'il s'exécute en mémoire. Ce domaine est lié à la pensée systémique , à la logique des machines et à l'ingénierie des systèmes .
Alexander Bogdanov , du biologiste Ludwig von Bertalanffy , du linguiste Béla H. Bánáthy et du sociologue Talcott Parsons ; dans l'étude des systèmes écologiques par Howard T. Odum et Eugene Odum ; dans l'étude de la théorie des organisations par Fritjof Capra ; dans l'étude du management par Peter Senge ; dans des domaines interdisciplinaires tels que le développement des ressources humaines dans les travaux de Richard A. Swanson ; et dans les travaux des éducateurs Debora Hammond et Alfonso Montuori.En tant qu'entreprise transdisciplinaire , interdisciplinaire et multiperspective , la théorie des systèmes rassemble des principes et des concepts issus de l'ontologie , de la philosophie des sciences , de la physique , de l'informatique , de la biologie et de l'ingénierie , ainsi que de la géographie , de la sociologie , des sciences politiques , de la psychothérapie (en particulier la thérapie systémique familiale ) et de l'économie .
La théorie des systèmes favorise le dialogue entre les différents domaines d'étude, ainsi qu'au sein même de la science des systèmes . À cet égard, et compte tenu du risque d'interprétations erronées, von Bertalanffy estimait qu'une théorie générale des systèmes « devrait constituer un important outil de régulation en science », afin de se prémunir contre les analogies superficielles « inutiles en science et néfastes par leurs conséquences pratiques ».
D'autres restent plus proches des concepts de systèmes directs développés par les théoriciens des systèmes originaux. Par exemple, Ilya Prigogine , du Centre des systèmes quantiques complexes de l' Université du Texas , a étudié les propriétés émergentes , suggérant qu'elles offrent des analogues pour les systèmes vivants . La distinction d' autopoïèse établie par Humberto Maturana et Francisco Varela représente un développement ultérieur dans ce domaine. Parmi les figures importantes de la science des systèmes contemporaine, on peut citer Russell Ackoff , Ruzena Bajcsy , Béla H. Bánáthy , Gregory Bateson , Anthony Stafford Beer , Peter Checkland , Barbara Grosz , Brian Wilson , Robert L. Flood , Allenna Leonard , Radhika Nagpal , Fritjof Capra , Warren McCulloch , Kathleen Carley , Michael C. Jackson , Katia Sycara et Edgar Morin .
Avec les fondements modernes d’une théorie générale des systèmes après la Première Guerre mondiale, Ervin László , dans la préface du livre de Bertalanffy, Perspectives sur la théorie générale des systèmes , souligne que la traduction de « théorie générale des systèmes » de l’allemand vers l’anglais a « causé un certain nombre de ravages » :
La théorie générale des systèmes a été critiquée comme une pseudoscience, réduite à une simple incitation à une approche holistique. Ces critiques auraient perdu toute pertinence si l'on avait reconnu que la théorie générale des systèmes de von Bertalanffy constitue une perspective, voire un paradigme, et que de tels cadres conceptuels fondamentaux jouent un rôle clé dans l'élaboration de théories scientifiques rigoureuses. La théorie générale des systèmes n'est pas directement compatible avec l'interprétation souvent donnée à la « théorie générale des systèmes », à savoir qu'il s'agit d'une « théorie des systèmes généraux » (scientifique). La critiquer ainsi revient à s'attaquer à des arguments fallacieux. Von Bertalanffy a ouvert un champ d'étude bien plus vaste et d'une importance bien plus grande qu'une simple théorie (qui, comme nous le savons aujourd'hui, peut toujours être falsifiée et a généralement une existence éphémère) : il a créé un nouveau paradigme pour le développement des théories.
Le terme « Theorie » (ou « Lehre ») a un sens beaucoup plus large en allemand que les mots anglais les plus proches « theory » et « science », tout comme « Wissenschaft » (ou « Science »). Ces notions renvoient à un ensemble organisé de connaissances et à « tout ensemble de concepts présentés de manière systématique, qu'ils soient représentés empiriquement , axiomatiquement ou philosophiquement ». Bien que beaucoup associent « Lehre » à la théorie et à la science dans l'étymologie des systèmes généraux, ce terme se traduit difficilement de l'allemand ; son équivalent le plus proche se traduit par « enseignement », mais « sonne dogmatique et inapproprié ». On trouve un chevauchement de sens satisfaisant avec le mot « nomothétique », qui peut signifier « capable de formuler un sens durable ». Bien que l’idée d’une « théorie générale des systèmes » ait pu perdre une grande partie de son sens premier lors de la traduction, en définissant une nouvelle façon de penser la science et les paradigmes scientifiques , la théorie des systèmes est devenue un terme largement répandu, utilisé par exemple pour décrire l’interdépendance des relations créées dans les organisations .
