Физическое мышление в системном мышлении ​

В системном мышлении чаще всего (увы, но это так) используется «аристотелевская физика»: когда палец давит на стол, но стол не давит на палец, ибо палец-то живой и активный, а стол пассивный! В системном мышлении система как ролевой объект «играет свою роль»::поведение, то есть функционирует, выполняет свою функцию --- но считается при этом активной и изменяющей мир вокруг себя без существенного изменения своих состояний (как минимум --- без разрушения в ходе работы, устойчивыми/steady), а системы в окружении/environment считаются главным образом пассивными, претерпевающим изменения и существенно меняющими свои состояния, иногда вплоть до разрушения.

Изменения состояний в системе при выполнении ей своей функции рассматриваются потом, отдельно. Этот ход используется и в современной физике. Так, в constructor theory (теории создателей) предлагается определение создателя, как меняющего своё окружение неограниченное число раз без собственной деградации (и в пример приводят с одной стороны молекулу катализатора, которая производит катализ какой-то реакции, но после каждого акта катализа остаётся неизменной, а с другой стороны --- самореплицирующегося робота, который остаётся после каждого акта репликации неизменным)^[1].

Устойчивость каких-то систем в хаотичном окружении, которое с ними взаимодействует --- предмет пристального изучения физиками. Атомы очень устойчивы, молекулы тоже устойчивы, а также устойчивы жизненные формы. Границы систем стараются проводить как раз по линии устойчивого существования, неразрушения в ходе использования. В физике это неравновесное устойчивое состояние, NESS (non-eqilibrium steady state), которое активно изучается в 21 веке: в отличие от равновесия, для поддержания которого не требуется какой-то энергии и работы, для поддержания неравновесного состояния участвуют энергия и работа, что в целом удерживает это состояние. Представьте себе канатоходца на канате, который удерживает равновесие под порывами ветра --- это оно и есть. С одной стороны, много мелких изменений состояния целевой системы, а с другой стороны --- в целом никакой катастрофы, резких изменений состояния и разрушения системы. Устойчивость ко внешним воздействиям заключается в постоянных изменениях, подстройке, как ни парадоксально это звучит. Хотя NESS в физике начинали изучать на простых системах, этот тезис подхватили химики^[2], а затем и биологи^[3], но речь идёт об общем описании каких-то систем, которые «балансируют» вокруг какого-то состояния, оставаясь при этом «почти теми же самыми» при довольно резких изменениях окружения.

Идея создателя/constructor в том, что он является универсальным преобразователем материи/вещей примерно так же, как компьютер/вычислитель является универсальным вычислителем, если эквивалентен универсальной машине Тьюринга^[4], только эти преобразования окружения согласно какому-то алгоритму/теории для универсального создателя ограничены не только вычислениями, но и изменениями физического мира --- универсальность же в том, что потенциально возможны любые изменения (преобразования/transformations), допустимые законами физики. И универсальный создатель после каждого такого преобразования готов к следующему --- он не теряет своей устойчивости, активно «балансирует» при взаимодействиях с окружением, «микрофлуктуирует» по сравнению с макрофлуктуациями, где теряется идентичность (например, происходит разрушение). В том числе «универсальный создатель» может, конечно, создать и новые инструменты как шаг метода, и даже копию себя («армия клонов»).

Человек (или достаточно развитый робот) в этой физической теории является как раз таким примером универсального создателя: он может добывать знания/теории/дисциплины/алгоритмы из своего взаимодействия с окружающей средой (вести исследования), создавать какие-то инструменты из окружающего его вещества и тем самым усиливать свои возможности преобразований мира, он может самореплицироваться (рожать детей).

Создатели из системного подхода --- это чаще всего универсальные создатели, но все остальные системы (они сохраняют устойчивость, приводя к изменениям вокруг себя), и простой станок (он обрабатывает множество деталей согласно алгоритму, при этом оставаясь станком, он устойчив в поддержании своей формы в пространстве-времени, удерживает границу с окружающей средой, не перемешивается с ней) или компьютер (производит множество вычислений как физических процессов, удерживая свою форму, не перемешиваясь с окружающей средой), являются создателями. Но и человек, и AI-агент в роботе (выход в преобразования/transformation окружающего мира важен, нельзя ограничиваться только вычислениями/размышлением, то есть нельзя ограничиваться только работой с информацией) и даже крупная организация, выполняющая много лет разные проекты --- это всё создатели, только в случае людей, AI-агентов и организаций это универсальные создатели: потенциально они могут делать любые (даже прямо на сейчас неизвестные) преобразования/transformations физического мира, если они не запрещены физическими законами.

Главным тем самым становится вопрос о том, возможно ли в принципе/теоретически по принципам физики какое-то действие, создание какой-то системы, перевод системы в какое-то состояние, или невозможно. Если возможно, то мы потенциально можем такое преобразование сделать, если только будем иметь соответствующие знания --- то есть сможем разработать метод. А ресурсы для такого преобразования? Если будут знания, добудем и ресурсы!

