SoTA системного мышления, апрель 2022

Гармонизация системного мышления с SoTA в физике и биологии Кругозорный/эволюционный/биологический/системный стек (или стек создания, ещё нужно доопределиться с названиями) -- это многоуровневый стек практик работы с системными уровнями, выстроенными в соответствии с какими-то представлениями об эволюции как познании/learning (вещество-существо-разумное существо-коллектив-сообщество-общество-человечество -- и там совсем разные варианты инженерного отношения в этих практиках, от часовщика со "сборкой" через садовника с его "выращиванием" каждого растения до лесника, который приглядывает только за экосистемой леса в целом. Практики там на каждом уровне разные: психологические для человека, менеджерские для коллектива, а вот уже для сообществ практики community building не так очевидны в том числе для "незримых колледжей" и прочих community of practice, а уж для обществ -- это что, политика, нормативная политэкономия и госстроительство? А для человечества в целом -- им никто не занимается, как сорняк растёт, химическая грязь на краю Вселенной? И под каждой практикой должна быть объяснительная дисциплина и указана какая-то технология!). Так что требуется определиться с понятием системы, согласованным с SoTA идеями описания всех этих уровней и их практик: -- квантовость всех систем -- непрерывность шкалы вещество -- человечество (безмасштабные информационные представления о random dynamical systems with sufficient degrees of freedom, включая generic quantum system) -- pragmatic turn и активность (free energy, 4E), от акцента на репрезентации к акценту на изменения репрезентаций и любопытство в деятельности -- рациональность описаний (model-based и decision theories с enactive подходом) -- объяснительные теории в описаниях систем (причинность, предсказания) -- ... Понятие системы должно определяться через понятия собственно системы, её границы, её окружения, её функции/сервиса, её создателя -- это минимально. Так что задача гармонизировать понятие системы, границы (и boundary/margin/blanket/border/fence как термин для этой границы с разделением термина на модельную часть и на относящуюся к миру как в attention и salience) и поведения системы (function/active inference/transformation) в их квантовой многоуровневости: -- самостоятельно (шкала "автопоэзиса") -- за счёт того, что её кто-то ремонтирует (вместе с системой создания, расширение схемы acitve inference с markov blanket на неавтопоэтику)! Так что нужно выполнить ontology merge для нескольких объяснительных теорий: -- системы из системного подхода (системноинженерного), функции системы, границы системы -- автопоэтичные системы (системный подход Матураны и Варелы), ..., ... -- эволюционного уровня и тамошних объектов из Ванчурина, ..., ... -- constructor/создатель от Дойча, трансформация, ... -- стандартное определение агента, ..., ... -- как это называется в active inference в части статьи про квантовость -- thing, particle, agent -- понятия биологического индивида (со всеми его проблемами) -- в физике это "гранула" (при ренормализации) -- методологическом индивидуализме это индивид -- ... Я уже приводил неоднократно литературу по каждому из этих направлений, но, конечно, тут нужно копнуть эту литературу чуть поглубже, а ещё и поглядеть на сам список направлений. Проблем тут масса, начиная с того, что каждая строчка из предыдущего списка -- это набор абсолютно разных идей, замешанных в якобы одно целое. Нет, там куча конфигурационных коллизий, ибо в литературе причудливо перемешаны идеи разных лет, и выглядит это как "вот прямо сейчас существующее". Например, для active inference есть идеи времени predictive performance и FEP, потом был новый заход на active inference как байесианский вывод, потом (уже сейчас) были идеи квантового вывода -- всё это абсолютно разное. В результате в active inference вроде бы говорится о теории решений как теории выбора, но с другой стороны сам заход теории решений критикуется, потому как любопытство/curiosity (как у Шмитхубера в его "теории любопытства", или творчества как решения противоречий, найденных в inference, в том числе за счёт смены типов наблюдаемых объектов с их репрезентациями -- https://ailev.livejournal.com/1425331.html) на смену