Dans ce cadre de référence, un système peut comprendre des groupes d'activités interagissant ou s'interrelatant régulièrement. Par exemple, en soulignant l'influence de l'évolution d'une psychologie industrielle centrée sur l'individu vers une psychologie organisationnelle systémique et développementale , certains théoriciens reconnaissent que les organisations constituent des systèmes sociaux complexes ; dissocier les parties du tout réduit l'efficacité globale des organisations. Cette différence, par rapport aux modèles conventionnels centrés sur les individus, les structures, les départements et les unités, dissocie la partie du tout, au lieu de reconnaître l'interdépendance entre les groupes d'individus, les structures et les processus qui permettent à une organisation de fonctionner.
László explique que la nouvelle approche systémique de la complexité organisée va « au-delà de la vision newtonienne de la simplicité organisée », qui réduisait les parties au tout, ou appréhendait le tout indépendamment des parties. La relation entre les organisations et leur environnement peut être considérée comme la principale source de complexité et d’interdépendance. Dans la plupart des cas, le tout possède des propriétés qui ne peuvent être connues par l’analyse isolée de ses éléments constitutifs.
Béla H. Bánáthy , qui soutenait – avec les fondateurs de la société des systèmes – que « le bien de l’humanité » est le but de la science, a apporté des contributions importantes et d’une grande portée au domaine de la théorie des systèmes. Pour le groupe d’initiation de la Société internationale des sciences des systèmes , Bánáthy définit une perspective qui reprend ce point de vue : biosciences . Ses partisans la décrivent comme un champ d'étude interdisciplinaire fondé sur la biologie, centré sur les interactions complexes au sein des systèmes biologiques , et affirment qu'elle adopte une perspective nouvelle ( l'holisme plutôt que la réductionnisme ).
À partir de l'an 2000 notamment, le terme est largement utilisé en biosciences et dans divers contextes. L'une des ambitions souvent exprimées de la biologie des systèmes est la modélisation et la découverte de propriétés émergentes , c'est-à-dire des propriétés d'un système dont la description théorique exige le recours exclusif aux techniques utiles relevant de la biologie des systèmes. On attribue la création du terme « biologie des systèmes » à Ludwig von Bertalanffy en 1928.
Les sous-disciplines de la biologie des systèmes comprennent :
Écologie
L'approche de l'écologie systémique repose sur l'idée qu'un écosystème est un système complexe présentant des propriétés émergentes . Elle s'intéresse aux interactions et aux transactions au sein des systèmes biologiques et écologiques et entre eux, et plus particulièrement à la manière dont le fonctionnement des écosystèmes peut être influencé par les interventions humaines. Elle utilise et développe des concepts issus de la thermodynamique et propose d'autres descriptions macroscopiques des systèmes complexes.
Chimie
Ingénierie
Processus de conception centré sur l'utilisateur
La pensée systémique est un élément crucial des processus de conception centrés sur l'utilisateur et nécessaire pour appréhender l'impact global d'un nouveau système d'information d' interaction homme-machine (IHM) . Négliger cet aspect et développer un logiciel sans tenir compte des retours des futurs utilisateurs (via les concepteurs d'expérience utilisateur) constitue une grave erreur de conception pouvant entraîner une défaillance complète des systèmes d'information, une augmentation du stress et des troubles mentaux chez les utilisateurs, et par conséquent une hausse des coûts et un gaspillage considérable de ressources . Il est étonnamment rare, à l'heure actuelle, que les organisations et les gouvernements analysent les décisions de gestion de projet à l'origine de graves défauts de conception et d'un manque d'ergonomie.Institut des ingénieurs électriciens et électroniciens (IEEE) estime qu’environ 15 % du billion de dollars dépensé chaque année pour le développement des systèmes d’information sont gaspillés, les systèmes produits étant abandonnés avant même leur mise en œuvre en raison d’erreurs parfaitement évitables. Selon le rapport CHAOS publié en 2018 par le Standish Group, la grande majorité des systèmes d’information échouent, totalement ou partiellement, d’après leur enquête :
non linéaire des systèmes complexes au fil du temps en utilisant les stocks, les flux , les boucles de rétroaction internes et les retards temporels. Le domaine de la théorie des catégories a récemment été utilisé par des chercheurs, dont David Jaz Myers pour formaliser des concepts issus de la théorie des systèmes.sciences sociales et humaines
- théorie des systèmes en anthropologie
- Théorie des systèmes en archéologie
- théorie des systèmes en science politique
Psychologie
Elle s'inspire de la théorie et de la pensée systémiques, ainsi que des travaux théoriques fondamentaux de Roger Barker , Gregory Bateson , Humberto Maturana et d'autres. Elle propose une approche en psychologie où les groupes et les individus sont considérés comme des systèmes en homéostasie . La psychologie systémique « inclut le domaine de la psychologie de l'ingénieur , mais semble en outre s'intéresser davantage aux systèmes sociaux et à l'étude des comportements motivationnels, affectifs, cognitifs et de groupe, qui relève de la psychologie de l'ingénieur »
En psychologie des systèmes, les caractéristiques du comportement organisationnel (telles que les besoins individuels, les récompenses, les attentes et les attributs des personnes interagissant avec les systèmes ) « prennent en compte ce processus afin de créer un système efficace ».