Так что в системном мышлении используют слова о «взаимодействии» частей систем, но по факту каждый раз рассматривается не «взаимо», а просто «действие»: пара из какой-то активной системы-создателя и более-менее пассивного её окружения. Почему так?

Помним, что системное мышление --- это про управление вниманием универсальных создателей, которые реализуют универсальные вычисления и универсальные преобразования (люди, AI-агенты, организованные/коллективные интеллекты). В мышлении этих агентов сказать, что «всё со всем связано» и «всё со всем взаимодействует» и «всё на всё влияет и взаимовлияет» --- это будет не очень правильно^[5]. Полезней оказывается привлечь внимание к какому-то центральному объекту, заякорить на нём одну камеру внимания, а всё остальное потом рассматривать другими камерами по отношению к этому заякоренному объекту.

Если агентов много, то можно разделить общее мышление на нескольких агентов (или другими словами --- собрать/федерировать мышление нескольких агентов в одно целостное рассуждение), если агенты общаются между собой, обмениваясь результатами измерений и размышлений^[6]. Системное мышление как раз для такой работы, помогает федерировать (то есть объединять разнородные объекты) информацию разных агентов-создателей.

Моделирование --- это прежде всего сжатие информации, модель содержит не всю информацию об объекте, а только самую важную о том, что моделируется для объекта. Так, модели механики содержат о физических телах информацию об их движении, но не цвет этих тел. Модели операционного менеджмента содержат информацию о скорости работы, но не одежде работников или языке общения работников. Системное моделирование, в основе которого лежит функциональное (времени функционирования/работы системы, рассматриваемой как роль, по изменению состояний её окружения) --- это по сути ход на сжатие информации, выделение важного. Конечно, для разных агентов, участвующих в проекте создания какой-то целевой системы, важным представляется разное. Кого-то волнует вкус, кого-то цвет, кого-то (мы пишем «кого-то», ибо чаще всего агенты на сегодня --- живые, но это не обязательно), а кого-то --- стоимость.

Целевая система как ролевой/функциональный объект, который играет роль/выполняет функцию (или для агентов --- работает по методу) в своём окружении --- это и есть ответ на это требование иметь центр внимания в ходе системного рассуждения. Если будет понятно, что будет делать система, то будет понятно и из чего её создавать. Если понятно, из чего её создавать, то будет понятно, как эту систему создать, «что надо делать». Если понятно, что делать, то будет понятно, кто такое сможет сделать и что для этого ему потребуется. В предыдущей фразе «ему» может отсылать и к расширенному предприятию/extended enterprise как создателю, то есть объединению разных предприятий какими-то контрактами, чтобы выполнить большой сложный проект. А поскольку предприятия созданы из универсальных создателей-людей и AI-агентов (прежде всего роботов, ибо нам нужен выход в изменения физического мира, 4E cognition), то одни и те же предприятия могут выпускать/создавать и развивать очень разные виды целевых систем в зависимости от доступности для них знаний/алгоритма/дисциплины метода того, как это делать (включая знания о том, как добыть на это необходимые ресурсы инструментария и оценить потребное время, а также сохраниться и не разрушиться в ходе работы).

Методы и работающие по ним системы (как ролевые объекты) очень часто рассматриваются ровно так: система-создатель::«ролевой объект» действует на материалы создаваемой систему (в конечном итоге эти материалы станут целевой системой и целевая система сама начнёт работать), и создаваемая система --- это просто другой ролевой объект. Обратным действием (целевой системы во время её создания на её создателей) пренебрегают, но если оно реально важно, просто проводят ещё одно рассмотрение, специально для учёта этого действия.

Если фреза режет деталь, то она тупится. Этим пренебрегают, рассматривают изменения детали, это важное! Ролевое действие фрезы: изменение формы детали (перевод состояния металлической детали из «заготовка в станке» в «деталь в станке»)! А потом отдельным рассмотрением говорят о том, что происходит с фрезой. Но уж тогда и деталь назовут «тупящей средой», а не деталью. Другая роль того же физического объекта --- куска металла!

В какой-то мере это панпсихизм --- удобный способ думать о неживых предметах так, как будто они живые. В панпсихизме, в котором кроме анимизма как веры в духов, живущих во всех предметах, есть и другие варианты, например, минимальный физикализм^[7], в котором не делаются никаких предложений о существовании живых существ, кроме следования самым базовым законам физики (например, понимание того, что живые существа --- это создатели/constructors, которые могут выполнять только те преобразования мира вокруг, которые разрешены законами физики, и ничего сверхъестественного). Мы будем придерживаться панпсихизма именно в версии минимального физикализма. И дальше разговор будет вестись не в терминах ньютоновской физики, а в терминах физики создателей, отчасти похожей на аристотелевскую физику, где делятся предметы-участники действия на «активные» и «пассивные», типа «молоток бьёт по гвоздю». У этого способа думать есть свои ограничения, но его нужно как минимум распознавать и понимать, о чём идёт речь в таких случаях, как понимать подобные описания.