репрезентации мира (смену generative model) и активный поиск новых данных в новых репрезентаций даёт новый язык для новых теорий решений. Эта работа по ontology merge в какой-то мере уже ведётся и без нас. Так, онтологами в проекте active inference являются Сhris Fields (https://chrisfieldsresearch.com/ -- связь наук о мозге, active inference и квантовой математики), и помогающий ему James Glazerbrook (теория категорий и алгебры высоких размерностей в поддержку квантовоподобных описаний теорий жизни, https://faculty.math.illinois.edu/~glazebro/) плюс информационный биолог Michael Levin, https://ase.tufts.edu/biology/labs/levin/publications/, https://twitter.com/drmichaellevin. Это всё развитие идей Friston в сторону квантовоподобной многомасштабности от вещества до человечества. По большому счёту, проблему индивида нужно решать через работы этих товарищей: там смыкаются онтология, квантовая физика и биология. Скажем, вышедшая пару дней назад статья Michael Levin со товарищи "Design for an Individual: Connectionist Approaches to the Evolutionary Transitions in Individuality", https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fevo.2022.823588/full И мы ещё тут не коснулись меметики/информационных реплик и механизмов их репликации, а надо бы. Начинаем просто со знакомого, ибо в системном мышлении у инженеров и менеджеров про реплики и репликаторы как-то не очень разговаривают. Так что работаем пока с хорошо известным, а потом с менее известным. Начнём с границы: Markov blanket -- это интерфейсный модуль? Я тут подхожу как онтолог: задача ontology merge выполняется через ходы на конкретизацию/grounding (через выход в 4D, привязку к конкретным экземплярам физического мира) и использовании при этом мэппинга с какой-то нейтральной онтологии с хорошо изученными свойствами. Тут возникает проблема standard quagmire (болота стандартов, где все тянут в сторону своей "универсальной онтологии"). У нас такая онтология описана в учебнике системного мышления, базируется она на 4D экстенсионализме и инженерном опыте (наши онтологические выборы близки к выборам в ISO 15926). Так что берём какой-нибудь объект (скажем, Markov blanket) и задаёмся традиционным онтологическим вопросом: что это?! Никакого согласия по тому, что это такое, среди "новых байесианцев" нет (кроме того, что blanket пошёл от работы Pearl 1988 года), вот только несколько заходов: -- 2017 A.Clark, "How to Knit Your Own Markov Blanket: Resisting the Second Law with Metamorphic Minds", https://www.semanticscholar.org/paper/How-to-Knit-Your-Own-Markov-Blanket%3A-Resisting-the-Clark/0671979250de3454bfac60e0aa81c29f5355a031. Классический обзор. -- 2021, Bruineberg et al., "The Emperor’s New Markov Blankets", http://philsci-archive.pitt.edu/19726/ -- проблематизация (различие понимания Pearl и Friston) и дикая дискуссия по итогам, https://www.reddit.com/r/PredictiveProcessing/comments/rycjcg/commentaries_on_the_emperors_new_markov_blankets/ -- 2021, C.Fields et. al, "A free energy principle for generic quantum systems", https://arxiv.org/abs/2112.15242 -- проблематизация по линии квантовости Особо интересно, конечно, поглядеть на квантовый заход, унифицирующий понятие Markov blanket (и помним, что там ещё у Pearl была Markov border). Вот ряд работ, которые ставят вопрос о существовании вещей/things как чего-то более-менее стабильного в физическом мире через существование именно Markov blanket: -- 2020, Fields, Glazenbrook, "Information flow in context-dependent hierarchical Bayesian inference" https://chrisfieldsresearch.com/contextual-pre.pdf. We apply this development of ideas to recover, among other things, a new theoretical and inferential role for the Markov blanket concept: it is both the “locus” at which free energy is minimized and the epistemic barrier that keeps the contextual information hidden from the observer. Significantly, this holds true for any physical system interacting with its environment in which information is preserved, be it classical or quantum. -- 2018, Fields, Glazenbrook, "A mosaic of Chu spaces and Channel Theory with applications to Object Identification and Mereological Complexity", https://arxiv.org/abs/1803.08874. А это онтологическая работа, где теория категорий используется