Анатолий Левенчук - Системное мышление

Системное мышление нужно как программистам, так и специалистам по обработке данных: в силу углубления разделения труда это уже не одно и тоже, а системное мышление поможет этим специалистам договориться между собой, а также с менеджерами и другими сотрудниками предприятий, для которых они работают.

Термин «функция», как мы обсуждали в первом разделе, имеет множество самых разных значений. Но в нашей книге мы главным образом будем использовать понимание функции как поведения объекта для какого-то назначения, то есть ролевого поведения. Функциональные объекты/элементы проявляют какую-то функцию по отношению к своему окружению, то есть играют в этом окружении какую-то роль. Молоток играет роль гвоздезабивального устройства. Функция (ролевое поведение) его – забивать гвозди. Эта функция ему назначена какими-то людьми, это не сам молоток себе эту функцию назначил. Например, мы можем взять микроскоп и назначить его молотком – забивать им гвозди. Молоток при этом – не более чем роль для микроскопа (или камня, или даже молотка), а поведение в этой роли – забивание гвоздей.

Приём мышления тут состоит в том, что для каждой роли (функционального объекта) предусмотрено культурно-обусловленное (иногда говорят «нормативное», обусловленное культурными нормами и правилами) поведение. Мышление позволяет использовать в какой-то роли самые разные предметы, и думать о них одинаково. Если функция – забивать гвозди и роль – молоток, то камень, микроскоп, специально сделанный молоток в общем и целом будут делать одно и то же. Знания передаются из ситуации в ситуацию в виде норм поведения для ролей, а не норм поведения для разных физических объектов.

Этот приём, когда вещи определяются по их основному назначению, по их ролевому поведению, позволяет существенно экономить мышление. Системы прежде всего рассматриваются как функциональный объект в тот момент времени, когда они выполняют свою функцию (то есть готовы и работают). Например, самолёт как система – это прежде всего функциональный объект, который летит, при этом перевозя по воздуху пассажиров и грузы. Назначение самолёта – самому летать. Назначение насоса – насасывать.

Системы именуются обычно по первичному их назначению, то есть по назначаемым им ролям, эти роли и определяют их поведение-функцию. Когда мы именуем микроскоп, то прежде всего имеем в виду то, что он позволяет «мелко смотреть» в тот момент, когда он полностью изготовлен и работает. Если бы мы считали, что микроскопом нужно гвозди заколачивать, назвали бы его молотком.

Функциональные объекты-роли интересны тем, что они могут исчезать из физического мира и снова появляться совершенно другими. Физичны ли они сами? Да, физичны, хотя некоторые философы и настаивают, что роли можно считать абстрактными объектами, но инженеры и менеджеры прислушиваются к другим философам, которые указывают, что большинство людей считает функциональные объектысуществующими в тот момент, когда какие-то физические объектыиграют их роль. Мы можем мыслить о Принце Гамлете, подразумевая что он существует в тот момент, когда его роль играет один из актёров (например, известный артист Василий Пупкин). По Принцу Гамлету в этот момент можно постучать, можно ткнуть в него пальцем, он занимает место в пространстве-времени.

4D экстенсионализм позволяет это осмыслить: даже если какой-то предмет определяется интенсионально(intentional), то есть по чьему-то намерению (intent), указанием назначения, то всё равно можно выяснить, какое место в пространстве-времени относится к этому предмету, и дальше уже проводить обычные рассуждения для физического предмета. Когда кто-то выделяет в соответствии с ролью функциональный объект, можно дальше отождествить его с каким-то физическим объектом, находящимся на том же месте, и считать, что функциональный и физический объект на какой-то период времени – это один и тот же объект.

Например, я могу выделить в своей жизни четырёхмерный индивид «моя любимая игрушка» – это плюшевый мишка в период 40 лет назад, игрушечный самолётик в период 30 лет назад и планшетный компьютер сегодня. А в промежутках, может быть, мне было не до игр, и функциональный объект «моя любимая игрушка» в этот период вовсе не существовал. Физические индивиды, играющие роль функционального объекта «моя любимая игрушка» несколько раз менялись, а вот функция (поведение – участвовать в моих играх) оставалась той же. Моя любимая игрушка в тот момент, когда она существует, вполне занимает экстент – по ней можно постучать, её можно понюхать, о ней можно говорить как о физически существующем предмете.

Зачем нужны функциональные объекты? Удобно выделить объект «президент США» – это такой четырёхмерный функциональный объект, выделенный на основе своей функции, роли в государственном управлении США. Он существует с 30 апреля 1789 года по настоящий момент, а также во многих возможных версиях будущего. При этом с 22 февраля 1732 по 14 декабря 1799 существовал обычный «четырёхмерный» человек Джордж Вашингтон (физический объект-индивид). Что же происходило с 30 апреля 1789 по 4 марта 1797 года? В этот период два четырёхмерных индивида пересеклись в одном и том же экстенте, одном и том же месте пространства-времени. Полная темпоральная часть «президента США» совпадала с полной темпоральной частью «Джорджа Вашингтона». А потом они снова разошлись – следующая полная темпоральная часть «президента США» совпадала с полной темпоральной частью Джона Адамса, потом с полной темпоральной частью Томаса Джефферсона, и т. д. Иллюстрирующая диаграмма взята из книги Matthew West 68 68 Mattew West, Developing High Quality Data Models, 2011, https://www.elsevier.com/books/developing-high-quality-data-models/west/978-0-12-375106-5 (Рис. 1).

Четырёхмерная картина мира с функциональными объектами (в которых спрятана функция-поведение) и темпоральными частями (в которых спрятана развёртка во времени) оказывается очень удобной для описания изменений. Эти описания получаются более точными, строгими и компактными – и они одинаковы для разных ситуаций, что существенно экономит мышление.

Рис. 1

Вот, например, подумайте о замене насоса в установке первичной перегонке нефти или танцора в постановке балета «Спартак» – они абсолютно не отличается от схемы замены президента США: просто в функциональном объекте-роли меняют физический объект-исполнитель этой роли. Диаграммы будут идентичны.

Посмотрите на картинку (пример Matthew West) и сами разберите нарисованный на ней пример съёма двигателя с самолёта (Рис. 2).