Воплощение, описание и документация системы ​

В системном подходе очень важно быть адекватным в мышлении: понимать, говорим ли мы о физической реальности нашего мира, привязаны ли мы к ней, или просто фантазируем о каком-то абстрактном мире идей, который может и не соответствовать реальности. Если мы хотим надёжно менять физический мир в соответствии с нашими замыслами, если мы говорим о человеческой деятельности, то нам нужно как-то привязать все наши рассуждения к физическому миру, в конечном итоге иметь дело с физической реальностью^[1].

Адекватность системного мышления обеспечивается тем, что когда мы говорим о системе, то имеем в виду воплощение системы (system realization --- тот же корень, что real, реальный, буквально речь идёт о существовании в реальности, reality), причём обычно в момент эксплуатации, когда система работает/функционирует, взаимодействуя с окружающим миром.

Система понимается всегда как конкретное воплощение системы в физическом мире --- индивидуальный, уникальный физический объект. Например, это фирма Apple (все её здания, сооружения и сотрудники фирмы в тот момент времени, когда они в ней работают), топливный насос с серийным номером #12345, установленный на авиадвигателе #5678, перформанс (работа танцоров) танца «Барыня» на сцене Усть-Урюпинского театра вечером 24 октября 2029 года (воплощение системы в будущем нас вполне устроит).

Как узнать, что конкретная воплощённая система существует в физическом мире? Мы будем считать, что в физическом мире присутствуют (в том числе в настоящем, прошлом и будущем --- время тут не важно!) только те объекты, которые занимают какое-то место, объём какой-то причудливой формы в нашем пространстве-времени, принимая идею Эйнштейна про существование физического мира в четырёхмерном пространстве-времени. Есть какой-то кусок пространства-времени, который мы называем система/system и выделяем вниманием из его окружения/environment, при этом у системы есть граница/boundary, проходящая в пространстве-времени. Поскольку тут пространство-время, то неважно, где в пространстве (тут или в соседней галактике) и неважно, где во времени (например, система будет существовать пять минут, но через сто лет от «сейчас»).

Тем самым конкретная система имеет некую протяжённость в пространстве (то есть форму --- размер, длину, ширину, высоту, радиус) и во времени (то есть имеется момент, когда она начала существование, и момент, в который она закончит существовать).

А ещё эта система имеет изменяющиеся состояния/states. Системы меняются по мере взаимодействия с окружающими их системами, которые тоже находятся в физическом мире, а внутри них меняются взаимодействующие в них подсистемы. Например, «дверь::система открыта», «дверь::система закрыта», «дверь::система выломана» --- это всё разные состояния двери. Состояния крайне важны, ибо работы по разным методам могут приводить к разным состояниям систем. Например, «открыть дверь номер четыре в 3 часа 15 минут 24 мартобря»::работа может перевести дверь номер четыре из состояния «дверь закрыта» или в состояние «дверь открыта» (например, «открыть ключом, повернуть ручку и нажать рукой»::«метод работы») , или «дверь выломана» (например, «как следует двинуть ногой в районе замка»::«метод работы»).

Системное (то есть представляющее различные части мира как системы из системного подхода) рассмотрение мира физично/реально. Понятие «система» пришло из физики^[2]. Физика подбирает для выражения свойств объектов окружающего физического мира математические объекты, которые ведут себя похоже в мыслительных экспериментах. Семантика --- это трансдисциплина, которая связывает между собой физику с её физическими объектами (предметы), понятия как математические/идеальные объекты и знаки как паттерны на каком-то носителе, которые обозначают предметы и понятия (знаками занимается дисциплина семиотики). Вы уже изучали азы семантики в курсе «Моделирование и собранность», в нашем курсе «Системное мышление» будет раскрыто приложение семантики к системному подходу, а в курсе «Интеллект-стек» будет дано много больше подробностей про семантику, физику, математику, семиотику и их связь.