Informatique
La théorie des systèmes a été appliquée dans le domaine de la neuroinformatique et des sciences cognitives connexionnistes. Des tentatives sont faites en neurocognition pour fusionner les neuroarchitectures cognitives connexionnistes avec l'approche de la théorie des systèmes et de la théorie des systèmes dynamiques .
Histoire
Précurseurs
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Prédécesseurs
Fondateurs
Autres contributeurs
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La pensée systémique remonte à l'Antiquité, qu'il s'agisse des premiers systèmes de communication écrite, de l' écriture cunéiforme sumérienne aux chiffres mayas , ou des prouesses d'ingénierie que représentent les pyramides égyptiennes . Se démarquant des traditions rationalistes occidentales de la philosophie, C. West Churchman s'identifiait souvent au Yi Jing comme une approche systémique partageant un cadre de référence similaire à la philosophie présocratique et à Héraclite . Ludwig von Bertalanffy, quant à lui, rattachait les concepts systémiques à la philosophie de Gottfried Leibniz et à la notion de « coïncidence opposée » de Nicolas de Cues . Bien que les systèmes modernes puissent paraître considérablement plus complexes, ils s'inscrivent dans l'histoire.
Des figures comme James Joule et Sadi Carnot ont joué un rôle important dans l'introduction de l' approche systémique au sein des sciences dures (rationalistes) du XIXe siècle, également connue sous le nom de transformation de l'énergie . Puis, la thermodynamique du XXe siècle, grâce aux travaux de Rudolf Clausius , Josiah Gibbs et d'autres, a établi le modèle de référence systémique comme un objet scientifique formel.
Des idées similaires se retrouvent dans les théories de l'apprentissage issues des mêmes concepts fondamentaux, qui soulignent que la compréhension résulte de la connaissance partielle et globale des concepts. De fait, la psychologie organiciste de Bertalanffy présente des similitudes avec la théorie de l'apprentissage de Jean Piaget . Certains considèrent les perspectives interdisciplinaires comme essentielles pour rompre avec les modèles et les modes de pensée de l'ère industrielle , où l'histoire représente l'histoire et les mathématiques représentent les mathématiques, tandis que les spécialisations en arts et en sciences restent cloisonnées et que beaucoup appréhendent l'enseignement comme un conditionnement behavioriste .
Les travaux contemporains de Peter Senge analysent en détail la critique courante des systèmes éducatifs fondés sur des conceptions conventionnelles de l'apprentissage , notamment les problèmes liés à la fragmentation des connaissances et au manque d'apprentissage holistique engendrés par la « pensée de l'ère industrielle », qui a conduit à un « modèle scolaire déconnecté de la vie quotidienne ». Ainsi, certains théoriciens des systèmes s'efforcent de proposer des alternatives aux théories orthodoxes, ancrées dans des conceptions classiques, et d'en faire évoluer la pensée. C'est le cas, par exemple, de Max Weber et Émile Durkheim en sociologie, et de Frederick Winslow Taylor en organisation scientifique du travail . Ces théoriciens recherchent des méthodes holistiques en développant des concepts systémiques capables de s'intégrer à différents domaines.