Как ни странно, панпсихизм как способ думать про всё как в какой-то мере живое (но без анимизма! Никаких «духов вещей», никаких «чувств табуретки, на которой сидят»!) оказывается весьма современным. Одна молекула тем самым может вполне быть наблюдателем/witness/observer другой молекулы, то есть «измерять» её, взаимодействовать с ней, и тем самым решать проблему «наблюдателя» в физике.

Одна молекула --- это явно ещё не живой «наблюдатель», но вполне «живой» в смысле панпсихизма в варианте минимального физикализма. В панпсихизме как минимальном физикализме сама «жизнь» определяется физическими принципами и законами, как возможность каких-то создателей самореплицироваться. Выход к универсальности создателя, то есть потенциальной возможностью выполнить любые трансформации не только информации, как в случае универсальной машины Тьюринга, но и вещества, ассоциируется с интеллектом и сознательностью.

Поскольку в физике обращаются к понятию «наблюдателя», давайте посмотрим на это как на систему-наблюдателя, то есть систему в роли наблюдателя, или «наблюдатель»::система::роль. Если «наблюдатель» --- это роль, то должен быть и метод/культура наблюдения, причём начинать надо с метода, чтобы понять, что (или кто) может выполнять работу этим методом, а не наоборот, начинать с «наблюдателя» и приходить к непониманию, каким же методом он проведёт это наблюдение. Метод/способ/стиль наблюдения для роли наблюдателя может быть очень разным, и в физике по факту сводится сейчас к измерению как получению информации об окружении. То есть если рассмотреть взаимодействие молекулы с окружением как получение ей информации, это и есть «молекула-наблюдатель». Всё, никакого «человека-наблюдателя» не нужно и даже «наблюдающего робота». Достаточно взаимодействия рассматривать как факты измерения, то есть получения информации. Вся физика, которая занимается взаимодействиями объектов окружающего мира, становится тем самым информационной физикой, ибо всё становится выразимым в терминах информации.

Квантовые физики очень любят такой метод/способ/культуру мышления^[8], и действующие в совсем другом масштабе астрофизики тоже придерживаются такого же способа рассуждений (у них и Земля в каком-то смысле слова «живая»^[9]). Ну, и нужно обязательно сказать тут, что и все феномены «только живого, но не нежити» типа «сознание» тоже оказываются в таком варианте панпсихизма-минимального физикализма переинтерпретированы заново^[10] и можно говорить в какой-то мере и о сознании бактерии (хотя и совсем небольшом), и о сознании колонии муравьёв^[11], и даже о сознании Земли, как в только что упомянутой работе астрофизиков --- и безо всякой эзотерики, исключительно в рамках законов физики!

Одним из примеров такого подхода неразличения живого и неживого (когда «функция» и «роль» задействуются для агентов в широком смысле, а не только узком смысле «интеллектуальных сознательных агентов») служит инженерный способ разработки концепции использования «сценарии использования»^[12] . На английском это use case, но автор Ivar Jacobson оговаривал, что в шведском языке, на котором он в 1986 году предложил метод сценариев использования, вместо слова case/«судебное дело»/«история болезни»/«случай/вариант в практике» использовалось слово «сценарий».

Сценарий использования определяет взаимодействие между пытающимися достичь своих целей активными внешними актёрами (actors, акторы) и целевой системой. Актёры/акторы в сценариях использования (в других методах термин актёр/актор/actor может означать совсем другое! Тут мы обсуждаем только метод создания концепции использования системы при помощи сценариев использования) --- это функциональные/ролевые объекты, которые необязательно реализуются людьми: они могут быть реализованы/воплощены в физическом мире людьми, компанией или просто оргзвеном, каким-то оборудованием, компьютерной программой, в том числе универсальной (AI). При анализе взаимодействия внешних актёров и системы как сценариев использования легко «выявлялись требования», и подход получил широкое признание в инженерии требований. Где-то с 2015-2017 годов требования перестали разрабатываться (подробней об этом будет в курсе «Системная инженерия»), но для моделирования функционирования/использования/эксплуатации системы во внешнем для неё мире (окружении/environment) по-прежнему занимаются методом описания этого функционирования через сценарии использования.

Вот типичная диаграмма вариантов использования^[13] (пример подчёркивает, что не все акторы/актёры на этих диаграммах --- люди, а описание примера смотри в статье по приведённой ссылке):

Сценарии использования оказались очень удачны для описания работы/процессов/последовательностей_действий/сценариев/поведения системы и её частей. Этот способ описания стал повсеместным для инженеров, он приводит к построению функциональных/ролевых описаний. Обратите внимание, что смена состояния систем в концепции использования трудновыразима, но зато понятно «что на что воздействует» в ходе функционирования, каковы участники взаимодействий, что окружает целевую систему.