Тем самым мы чётко различаем (и это различие --- предмет изучения трансдисциплины семантики):

• воплощение системы (system realization), занимающее объем в физическом пространстве-времени, как предмет физики.
• описание системы (system definition, часто называются ещё и определениями системы, не путайте со «словарными определениями»!) как идеальный/математический/ментальный/абстрактный/понятийный/концептуальный объект. Поведение описаний как идеальных объектов изучается математикой.
• документ с описанием системы, как выражение описания системы на физическом носителе. Способы выражения (паттерны на физическом носителе) изучаются семиотикой, «наукой о знаках».

В физическом мире есть какие-то ненулевого размера участки пространства, а в математике --- математические точки, в семиотике --- паттерны на носителе, знаки/символы. Конечно, есть и распределённые/distributed представления, которыми занимаются в методах познания представлений/representation learning (мы переводим learning в методах AI как познание). Но мы не будем заниматься тем, как устроено интуитивное быстрое мышление S1, которое и использует распределённые представления. Мы будем работать с локальными/символьными/symbolic/знаковыми представлениями, которыми занимается медленное мышление S2. В распределённых представлениях очень трудно найти ошибки, они не локализованы в буквальном смысле слова. А вот в символьных представлениях ошибки найти много легче. Поэтому инженерные задачи надёжней решаются в компактных локальных представлениях с немногими знаками, а не в распределённых представлениях (например, нейросетях --- живых в мозгу людей или компьютерных в системах AI).

Поведения математических объектов и соответствующих им физических объектов всегда отличаются, поэтому физика в ходе своего развития заменяет одни математические представления другими, которые ведут себя более похоже на то, как ведут себя физические объекты. Скажем, сумма углов треугольника вблизи Земли чуть-чуть больше, чем 180° даже не из-за шарообразности земли, но из-за искривления пространства-времени массой Земли. Поэтому нельзя будет реализовать GPS навигацию, если полагаться на геометрию Эвклида в физических расчётах инженерного проекта. Поэтому физика заменила в теории относительности геометрию Эвклида на Риманову геометрию.

Традиционно соответствием описаний как идеальных/математических объектов/понятий, выраженных/presented какими-то паттернами/узорами/шаблонами/повторяемостями на одних физических объектах (документах) и представляемых/represented ими других (описываемых) физических объектов/систем занимается семантика. Впрочем, семантика может заниматься и описанием описаний (скажем, вы можете описать математический язык, на котором описываете физический объект). Но всегда эта цепочка описаний упирается в описание реальных физических объектов, иначе нельзя будет договориться о том, что все эти описания означают, без заземления/grounding с описаниями работать нельзя.

Семантику иногда считают разделом информатики/computer science наряду с алгоритмикой, подробней об этом можно узнать, например, из книги Дэвида Дойча «Начало бесконечности. Объяснения, которые меняют мир»^[3], где он рассматривает отношения между физикой, математикой и computer science. Больше объяснений вы можете найти в курсе «Интеллект-стек». В системном мышлении важно, что все описания на свете --- это в конечном итоге описания систем, ибо весь физический мир мы представляем как воплощения разных взаимодействующих систем. Оговорка «в конечном итоге» --- это если учесть, что иногда одни описания описывают другие описания.

Сами описания как ментальные/идеальные/понятийные/математические/абстрактные объекты не имеют места в реальном мире. Нельзя сказать, что математический/ментальный объект «число 300», определяющее высоту в метрах (воплощения) системы «Эйфелева башня», находится где-то в реальном мире и имеет собственную длину-ширину-высоту. Если вы укажете на это «число 300» и скажете, что оно существует и имеет свой объём --- то вы укажете не на само число, а на документ как носитель информации, который своими паттернами/узорами как формами материала (паттернами/узорами частиц краски, или прозрачности материала, или ещё как-то) кодирует это число. Тем самым место в физическом мире занимает не «300» как число, не часть описания Эйфелевой башни (число 300 описывает Эйфелеву башню), а материальный объект кусочка документации (system description в отличие от system definition) Эйфелевой башни, т.е. носитель/документ с записанной на нём информацией/описанием. Документ --- этоабстрактное/идеальное/математическое/понятийное описание системы, записанное на каком-то физическом носителе информации.Один или несколько документов обычно называют документацией системы.