Certains pourraient considérer la contradiction du réductionnisme dans la théorie conventionnelle (qui a pour objet une seule partie) comme un simple exemple d'évolution des hypothèses. La théorie des systèmes déplace l'accent des parties vers leur organisation, reconnaissant les interactions entre elles comme des processus dynamiques et non statiques et constants. Le développement des perspectives des systèmes ouverts a remis en question les systèmes fermés conventionnels . Ce changement, qui trouve son origine dans des principes et des connaissances faisant autorité, absolus et universels, vers une connaissance conceptuelle et perceptive relative et générale , s'inscrit toujours dans la tradition des théoriciens qui cherchaient à organiser la vie humaine. Autrement dit, les théoriciens ont repensé l' histoire des idées qui les précédait ; ils ne les ont pas perdues. La pensée mécaniste a été particulièrement critiquée, notamment la métaphore mécaniste de l'esprit propre à l'ère industrielle, issue des interprétations de la mécanique newtonienne par les philosophes des Lumières et, plus tard, les psychologues, qui ont jeté les bases de la théorie et du management organisationnels modernes à la fin du XIXe siècle
Fondation et développement initial
Alors que les hypothèses de la science occidentale, de Platon et Aristote aux Principia d' Isaac Newton (1687), ont historiquement influencé tous les domaines, des sciences dures aux sciences sociales (voir le développement fondamental par David Easton du « système politique » en tant que construction analytique), les théoriciens des systèmes originaux ont exploré les implications des progrès du XXe siècle en termes de systèmes.
Entre 1929 et 1951, Robert Maynard Hutchins, à l' Université de Chicago, s'est efforcé d'encourager l'innovation et la recherche interdisciplinaire en sciences sociales, avec le soutien de la Fondation Ford et la création, en 1931, de la Division interdisciplinaire des sciences sociales de l'université.
De nombreux théoriciens des systèmes des débuts visaient à trouver une théorie générale des systèmes capable d'expliquer tous les systèmes dans tous les domaines scientifiques.
La « théorie générale des systèmes » (TGS ; en allemand : allgemeine Systemlehre ) a été forgée dans les années 1940 par Ludwig von Bertalanffy , qui recherchait une nouvelle approche de l’étude des systèmes vivants . Bertalanffy a développé cette théorie par le biais de conférences dès 1937, puis par des publications à partir de 1946. Selon Mike C. Jackson (2000), Bertalanffy a promu une forme embryonnaire de la TGS dès les années 1920 et 1930, mais ce n’est qu’au début des années 1950 qu’elle s’est largement répandue dans les milieux scientifiques.
Jackson affirmait également que les travaux de Bertalanffy étaient influencés par la Tectologie en trois volumes d' Alexandre Bogdanov (1912-1917), fournissant ainsi le fondement conceptuel de la GST. Richard Mattessich (1978) et Fritjof Capra (1996) partagent une position similaire . Pourtant, Bertalanffy n'a jamais mentionné Bogdanov dans ses écrits.
L’approche systémique repose sur plusieurs idées fondamentales. Premièrement, tout phénomène peut être envisagé comme un réseau de relations entre des éléments, ou un système . Deuxièmement, tous les systèmes, qu’ils soient électriques , biologiques ou sociaux , présentent des schémas , des comportements et des propriétés communs que l’observateur peut analyser et utiliser pour mieux comprendre le comportement des phénomènes complexes et progresser vers une unification des sciences. La philosophie, la méthodologie et l’application systémiques sont complémentaires à cette science.
Conscient de l'évolution de la science qui remettait en question les hypothèses classiques des sciences organisationnelles, l'idée de Bertalanffy de développer une théorie des systèmes a commencé dès l' entre-deux-guerres , publiant « An Outline for General Systems Theory » dans le British Journal for the Philosophy of Science en 1950.
En 1954, von Bertalanffy, accompagné d' Anatol Rapoport , de Ralph W. Gerard et de Kenneth Boulding , se réunit au Centre d'études avancées en sciences du comportement de Palo Alto pour discuter de la création d'une « société pour l'avancement de la théorie générale des systèmes ». En décembre de la même année, une réunion d'environ 70 personnes se tint à Berkeley afin de fonder une société pour l'exploration et le développement de la théorie générale des systèmes. La Société pour la recherche sur les systèmes généraux (rebaptisée Société internationale pour la science des systèmes en 1988) fut créée en 1956 et devint par la suite une filiale de l' Association américaine pour l'avancement des sciences (AAAS), contribuant spécifiquement à promouvoir la théorie des systèmes comme domaine d'étude. Ce domaine s'est développé à partir des travaux de Bertalanffy, Rapoport, Gerard et Boulding, ainsi que d'autres théoriciens des années 1950 comme William Ross Ashby , Margaret Mead , Gregory Bateson et C. West Churchman , entre autres.
