Este documento introduce los conceptos fundamentales de sistemas e ingeniería. Explica que un sistema se compone de elementos interrelacionados que forman un todo indivisible. También define conceptos como subsistemas, estados de un sistema, sistemas abiertos y cerrados, y modelado de sistemas. Finalmente, describe los usos de los modelos para pensar, comunicar, predecir y controlar sistemas complejos en ingeniería.

1. Introducción a la ingeniería.
La Ingeniería y sus métodos
Conceptos de sistemas. Definiciones
1. El “enfoque de sistemas” se ha utilizado como elemento
fundamental en la solución de problemas
No es una técnica, sino una actitud.
2. Sistema: un todo indivisible formado por sus elementos
(componentes) y la interrelación (estructura) de éstos (que tiene
un propósito o una función).
En el enfoque de sistemas:
Se privilegia el todo y no las partes
Las partes son importantes en cuanto influencian a otras
y dan características al sistema

2. La Ingeniería y sus métodos
Conceptos de sistemas. Definiciones
Sistema: Conjunto de elementos (componentes) interrelacionados
(estructura)
Sistema (Open University):
a) Conjunto de partes o componentes conectadas juntas en
forma organizada.
b) El conjunto particular ha sido identificado por un ser humano
como de especial interés.
c) En general, las partes se ven afectadas al pertenecer al
sistema y son modificadas si lo dejan.
d) Nuestro conjunto de partes hace algo.
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3. La Ingeniería y sus métodos
Conceptos de sistemas. Definiciones
Características:
a) Las propiedades de cada elemento afectan a las del todo.
b) A su vez, esas propiedades dependen de las de algún otro
elemento. Ningún elemento tiene un efecto independiente sobre
el sistema.
c) Cualquier subconjunto del sistema tiene efectos, pero no son
independientes. No es posible organizar subconjuntos
independientes.
En consecuencia: el sistema tiene propiedades que no poseen sus
elementos. Es más que la suma de ellos.
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4. La Ingeniería y sus métodos
Conceptos de sistemas. Definiciones
3. Jerarquía de sistemas:
Sistema
Sub
sistema
Meta sistema
El concepto de sistemas separa en
dos: lo que interesa y lo que no
Introducción a la ingeniería.

5. La Ingeniería y sus métodos
Conceptos de sistemas. Definiciones
4. Conceptualización de un sistema: identificación o definición de un
sistema, estableciendo:
componentes, fronteras,
estructura, función,
propiedades.
5. La descripción de un sistema: especificación de propiedades.
puede ser cualitativa o cuantitativa.
6. Estado de un sistema: el conjunto de propiedades relevantes que el
sistema tiene en un momento dado.
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6. La Ingeniería y sus métodos
Conceptos de sistemas. Definiciones
7. Ambiente o contexto de un sistema: conjunto de elementos que
poseen propiedades relevantes y que afectan al sistema. No forman
parte de él.
8. Sistema cerrado: autocontenido, sin ambiente o contexto.
Sistema abierto
9. Evento de un sistema: cambio en una o más de las propiedades
estructurales del sistema durante un periodo especificado.
10. Sistema estático: en el que no ocurren eventos.
Sistema dinámico
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7. La Ingeniería y sus métodos
Conceptos de sistemas. Definiciones
11. Comportamiento de un sistema: evento que ocasiona otros eventos
en sí o fuera. Cambios que inician otros cambios.
12. Proceso de un sistema: secuencia de comportamientos del sistema
cuyo fin es alcanzar un estado final que constituye el propósito o
función del sistema.
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8. La Ingeniería y sus métodos
Conceptualización de sistemas.
Dos formas útiles para hacerlo:
1. Análisis de estímulo-respuesta. En función del comportamiento
observable.
Caja negra:
Tres situaciones:
a) Se conoce el sistema y el estímulo, pero no la respuesta.
Problema de predicción.
S
RE
S
RE
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9. La Ingeniería y sus métodos
Conceptualización de sistemas.
b) Se conoce el estímulo y la respuesta, pero no el sistema.
Problema de diseño.
c) Se conoce el sistema y la respuesta, pero no el estímulo.
Problema de detección o control.
S
RE
S
RE
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10. La Ingeniería y sus métodos
Conceptualización de sistemas.
2. Construcción o formulación de modelos.
Es otra herramienta para conceptualizar y estudiar los sistemas.
Modelo: representación simplificada (aproximada, idealizada) de un
sistema (de un objeto real).
incluye sólo aspectos relevantes o críticos en
función de su propósito.
El construirlo establece una tensión entre fidelidad y costo,
complejidad y tiempo.
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11. La Ingeniería y sus métodos
Conceptualización de sistemas.
2.1 Tipos de modelos:
Físicos (icónicos): tren de juguete, globo terráqueo, estatua…
Gráficos
Esquemáticos (simbólicos)
Matemáticos (simbólicos)
una fórmula predice el comportamiento de una propiedad en un
fenómeno natural,
constituye un lenguaje conciso y universal para la comunicación,
sus procedimientos y reglas son un medio de razonamiento útil,
ayuda a pensar clara y lógicamente.
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12. La Ingeniería y sus métodos
Conceptualización de sistemas.
Analógicos: características distintas para representar
propiedades reales.
Digitales: reducción a un sistema binario.
2.2 Ejemplos de modelos:
La imagen mental de una persona, experiencia o cosa.
La concepción de la naturaleza de la luz.
Las teorías de Darwin y de Einstein.
Cualquier concepto sustantivo.
La descripción verbal del funcionamiento de un mecanismo.
Una fórmula química.
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13. La Ingeniería y sus métodos
Conceptualización de sistemas.
2.2 La simulación: proceso de experimentación en que se utiliza una
representación de un objeto real.
Física o icónica Sirve para hacer predicciones y para
Analógica entrenar.
Digital
Participativa
2.3 Usos de los modelos:
Para pensar: para visualizar la naturaleza o comportamiento de
un sistema, sobre todo si es complejo.
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14. La Ingeniería y sus métodos
Conceptualización de sistemas.
Una de las finalidades en ingeniería es desarrollar la capacidad
de pensar los fenómenos físicos en términos de abstracciones
útiles.
Para la comunicación: dificultad de describir un esquema con palabras.
Para la predicción: los modelos matemáticos permiten evaluar las
distintas soluciones alternativas todavía en su etapa conceptual, sin
crear físicamente la solución.
Para el control: los planos de un edificio, la trayectoria de un vehículo
espacial.
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15. La Ingeniería y sus métodos
Conceptualización de sistemas.
Para el adiestramiento: útil donde la inversión de equipo es alta o donde
las consecuencias de errores son graves.
El concepto de modelo es muy poderoso en su utilidad como en su
capacidad de unificación de distintos conocimientos.
Hay discrepancias entre la realidad y cualquier modelo.
Normalmente en los modelos matemáticos se hacen hipótesis
simplificadoras.
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