В документации знаками на носителе кодируются понятия/концепты/математические/абстрактные объекты, репрезентирующие какие-то (в конечном итоге, потому как иногда бывают описания описаний) различные свойства физических объектов. Вновь и вновь разными словами повторяем эту троицу: знак, понятие, означаемое.

В системном мышлении вам потребуется уверенное знание основ семантики (например, семантике учат в курсе «Моделирование и собранность»). Горе вам, если вы плохо понимаете этот материал и будете путать автомобиль как целевую систему и фотографию автомобиля как документ-носитель описания этого автомобиля. Фотография материальна, но материальность её важна только как возможность нести на себе описание физического объекта-автомобиля, материальность носителей информации не должна нас путать --- это не материальность воплощения изображённой/описанной/документированной системы! Типичная ошибка --- это считать целевой системой какой-то документ с описанием системы. Если вас не интересует содержание документа (вы --- типография, или курьер, или материальный архив: их не волнует содержание, информация, только физическая форма документа), то можете считать целевой системой документ или даже всю документацию. Если вы интересуетесь тем, что описано в документе --- то целевая система точно не этот документ, вас волнует описание, а не сам документ. Вот и ищите, что описано в документе, не отвлекайтесь на сам документ!

Экран или бумага фотографии, или даже компьютерная память с файлом фотографии --- это носители информации, не сама «фотография» как информация на ней! Порвать бумажную фотографию (документацию на сфотографированного человека::система) --- это не порвать человека, изображённого на фотографии (воплощение системы), и даже не порвать изображение человека на этой фотографии (описание системы), ибо оно может сохраниться на сотнях других носителей, бумажных и электронных. Это порвать бумажку, а не изображение и не человека! Наказание за «сожжение флага» --- это наказание за запретный образ мыслей, а не за порчу имущества!

Абсолютно такое же действие --- выключить экран с фотографией, или стереть файл с фотографией (это не так символично, как порвать бумажную фотографию, но по сути --- то же самое. Абстрактные/математические/понятийные/концептуальные объекты не горят, представление их на носителях обычно легко копировать, и уничтожение документа, а хоть и электронного --- это не уничтожение описываемого документом объекта, а часто это и не исчезновение документированного описания, доступного на многих копиях документа). Концепт/понятие/математический объект «число 1» по большому счёту даже не зависит от шрифта и прочих особенностей отображения, он абстрактен, может быть выражен множеством способов, множеством начертаний знаков. И помним, что концептов в физическом мире нет, они абстрактны/математичны. Информационные модели систем (когда-то в прошлом веке их называли чертежами) абстрактны/идеальны/понятийны, документированы они во множестве копий, а описывают они воплощение системы, то есть физический мир. Информационная инженерная модель космодрома, отправляющего людей на ракетах на Марс --- это описание возможного/possible (ибо речь идёт о возможном будущем) физического мира.

Описания системы легко отличить от воплощений системы и документов системы --- они не занимают места в физическом мире, у них нет объёма и координат в этом мире, они абстрактны/«идеальны»/нематериальны/математичны/понятийны как противоположность материальному/физическому/воплощённому. Системы и системные документы (документы о системах) материальны, они занимают место в физическом мире, но мы при этом не путаем системы и документы с описаниями систем.

Людей в конечном итоге интересуют воплощения системы (дома, самолёты, мастерство менеджера, сеанс игры, деньги), а описания и документация системы (информационные модели, листочки бумаги с письменами, изображения на экране) их интересуют ровно постольку, поскольку без них воплощение системы трудно сделать, особенно когда речь идёт о системах, создаваемых многими людьми:

• Документация --- это внешняя память, «экзокортекс». Биологическому мозгу не верим, верим записанному на какой-то более стабильный носитель. Документация всегда в экзокортексе, а не неокортексе (коре головного мозга). Для AI-агентов документация может быть и с весами нейросети, но она вполне копируема и стабильна во времени.
• Документация несёт на себе модели (только важное в описании). Это уже результат мышления: про систему сказано не «всё» (что невозможно дальше обсуждать), а только «кое-что, важное» (что можно обсудить, проверить на отсутствие ошибок, принять руководством к действиям по изменению физического мира, а не только изменению описаний: изменения описаний на носителях --- это не изменения физического мира, разве что вы типография или изготовитель компьютерных мониторов).
• Проектировщик из коннекционистской/нейросетевой (в мозгу человека или AI-агента) модели готовит символьную модель системы и размещает её на внешнем носителе («экзокортекс») для того, чтобы технолог производства мог подготовить программу изготовления с учётом какого-то конкретного оборудования производственной платформы/завода. Разделение труда: над созданием системы думают разные агенты, поэтому агентам надо как-то передавать результаты своего мышления. Это делается через системную документацию, хотя сегодня чаще всего документация --- это компьютерные модели, а не бумажные документы, и документы в таком случае не передают/пересылают, а получают к ним доступ.