Les idées de Bertalanffy furent adoptées par d'autres chercheurs en mathématiques, psychologie, biologie, théorie des jeux et analyse des réseaux sociaux . Parmi les sujets étudiés figuraient la complexité , l'auto-organisation , le connexionnisme et les systèmes adaptatifs . En cybernétique , des chercheurs tels qu'Ashby, Norbert Wiener , John von Neumann et Heinz von Foerster examinèrent les systèmes complexes mathématiquement ; von Neumann découvrit les automates cellulaires et les systèmes auto-reproducteurs, là encore avec seulement un crayon et du papier. Alexandre Liapounov et Jules Henri Poincaré travaillèrent sur les fondements de la théorie du chaos sans aucun ordinateur . Parallèlement, Howard T. Odum , écologiste des radiations, reconnut que l'étude des systèmes généraux nécessitait un langage capable de décrire l'énergétique , la thermodynamique et la cinétique à toutes les échelles. Pour répondre à ce besoin, Odum développa un système général, ou langage universel , basé sur le langage des circuits électroniques , connu sous le nom de Langage des Systèmes Énergétiques .
La Guerre froide a affecté la recherche en théorie des systèmes d'une manière qui a profondément déçu nombre de ses théoriciens fondateurs. Certains ont commencé à reconnaître que les théories définies en lien avec la théorie des systèmes s'étaient éloignées de la conception générale initiale de cette dernière. L'économiste Kenneth Boulding, pionnier de la théorie des systèmes, s'inquiétait de la manipulation des concepts systémiques. Boulding a conclu, à partir des conséquences de la Guerre froide, que les abus de pouvoir ont toujours des répercussions et que la théorie des systèmes pourrait permettre de traiter ces questions. Depuis la fin de la Guerre froide, un regain d'intérêt pour la théorie des systèmes s'est manifesté, accompagné d'efforts visant à renforcer une approche éthique du sujet.
En sociologie, la pensée systémique a également émergé au XXe siècle, notamment avec la théorie de l'action de Talcott Parsons et la théorie des systèmes sociaux de Niklas Luhmann . Selon Rudolf Stichweh (2011) :
Depuis ses débuts, les sciences sociales ont joué un rôle important dans l'établissement de la théorie des systèmes... Les deux suggestions les plus influentes ont été les versions sociologiques complètes de la théorie des systèmes proposées par Talcott Parsons depuis les années 1950 et par Niklas Luhmann depuis les années 1970.
On retrouve également des éléments de la pensée systémique dans l'œuvre de James Clerk Maxwell , notamment dans sa théorie du contrôle .
Recherche systémique générale et enquête systémique
De nombreux théoriciens des systèmes des débuts ont cherché à élaborer une théorie générale des systèmes capable d'expliquer tous les systèmes dans tous les domaines scientifiques. Ludwig von Bertalanffy a commencé à développer sa « théorie générale des systèmes » par le biais de conférences en 1937, puis par des publications à partir de 1946. Ce concept a été largement développé dans son ouvrage de 1968, Théorie générale des systèmes : fondements, développement, applications .
Il existe de nombreuses définitions d'un système général. Parmi les propriétés qu'elles incluent : un objectif global , les parties du système et les relations entre elles , ainsi que les propriétés émergentes de l'interaction entre les parties, propriétés qu'aucune partie ne peut réaliser seule. Derek Hitchins définit un système en termes d' entropie comme un ensemble de parties et de relations entre elles, les interrelations entre les parties diminuant l'entropie.
