Metasysteem

Metasysteem — een systeem van een hoger niveau dat één of meer systemen als subsystemen omvat en hun coördinatie, beheer, ontwikkeling of reflectie verzorgt. Metasystemen zorgen voor integratie, stabiliteit en evolutie van complexe systemen door de organisatie van bovensysteemverbindingen en -processen.

Algemene kenmerken

Metasystemen bezitten de volgende kenmerken:

• het bestaan van een organisatieniveau dat het niveau van de opgenomen subsystemen overstijgt;
• het ontstaan van nieuwe gehele eigenschappen die niet te herleiden zijn tot de eigenschappen van afzonderlijke componenten (Emergentie);
• het uitvoeren van coördinatie, regulering en doelgerichte ontwikkeling van subsystemen;
• het handhaven van de integriteit en adaptiviteit van het systeem onder veranderende omstandigheden.

Metasystemen stellen regels vast voor het functioneren van subsystemen, zorgen voor hun onderlinge samenwerking, verdeling van functies en gecoördineerd gedrag ten opzichte van de doelen van het systeem als geheel.

Metasysteemovergangen

Metasysteemovergang — een proces van evolutionaire vorming van een nieuw metasysteem uit een verzameling minder georganiseerde of onafhankelijke systemen. Dit omvat:

• integratie van elementen in een stabiele structuur;
• het ontstaan van een nieuw niveau van beheer en regulering;
• het verschijnen van nieuwe functies en mechanismen voor integrale coördinatie.

Metasysteemovergangen vormen het mechanisme van toenemende complexiteit van systemen gedurende de evolutie van de natuur, de samenleving en de techniek, en weerspiegelen de wetmatigheden van ontwikkeling via de vorming van nieuwe organisatieniveaus.

Metasystemen in verschillende domeinen

Biologie

In de biologie vormt elk niveau van het leven een metasysteem ten opzichte van de elementen van het vorige niveau:

• de cel als metasysteem van biochemische processen;
• het meercellig organisme als metasysteem van gespecialiseerde cellen;
• sociale gemeenschappen van dieren als metasystemen van individuele organismen.

Evolutionaire overgangen, zoals het ontstaan van meercelligheid en eukaryotische cellen, zijn voorbeelden van metasysteemtransformaties.

Sociologie

In sociologische systemen zijn metasystemen:

• culturele en sociale structuren — ten opzichte van individueel gedrag;
• staatsinstellingen — ten opzichte van sociale subsystemen en groepen.

Sociale metasystemen vormen normen, instituties en collectief gedrag, en zorgen voor de afstemming van de belangen van vele actoren.

Ingenieurswetenschappen

In de ingenieursdisciplines fungeren complexen van de klasse system of systems als metasystemen — verbanden van functioneel en organisatorisch onafhankelijke subsystemen:

• transportnetwerken;
• beheersystemen voor energievoorziening;
• cyberfysische complexen (bijvoorbeeld "slimme steden").

Metasystemen zorgen voor compatibiliteit, samenwerking en doelgerichte activiteit van subsystemen binnen een gemeenschappelijke architectuur.

Informatica

In de informatica zijn metasystemen:

• besturingssystemen — die een veelvoud aan toepassingen beheren;
• gedistribueerde netwerken — als bovenbouw boven rekenknooppunten;
• orkestratiesystemen — die cloudinfrastructuren beheren;
• concepten van metaprogrammering en meta-learning — beheer van code en leerprocessen.

Metasystemen in de informatica creëren abstractieniveaus voor effectief beheer van de complexiteit van gedistribueerde en intelligente processen.

Belang van metasystemen

Het begrijpen van metasystemen is noodzakelijk voor:

• de analyse van de structuur van complexe systemen;
• het modelleren van coördinatie- en beheerprocessen;
• het ontwerpen van stabiele en adaptieve systeemcomplexen;
• het onderzoeken van mechanismen van evolutie en systeemontwikkeling.

De metasysteembenadering maakt het mogelijk wetmatigheden te ontdekken in de integratie van elementen tot gehelen en het verschijnen van nieuwe organisatieniveaus in de natuur, de samenleving en de techniek te verklaren.

Relatie met andere begrippen

• Systeem
• Stabiliteit van systemen
• Adaptiviteit van systemen
• Ontwikkeling van systemen
• Zelforganiserende systemen
• Dynamische eigenschappen
• Emergentie
• Systeemomgeving