Различение для системы воплощения (физично), описания (не физично), документации (физично как носитель информации, это не описанная система) нужны в том числе и для того, чтобы предотвращать распространённые ошибки людей, играющих роли проектировщиков в проектах по созданию систем:

• Когда люди даже и не думают создавать систему, а пишут очередную «концепцию». Нужно проверить, описывает ли концепция что-то существующее в реальности, а не просто описывает создание документации и избегает описания воплощения системы. Скажем, «концепция развития региона»: это утопия? Какие есть инструменты реализации концепции? Ведь «регион» --- это абсолютно материальный объект. Кто и что должен сделать (выполнить работы, имея для этого ресурсы и полномочия распоряжения ресурсами), чтобы перевести регион из состояния «было» в «стало» согласно концепции? Точно ли «концепция» описывает физический объект «регион», который будет существовать в будущем?
• Когда разработчики проектной документации считают, что их целевая система --- документация. Инженеры из конструкторского бюро или проектного института часто путают воплощение системы в момент, когда она уже сдана в эксплуатацию с информационной моделью такой системы, которую они «нафантазировали» без шанса на её воплощение/реализацию/изготовление. Нет, целевая система --- это всегда воплощение системы, без воплощения системы не стоит и заводиться с её описанием (результат мышления, ментальный объект), документированием этого описания (результат вывода описания на внешний стабильный носитель информации). Без намерения сделать систему речь идёт о «художественных описаниях», в них могут быть любые ошибки, и их даже не будет желания проверять. Надо спросить проектировщика, что будет результатом его работы. Если проектировщик, например, здания, ответит «здание», то всё ОК. Если такой проектировщик ответит «информационная модель здания» --- то бить тревогу, ибо мысль проектировщика явно не дотягивается до воплощения системы, ограничивается описанием и документацией.
• Разработчики исходного кода программ (это описание воплощения системы) тоже считают, что их обязанности заканчиваются тогда, когда они сдали документацию (исходный код с любым количеством ошибок) в систему хранения версий (носитель --- внешняя память компьютера хранения версии). Нет, их целевая система должна быть --- работающая программа (меняющая своё состояние! Переменные программы меняют своё состояние в памяти компьютера! Это физический процесс!), а не исходный код на любых его носителях. Более того, надо ещё проверить, нужна просто работающая программа, или работающая программа в комплекте с людьми, которые могут выполнить полезную работу с этой программой --- тогда надо будет учесть ещё и «софт в головах людей», который надо тоже разработать, а потом изготовить (кто-то должен озаботиться мастерством людей, которые работают с воплощением программы в момент эксплуатации программы, а не её исходным кодом).
• Менеджер, разработавший план мероприятий какого-то проекта (описание работ, существующее в виде документации проекта в программе проектного управления). Воплощением системы для проекта (набора работ) будет организация с необходимыми ресурсами и полномочиями, выполняющая работы согласно плану, а не сам этот план. Более того, целевой системой, скорее всего, будет та система, которая получается в ходе этих работ проекта, а не система-организация, проводящая работы! Составитель плана должен прежде всего думать о той системе, которая получится в результате выполнения плана!
• ... и таких ошибок «описания вместо воплощения», связанных с неумением или даже нехотением проектировщиков отвечать за изменение физического мира к лучшему, а не только за высказывание идей по поводу таких изменений --- множество. На разницу системы, её описания, системной документации всегда нужно обращать внимание. В частности, если речь идёт о работе аналитика в отличие от работы инженера, то больше вероятность получить не выходящее в физический мир «описание» (аналитический отчёт, очень редко --- какие-то «рекомендации», не входящие даже в аналитический отчёт, но излагаемые отдельно) как конечный результат, но не «изменение физического мира». Инженеры меняют мир, аналитики (по определению!) мир не меняют. Нужно проверять, есть ли ещё в проекте «синтетик» кроме «аналитика», воплощение нужно искать у него. Если проект в конечном итоге не меняет физический мир, то такой проект можно вообще не делать, ведь ничего в мире не изменится! Ну, или делать в порядке художественного творчества, затраты списывать по статье «развлечение».

