Конструктивизм: системы выполняют операции как с физическими объектами, так и с абстрактными объектами ​

Следующее, что должно быть учтено в онтологии системы, опирающейся на физику --- это онтология самой физики и математики. Такая онтология предлагается во множестве работ, но выделим работу Deutsch^[1], в которой предложено считать физику наукой о реальных объектах, математику наукой о ментальных/абстрактных/математических объектах, а компьютерную науку --- экспериментальной наукой о доказательствах того, что поведение физических объектов как-то может отражать поведение идеальных/абстрактных/математических объектов (то есть наука об универсальных компьютерах как физических устройствах, способных выполнять вычисления/рассуждения/inference --- традиционных электронных, квантовых и т.д., включая вычисления/рассуждения человека или даже человеческих коллективов вместе с их компьютерами). Эти идеи предполагают сдвиг обсуждения с моделей и данных на универсальные вычислители/computers как физические устройства, интерпретирующие такие данные и меняющие в зависимости от этих вычислений состояние окружающей среды (ввод исходных данных для вычислений и вывод результатов в символьной форме тут просто частный случай. Восприятие окружающего мира и изменение окружающего мира и/или «себя» как embodied computer/constructor --- это просто более общий случай). Центральным в этом подходе будет понятие создателя/constructor --- физического устройства, которое может взаимодействовать с окружающей средой, производя в ней многократно какие-то операции согласно описаниям, и при этом удерживая свою стабильность (например, молекула катализатора, или робот, или человек). Итак, мы имеем какой-то подход к формальному описанию систем второго поколения системного подхода: какие-то системы разной степени агентности/разумности (из косного вещества, роботы, разумные агенты и всевозможные их гибриды) создают по каким-то описаниям целевые системы, а дальше уже можно обсуждать всё как в системном подходе первого поколения, то есть целевые системы функционируют в их окружении.

Примерно такой же подход, интегрирующий физику, топологию, логику и компьютерную науку с переносом внимания на операции с объектами вместо рассмотрения объектов в их статических отношениях, предложили Baez и Stay в подходе Rosetta stone^[2]. После перехода от описания взаимодействия систем как процессов в сетях/networks (электрические, гидравлические сети, а также сети взаимодействий в системной динамике, обычно связываемые с функциональными представлениями системы, то есть представлениями времени функционирования, первое поколение системного подхода) Baez делает предложение об использовании формализма теории симметричных моноидальных категорий для описания не просто процессов, но открытых систем, подразумевающих взаимодействие с окружающей средой^[3]. Опять мы видим ход на использование теории категорий как foundational ontology для онтологии системы, и основной ход --- это переход от выражения онтологии в статичных отношениях к морфизмам, изменениям. Этот мыслительный ход соответствует ходу на конструктивизм в математике, когда от «вечных классов»/eternal classes и их отношений мы переходим к операциямпостроения/construction^[4]. Это даёт возможность конструктивистского переформулирования мереологии как центральной онтологической дисциплины системного подхода, она как раз изучает отношения «часть-целое»^[5].

Ещё один ход в этом направлении конструктивистской мереологии --- это идеи Fine о мереологии, включающей абстрактные объекты^[6]. Она предлагает операции конструирования целого из физических и абстрактных частей (например, конструирование множества из его элементов). Хотя Fine в явном виде этого не говорит, определяя операции конструирования (равно как и морфизмы теории категорий) выполняющимися как бы «никем», но за этими операциями легко увидеть физическое устройство-constructor из constructor theory, в том числе для абстрактных частей --- физическое устройство, воплощающее «универсальный вычислитель», в том числе и квантовый компьютер, и живой математик --- вычислительно они эквивалентны и физичны, чтобы как-то получить информацию о входных и выходных данных вычисления. Подход Fine позволяет ставить вопрос о понятии системы, простирающемся за пределы физически взаимодействующих частей, ибо взаимодействие физических частей, управляемое абстрактными объектами, может быть в вычислителе --- определение системы как взаимодействующих частей с получением эмерджентности сохраняется, только взаимодействие идёт в системе-создателе, а не целевой системе. По этой линии можно обсуждать системность в сложных случаях сообществ, которые вроде как существуют, но которые трудно обсуждать на основе взаимодействия членов этих сообществ друг с другом: взаимодействие происходит путём проведения операций рассуждения об этих сообществах в вычислителе создателя^[7].

Эта линия работ на конструктивистское переописание системной онтологии второго поколения была продолжена при создании Core Constructional Ontology^[8], которая предлагает конструктивистский взгляд на теорию частей, множеств и отношений и служит одним из уровней foundational ontology для инженерных описаний. Для неё более низким уровнем foundational ontology является математика, а выше неё --- соображения по выражению 4D мереотопологии пространства-времени в 4-Dimensionalist Top Level Ontology^[9].

Использование какой-то математики (чаще всего в computational ontology это какие-то варианты логик первого порядка, но всё чаще и чаще это заход на морфизмы и, соответственно, теорию категорий) в качестве foundational ontology с пропуском всех остальных (upper ontology, middle ontology) онтологических уровней обычно для физики. Сама физика с точки зрения системной онтологии работает с функциональными объектами (например, «физическое тело»), роли которых выполняют разные объекты физического мира (стулья, камни, молекулы, фотоны). Далее в догадках и экспериментах выясняются особенности поведения этих функциональных объектов, они выражаются математическими соотношениями/формулами. При структурном совпадении формул, описывающих какие-то разные объекты, может делаться предположение об общей природе этих объектов как рассуждение по аналогии/analogical reasoning. Этот приём используется и для онтологий, выраженных логически в виде решёток/lattices, примером тут может быть VAE (VivoMind Analogy Engine)^[10]. Примером использования такого приёма физиками могут служить не только работы по теории информации («свободная энергия» в теории информации названа так в силу того, что в теории информации и термодинамике используются похожие формулы^[11]). Так что есть тенденция использовать математические объекты и формульные отношения между ними так же и для формулирования системной онтологии третьего поколения, то есть физического объяснения эволюции, приводящей к большим эволюционным переходам.