De acuerdo con O´Brien un sistema es “un grupo de componentes interrelacionados que trabajan juntos hacia un fin común, aceptando inputs y produciendo outputs en un proceso de transformación organizado.” [O’Br 93]. Partiendo de esta definición podemos decir que un sistema puede describirse como un conjunto de elementos (objetos, entidades o conceptos), interrelacionados de algún modo a fin de lograr un objetivo común.
Elementos de un sistema
Un sistema de cualquier tipo que este sea, consta de por lo menos los siguientes elementos:
- Entradas: Recursos del medio que funcionan como insumos para el proceso.
- Proceso:Transforma o procesa una entrada en salida; es una actividad o fenómeno que modifica las entradas para producir un resultado.
- Salida(s):Son los resultados que se obtienen de procesar las entradas.
Cada sistema tiene además la posibilidad de retroalimentación: es un concepto que se contempla cuando a la cibernética le interesa cómo hacer que un sistema proporcione la respuesta que se espera o se necesita.
a. Ambiente de un sistema
El ambiente de un sistema se define como el conjunto de elementos que sin formar parte del sistema poseen propiedades relevantes que tiene un efecto sobre el sistema. Es decir está formado por todas las variables que pueden afectar el estado del sistema desde el exterior.
b. Clasificación de los Sistemas
Con respecto al medio ambiente
Sistema cerrado
Sistema abierto
Aquel que no tiene ambiente ni contexto. No presentan intercambio con el medio ambiente que los rodea, son herméticos a cualquier influencia ambiental. No reciben ningún recurso externo y nada producen que sea enviado hacia fuera. También se aplica el término a los sistemas completamente estructurados, donde los elementos y relaciones se combinan de una manera peculiar y rígida produciendo una salida invariable, como las máquinas. En rigor, no existen sistemas cerrados. Se da el nombre de sistema cerrado a aquellos sistemas cuyo comportamiento es determinístico y programado y que opera con muy pequeño intercambio de energía y materia con el ambiente.
Aquel que tiene medio ambiente ó si interactúa con su medio ambiente. Los sistemas abiertos presentan intercambio con el ambiente, a través de entradas y salidas. Intercambian energía y materia con el ambiente. Son adaptativos para sobrevivir. Su estructura es óptima cuando el conjunto de elementos del sistema se organiza, aproximándose a una operación adaptativa.
Con respecto a su origen
Sistema natural
Sistema artificial
Nacen en respuesta a fenómenos físicos, químicos y biológicos y que se crean por la naturaleza.
Son aquellos que fueron logrados por la intervención directa de la actividad humana. Un ser humano participó de manera activa en su diseño, manejo, control y ejecución.
c. Sistema de control
Un sistema de control es un arreglo de componentes físicos conectados de tal manera que el arreglo se puede comandar, dirigir o regular a sí mismo o a otro sistema.
La cibernética estudia la teoría de los sistemas de control basada en la comunicación (transferencia de información) entre sistemas y medio ambiente o internamente en el sistema, y en el control (retroalimentación) del funcionamiento del sistema.
Ejemplos de sistemas de control
La importancia de los sistemas de control en nuestra vida diaria es tan crítica que sin ellos la vida sería complicada. Sistemas de control automático simples pueden encontrarse en cada rincón de una casa, por ejemplo:
- En el hogar podemos tener un sistema automático que encienda de manera automática la bomba para llenar el tinaco.
- En los coches tenemos controles en la velocidad de crucero, es decir, se mantiene una velocidad fija en el auto de manera automática sin importarle la pendiente de la carretera.
- También en los autos existe un sistema de control en los frenos conocido como ABS, otro para el control de temperatura, otro para el control de estabilidad, etc.
Los sistemas de control se pueden clasificar en dos grandes tipos: los abiertos (lazo abierto) y los cerrados (lazo cerrado):
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Sistema de control de lazo abierto
Son sistemas de control en los que la salida o resultado del proceso no tiene ningún efecto sobre la acción de control, es decir, en un sistema de control de lazo abierto la salida no se mide (no se retroalimenta) para comparar con lo que deseamos obtener y así verificar qué tanto nos estamos desviando de ello.
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Sistema de control de lazo cerrado
Son aquellos en los que la señal de salida tiene efecto directo sobre la acción de control, esto es, los sistemas de control de lazo cerrado son sistemas de control retroalimentados. A diferencia del control de lazo abierto, en el de lazo cerrado sí se mide la salida del proceso para verificar si está dentro del valor deseado al compararlo con éste. Un ejemplo lo constituye el control de un sistema térmico.
Retroalimentacóón
La retroalimentación es una característica de los sistemas de control de lazo cerrado que los distinguen de los sistemas de lazo abierto. Estos sistemas permiten que la salida (o cualquier otra variable controlada del sistema) sea comparada con la entrada al sistema, de tal manera que se pueda establecer la acción de control apropiada como función de la entrada y la salida.
Ejemplos de sistemas
Un ser humano que resuelve un problema, es un sistema dinámico que recibe por sus entradas la información que contienen los datos del problema y las sustituciones para su solución, transformando los datos, de acuerdo con las instrucciones, en el resultado especificado por el problema.
Una computadora que resuelve un problema, es un sistema dinámico que recibe, por sus dispositivos de entrada la información concerniente a los datos y a las instrucciones para la solución del problema que le suministre el hombre, transformando los datos, de acuerdo con las instrucciones, en el resultado especificado por el problema, el cual se suministra al hombre por las salidas.