Bertalanffy ambitionnait de rassembler sous une même appellation la science organique qu'il avait observée dans son travail de biologiste. Il souhaitait employer le terme « système » pour désigner les principes communs aux systèmes en général. Dans *General System Theory* (1968), il écrivait :
Ervin László a déclaré : la philosophie , les sciences et les technologies . Dans le cadre de ses travaux avec le Primer Group, Béla H. Bánáthy a généralisé ces domaines en quatre domaines intégrables d'analyse systémique :- Philosophie : l' ontologie , l'épistémologie et l'axiologie des systèmes
- théorie : un ensemble de concepts et de principes interdépendants s'appliquant à tous les systèmes
- méthodologie : l'ensemble des modèles, stratégies, méthodes et outils qui instrumentalisent la théorie et la philosophie des systèmes
- application : l'application et l'interaction des domaines
Ces éléments fonctionnent selon une relation récursive, a-t-il expliqué ; intégrant la « philosophie » et la « théorie » comme connaissance, et la « méthode » et l’« application » comme action ; l’enquête systémique est donc une action éclairée. hiérarchie de systèmes, où les interactions entre les différents systèmes sont moins nombreuses qu'entre les composants du système. L'alternative est l'hétéroarchie , où tous les composants du système interagissent entre eux. Parfois, un système entier est représenté à l'intérieur d'un autre système comme une partie, parfois appelée holon. Ces hiérarchies de systèmes sont étudiées dans la théorie des hiérarchies . Le degré d'interaction entre les parties des systèmes situés plus haut dans la hiérarchie et celles situées plus bas est réduit. Si toutes les parties d'un système sont fortement couplées (interagissent beaucoup entre elles), alors le système ne peut pas être décomposé en systèmes distincts. Le degré de couplage entre les parties d'un système peut varier dans le temps, certaines parties interagissant plus fréquemment que d'autres, ou selon les différents processus au sein du système. Herbert A. Simon a distingué les systèmes décomposables, quasi-décomposables et non décomposables.
Russell L. Ackoff a distingué les systèmes généraux selon la façon dont leurs buts et sous-buts pouvaient évoluer au fil du temps. Il a distingué les systèmes à buts fixes, les systèmes à buts multiples, les systèmes à buts multiples et les systèmes réflexifs (ou à buts changeants).
Types et champs du système
Domaines théoriques
Cybernétique
Les termes « théorie des systèmes » et « cybernétique » sont souvent employés comme synonymes. Certains auteurs utilisent l'expression « systèmes cybernétiques » pour désigner un sous-ensemble strict de la classe des systèmes généraux, à savoir les systèmes comportant des boucles de rétroaction . Cependant, la distinction établie par Gordon Pask entre boucles d'acteurs interagissant éternellement (produisant des produits finis) fait des systèmes généraux un sous-ensemble strict de la cybernétique. En cybernétique, les systèmes complexes ont été étudiés mathématiquement par des chercheurs tels que W. Ross Ashby , Norbert Wiener , John von Neumann et Heinz von Foerster .
Les prémices de la cybernétique remontent à la fin du XIXe siècle et ont abouti à la publication d'ouvrages fondateurs (tels que « Cybernetics » de Wiener en 1948 et « General System Theory » de Bertalanffy en 1968). La cybernétique est issue des domaines de l'ingénierie, tandis que la théorie générale des systèmes (TGS) provient de la biologie. Bien que les deux disciplines se soient probablement influencées mutuellement, il semble que la cybernétique ait eu une influence prépondérante. Bertalanffy a d'ailleurs insisté sur cette distinction en soulignant l'influence de la cybernétique.
La théorie des systèmes est souvent assimilée à la cybernétique et à la théorie du contrôle. Cette assimilation est erronée. La cybernétique, en tant que théorie des mécanismes de contrôle dans la technologie et la nature, repose sur les concepts d'information et de rétroaction, mais s'inscrit dans une théorie générale des systèmes… [L]e modèle a une large application, mais ne doit pas être assimilé à la « théorie des systèmes » en général… [et] il convient de mettre en garde contre son extension imprudente à des domaines pour lesquels ses concepts ne sont pas adaptés.
La cybernétique, la théorie des catastrophes , la théorie du chaos et la théorie de la complexité ont pour objectif commun d'expliquer les systèmes complexes, composés d'un grand nombre de parties interagissant et s'interdépendantant mutuellement, en fonction de ces interactions. Les automates cellulaires , les réseaux de neurones , l'intelligence artificielle et la vie artificielle sont des domaines connexes, mais ne prétendent pas décrire des systèmes complexes généraux (universels). Le meilleur contexte pour comparer les différentes théories de la complexité est historique, car il met en lumière les différents outils et méthodologies, des mathématiques pures à l'origine à l'informatique pure aujourd'hui. Depuis les débuts de la théorie du chaos, lorsqu'Edward Lorenz a découvert fortuitement un attracteur étrange grâce à son ordinateur, les ordinateurs sont devenus une source d'information indispensable. On ne saurait concevoir l'étude des systèmes complexes sans leur utilisation aujourd'hui.
Types de systèmes
Systèmes adaptatifs complexes
Contrairement aux systèmes de contrôle , dans lesquels la rétroaction négative atténue et inverse les déséquilibres, les systèmes complexes adaptatifs (CAS) sont souvent soumis à une rétroaction positive , qui amplifie et perpétue les changements, transformant les irrégularités locales en caractéristiques globales.