📌 A Teoria Geral de Sistemas (TGS), desenvolvida pelo biólogo austríaco Ludwig von Bertalanffy, na primeira metade do século XX, alterou a forma como analisamos estruturas complexas em diversas áreas do conhecimento, incluindo a Ciência da Computação.  Proposta formalmente na década de 1940, a TGS surgiu como uma resposta à fragmentação do conhecimento científico, que, até então, priorizava abordagens reducionistas, focadas em analisar partes isoladas de um todo.

Definição: um sistema é entendido como um conjunto de elementos inter-relacionados que se interagem para alcançar um objetivo comum. 

Abordagem holística: A ideia do "todo maior que a soma das partes" também está relacionada ao conceito de sinergia, onde a interação entre as partes potencializa o resultado final. 

Os sistemas podem ser classificados como:

• Abertos : Interação com o ambiente, trocando matéria, energia ou informação (por exemplo, um sistema distribuído em rede).

• Fechados : Não há interação significativa com o ambiente (por exemplo, um algoritmo encapsulado em um ambiente controlado).

• Isolados : Não há troca com o ambiente (raro em sistemas reais).

Princípios Básicos da TGS:

• Totalidade: Um sistema não pode ser compreendido apenas pela soma de suas partes, mas pelas interações entre elas.

• Homeostase: Sistemas tendem a manter um equilíbrio dinâmico por meio de mecanismos de autor regulação.

• Entropia: Sistemas fechados tendem à desordem (entropia), enquanto sistemas abertos podem importar energia para manter sua organização.

• Hierarquia de Sistemas: Sistemas podem ser subsistemas de sistemas maiores, formando estruturas em camadas.

Aplicações da TGS na Computação: A TGS tem implicações profundas na ciência da computação, fornece um arcabouço teórico para projetar, analisar e otimizar sistemas complexos. 

• Sistemas Operacionais: Um Sistema Operacional (SO) é um exemplo claro de aplicação da TGS, pois gerencia recursos de hardware e software como um sistema integrado, onde processos, memória e dispositivos de E/S interagem dinamicamente.

• Engenharia de Software: Na engenharia de software, o conceito de subsistemas é aplicado na arquitetura de software, onde módulos como front-end, back-end e banco de dados de interação para formar um sistema coeso.

• Segurança de Sistemas : Uma análise sistêmica é crucial para identificar vulnerabilidades em sistemas computacionais. Ao modelar um sistema de segurança como um sistema aberto, é possível prever como ataques externos (ambiente) podem afetar a homeostase do sistema.

Todo sistema possui um propósito ou uma finalidade. Também é importante destacar que nenhuma das partes do sistema é capaz de realizar esse propósito sozinha, dai a necessidade do estabelecimento ou da existência do sistema. 

Componentes fundamentais: entrada (input), processamento e saída (output). 

Entrada (Input): são elementos que provocam o acionamento do sistema, ou seja, que motivam o sistema a entrar em funcionamento. As entradas podem vir de várias origens diferentes, inclusive de outros sistemas.

Dispositivos de Entrada Comuns:

• Teclado e Mouse: Convertem ações humanas em sinais digitais.

• Sensores: Captam informações do ambiente (temperatura, movimento, etc.).

• Redes (Ethernet, Wi-Fi): Recebem pacotes de dados de outros sistemas.

• Arquivos e Bancos de Dados: Fornecem dados estruturados para processamento.

Processamento: O processamento é a etapa em que os dados de entrada são transformados, analisados ou manipulados para gerar um resultado útil. Essa fase pode ocorrer em diferentes níveis, desde operações aritméticas básicas até algoritmos complexos de machine learning.

Unidades de Processamento:

• CPU (Unidade Central de Processamento): Executa instruções lógicas e aritméticas.

• GPU (Unidade de Processamento Gráfico): Otimizada para cálculos paralelos (útil em gráficos e IA).

• Servidores em Nuvem: Distribuem processamento em larga escala.

Saída (Output): A saída é o resultado do processamento, apresentado de forma legível para usuários ou outros sistemas.

Dispositivos e Formatos de Saída:

• Monitores e Projetores: Exibem informações visuais.

• Impressoras e Plotters: Geram saída física (documentos, gráficos).

• Atuadores e Robôs: Realizam ações físicas (ex.: braço mecânico).

• Redes e APIs: Transmitem dados para outros sistemas.

Os componentes de entrada, processamento e saída são fundamentais em diversas áreas da computação:

• Sistemas Operacionais: Entradas (interrupções de hardware, comandos do usuário), processamento (escalonamento de processos, gerenciamento de memória) e saídas (logs do sistema, interfaces gráficas).

• Bancos de Dados: Entradas (consultas SQL), processamento (otimização e execução de consultas) e saídas (resultados da consulta).

• Internet das Coisas (IoT): Entradas (dados de sensores), processamento (análise em tempo real) e saídas (atuadores, alertas).

• Inteligência Artificial: Entradas (dados de treinamento), processamento (treinamento de modelos) e saídas (previsões, classificações).