Результат работы проектировщика атомной электростанции --- в конечном итоге воплощение работающей атомной электростанции, а не описание атомной станции, даже документированное в форме информационной модели атомной станции в полусотне компьютеров. Результат работы хореографа --- это в конечном итоге перформанс танцора (исполняемый в конкретное время в конкретном физическом месте во вселенной), а не описание хореографии (последовательности движений) в виде идей в головах танцоров, или тем более не документ (бумажный или электронный) с описанием хореографии. И это несмотря на то, что проектировщик сам не строит атомные электростанции, а только их описывает, а «хореограф» в его изначальном значении тоже «описатель» танцевального перформанса (от др.-греч. χορεία --- хороводная пляска, хоровод + γράφω --- записывать, писать. Первоначальное значение хореографии --- это отнюдь не сочинение и постановка танцевальных перформансов, а именно искусство записи танцевания как наблюдаемого поведения танцора^[4], грубо говоря, это был не «писатель», а «писарь»).

Карта --- это не территория. Люди ходят не по карте, а по территории. Карта --- это только описание территории, которое может быть представлено в разных документах (электронных или бумажных, или пластиковых), и это верно для всех описаний/документов, не только для географических карт. На географическую карту смотрят, по территории ходят.

Карта коктейлей --- это не коктейли, её не пьют. Карта отражает понятийную/ментальную/концептуальную/математическую/абстрактную структуру мира физических коктейлей, документ карты находится в физическом мире, а сама карта в мире абстракций/математическом мире, даже если на документе карты изображены картинки настоящих коктейлей, а сам документ карты вполне физичен. Описания не занимают пространства-времени, они абстрактны/математичны, даже при условии, что описания нельзя явить в физический мир без использования физического носителя информации (ибо информация уже физична, ей нужен носитель). Карта как описание того, что она отражает, не занимает пространства-времени. По ней нельзя «постучать», на неё нельзя «показать пальцем», как нельзя постучать по «числу 300», но можно постучать только по «изображению числа 300» на каком-то носителе --- по документу, носителю информации.

Если же говорят, что карта занимает место/объём в пространство-времени, то речь идёт не о самой карте как информационном, абстрактном объекте, а о материальном носителе карты, документе --- бумаге и паттернированной краске. Нарисованные на карте объекты не существуют в физическом мире. Постучать по коктейлям на карте коктейлей нельзя, постучать по кускам суши или моря на географической карте нельзя, постучать по атомному реактору в информационной модели атомного реактора нельзя. Постучать и показывать пальцем можно только на участки бумаги (или участки экрана, если это экран, или участки магнитной памяти, если это магнитная память), а не на изображённые на карте объекты. Карта-на-носителе документирует какие-то воплощения систем или другие описания, которые в конечном итоге всё одно должны будут дотянуться как-то логически до физического мира --- иначе нельзя будет проверить их нефантазийность.

Карта коктейлей в данном случае --- не система, а только документация материальной системы «ассортимент ресторана» (system description/documentation), а информация на ней --- описание системы (system definition).

А вот сами коктейли, документируемые картой/описываемые информацией на карте --- это системы (воплощения системы: продукты, изделия, предприятия, люди, оборудование), они занимают место в пространстве-времени, по ним можно постучать, на них можно показать пальцем. Коктейли даже можно выпить, а вот картинки коктейля не выпьешь. Информационная модель атомной станции электричества не вырабатывает. Описание танцевального перформанса на бумаге или в компьютере не вызывает тех же эмоций у танцора и его зрителей, что само танцевание.