Исследования в области теории организации, кибернетики, теории управления, системного подхода и теории информации позволили установить наличие в системах самой различной природы широкого класса таких критериев.
Многие из них были известны под теми или иными названиями в соответствующих научных дисциплинах достаточно давно, но при этом не осознавались как всеобщие; другие были выявлены лишь на основе исследований в указанных областях современной науки. В целом критерии подобного рода можно назвать критериями оптимальности, хотя иной раз предпочитают говорить и этом случае об обобщенном принципе отбора. Дело, конечно, не просто в на звании; однако учитывая, что термин «отбор» устойчиво ассоциируется с представлением о естественном отборе в биологии, а также то, что он раскрывает лишь механизм, но не направленность рассматриваемых процессов, мы будем говорить о критериях оптимальности.
Эти критерии широко применялись уже в классическом естествознании, однако их своеобразный гносеологический и методологический статус долгое время оставался невыясненным. Например, в классической механике при описании простейших механических систем пользовались такими экстремальными принципами, как принцип наименьшей траты сил, или наименьшего действия, или наименьшей работы, различные формулировки которого выдвигали П. Мопертюи, Л. Вилер, Д. Лагранж и У. Гамильтон. Суть этого принципа в том, что при всяком изменении в естественной системе количество действия, затрачиваемое на изменение, является минимальным.
Обычно при применении законов Ньютона задаются исходные параметры механической системы и затем на основании этих законов вычисляются траектории движения частиц, входящих в нее. При пользовании же выше названными принципами ход рассуждения иной: задается множество виртуальных (возможных) траекторий частицы, и из этого множества выбирается та траектория, для которой величина действия будет наименьшей. Такое описание принято называть «интегральным», в отличие от причинного, или ньютоновского, описания.
Сходные принципы были сформулированы и в других науках о неживой природе, в оптике известен принцип Ферма, согласно которому световой луч распространяется из одной части в другую по такому пути, для которого С время прохождения луча будет минимальным. В физической химии, в соответствии с принципом Ле Шатслье, изменение внешних условий вызывает в системе реакции, противодействующие производимому изменению. При изучении жидкостей используется принцип минимальной свободной поверхности жидкости, на основе которого определяется форма поверхностного слоя. Советский кристаллограф А. В. Шубников ввел для описания процессов кристаллизации «закон