Sistema para niños
Un sistema es como un equipo de cosas o ideas que trabajan juntas. Imagina que es un grupo de partes que se conectan entre sí para lograr algo. Estas partes pueden ser objetos reales, como las piezas de un reloj, o ideas, como los pasos para resolver un problema de matemáticas.
Todos los sistemas tienen:
- Composición: Las partes de las que está hecho.
- Estructura: Cómo están organizadas esas partes.
- Entorno: Lo que rodea al sistema y puede influir en él.
Algunos sistemas también tienen mecanismos (cómo funcionan) y una forma (cómo se ven).
Según una forma de pensar llamada sistemismo, todo lo que existe es un sistema o parte de un sistema más grande. Por ejemplo:
- Un núcleo atómico es un sistema de partículas muy pequeñas.
- Una molécula es un sistema de átomos unidos.
- Una célula es un sistema de partes diminutas que trabajan juntas.
- Un ejército es un sistema de personas y herramientas que se organizan para una misión.
- Una teoría científica es un sistema de ideas y reglas que nos ayudan a entender algo.
Un sistema funciona con:
- Entradas: Son los datos, la información o los materiales que recibe el sistema.
- Procesos: Son los cambios que el sistema hace con las entradas para transformarlas.
- Salidas: Son los resultados o productos que el sistema genera después de los procesos.
Contenido
Historia de la idea de sistema
La idea de "sistema" ha evolucionado con el tiempo. En el siglo XIX, un científico francés llamado Nicolas Léonard Sadi Carnot empezó a usar este concepto al estudiar las máquinas de vapor. Él pensó en la "sustancia de trabajo" (como el vapor de agua) dentro de la máquina como un sistema que podía hacer un trabajo al recibir calor.
Más tarde, otros científicos como Rudolf Clausius y Ludwig von Bertalanffy desarrollaron la Teoría General de Sistemas. Bertalanffy propuso que hay principios y reglas que se aplican a muchos tipos de sistemas, sin importar de qué estén hechos.
Científicos como Norbert Wiener y Ross Ashby usaron las matemáticas para entender mejor cómo funcionan los sistemas. En los años 80, se creó el término sistema adaptativo complejo para describir sistemas que pueden cambiar y aprender.
Conceptos clave de los sistemas
Entorno y límites
Para entender un sistema, primero definimos sus límites. Esto significa decidir qué partes están dentro del sistema y cuáles están fuera, en su entorno. Podemos crear modelos sencillos de un sistema para entenderlo mejor y predecir cómo se comportará.
Sistemas naturales y artificiales
Hay dos tipos principales de sistemas:
- Sistemas naturales: Son los que existen en la naturaleza, como un bosque o el cuerpo humano. No fueron creados por personas.
- Sistemas artificiales: Son los que creamos los humanos con un propósito, como un reloj o un videojuego. Sus partes están diseñadas para trabajar juntas.
Tipos de sistemas por su interacción
Los sistemas también se clasifican por cómo interactúan con su entorno:
- Sistemas abiertos: Son los más comunes. Intercambian materia y energía con lo que los rodea. Por ejemplo, un coche usa gasolina (materia y energía) y expulsa gases. La Tierra es un sistema abierto que recibe energía del sol.
- Sistema cerrado: Intercambian energía, pero no materia, con su entorno. Un ordenador es un ejemplo, ya que usa electricidad (energía) pero no intercambia sus componentes.
- Sistema aislado: No intercambian ni materia ni energía con su entorno. Son muy raros en la realidad; el Universo completo es un ejemplo teórico de un sistema aislado.
Proceso de transformación
Un sistema abierto puede verse como una "caja" que toma entradas y las transforma en salidas. Las entradas se usan y las salidas se producen. Por ejemplo, un barco de pasajeros toma personas como entrada y las lleva a un destino como salida.
Modelo de sistema
Un modelo de sistema es una forma de describir y representar todas las partes y cómo funcionan. Es como un mapa o un plano que nos ayuda a entender un sistema complejo.
Arquitectura de sistemas
La arquitectura de sistemas es un tipo de modelo que usa una descripción unificada para mostrar cómo se relacionan las diferentes partes de un sistema.
Subsistema
Un subsistema es una parte de un sistema más grande, pero que a su vez funciona como un sistema por sí mismo. Por ejemplo, el motor de un coche es un subsistema: es un sistema complejo en sí mismo, pero también es una parte esencial del sistema más grande que es el coche.
Sistemas conceptuales
Los sistemas conceptuales son ideas o construcciones mentales. Están formados por conceptos que se relacionan entre sí. Por ejemplo, las reglas de un juego de mesa forman un sistema conceptual. También lo son las teorías matemáticas o las ideas que usamos para entender el mundo.
Sistemas materiales
Un sistema material es algo real y físico, compuesto por dos o más cosas que se relacionan. Estos sistemas tienen propiedades que sus partes individuales no tienen. Por ejemplo, el agua tiene tensión superficial (una propiedad que hace que las gotas se mantengan unidas), pero una sola molécula de agua no la tiene. Esta propiedad "emerge" cuando muchas moléculas se juntan.
El estudio de los sistemas materiales es muy importante en la ciencia y ha dado origen a campos como la cibernética (que estudia el control y la comunicación en sistemas) y la teoría del caos (que explora cómo pequeños cambios pueden tener grandes efectos en sistemas complejos).
La ciencia como sistema
Podemos pensar en cualquier ciencia o área del conocimiento como un sistema. Por ejemplo, la historia es un sistema que nos ayuda a entender el pasado y cómo influye en el presente. Cada ciencia organiza sus ideas, hechos y teorías de una manera lógica, formando un sistema que nos permite comprender una parte del mundo.
Galería de imágenes
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Sistemas de almacenamiento de datos.
Véase también
En inglés: System Facts for Kids