для определения понятия "объект" и отношения композиции объектов в условиях квантового взгляда на мир. Так что тут ещё и видны ходы на современную онтологию (формализация понятия "вещи" и "части вещи", в том числе "квантово-информационный/квантовоподобный или даже просто квантовый 4D экстенсионализм"). Так а что же всё-таки такое Markov blanket? В работах предлагается разное: -- часть статистической модели системы (описание системы) -- системная граница (интерфейс) -- интерфейсный модуль (и тут можно пообсуждать, взятый вместе с системой внутри неё, или без неё -- то есть насколько имеется ввиду оригинальная Markov blanket и Markov border со включением всех остальных blankets, или Markov border определяемая как просто такая специальная Markov blanket) В большинстве работ в качестве примера приводятся мембрана клетки, кожа или "поверхностный слой капли". То есть мы понимаем, что это не "поверхность"/интерфейс, а вполне себе "вещь" с двумя интерфейсами (так и говорят про отражение этим "Марковским одеялком" двух состояний: "состояния среды снаружи" и "состояния системы внутри"). То есть это интерфейсный модуль, прямо из учебника системного мышления. И то, что у системы может быть несколько таких "одеялок", тоже вполне укладывается в такое понимание. И то, что в системной инженерии проектирование интерфейсов часто выделяют как отдельную практику -- тоже вполне понятно. Далее можно ещё пообсуждать: -- не путается ли сама система (модуль) и её описание (характеристики модуля, как мы его описываем). -- это точно интерфейсный модуль (конструктивная часть, продукт), или таки функциональный "портовый объект" (там ведь обсуждаются всё время "потоки", это верный признак какого-то функционального описания). Да, конструктивные и функциональные объекты обычно совпадают друг с другом, но иногда таки встречаются случаи типа "ножниц", где они существенно отличаются -- и тут с Markov blanket (или Friston blanket, или с описываемыми этими моделями объектами) можно промахнуться. Дальше ключевой пример с пламенем: Фристон говорит, что у пламени свечи нет Markov blanket, ибо там идёт интенсивный обмен веществом между молекулами в зоне горения и воздухом, и это вроде как нельзя рассматривать как сохраняющую свою самость систему в каких-то границах. Я бы это усомневал. И ещё бы приплёл сюда примеры constructor из Дойча: что там с Markov blanket? Там ведь ровно такие же рассуждения. И дальше смотрел бы Ванчурина-Кацнельсона со товарищи. Сложно, путано, долго, но более-менее становится понятно, что делать. Где это всё использовать? По назначению: переописывать на этом языке самые разные практики психологии (уровень личности), труда (уровень коллектива) и практики работы с более высокими системными уровнями Основной массив работ по мультимасштабности и бесмасштабных описаниям сегодня идёт на стыке физики и биологии со связкой через гомеоморфность энтропии информационной и термодинамической (ох, эта связка сама по себе предмет обсуждения). Я вижу как отдельную задачу стыковки системного подхода, в котором формулируются личные (например, наш курс системного саморазвития, готовящийся курс собранности) и трудовые (наши курсы системного менеджмента и стратегирования, готовящийся курс системной инженерии, планирующийся курс предпринимательства) практики. Мы уже делаем людей умнее, используя эти не слишком уже SoTA практики (то есть где-то 2003-2015 года, когда устаканились основные стандарты системной инженерии и менеджмента на базе инженерии предприятия) практики. Так что просто сделаем следующий шаг по обновлению описания практики: переформулируем системное мышление с использованием новейших результатов. И дальше меняем наши курсы на базе этих результатов (сохраняя объяснения мэппинга на старые теории и основные отличия от них -- как всегда, описывая синонимические ряды и рассказы об особенностях тех или иных описаний с их терминологией), например: -- в курсе стратегирования заменяем описания циклов (OODA, PDCA, POOGI и т.д.) на многоуровневые циклы active inference. Везде там есть "наблюдай", а это оказывается вполне активным действием и требует некоторого аппарата (что наблюдать? наличие модели "из догадок", а не "из данных" -- "из данных" можно только критику добывать модели, но не саму модель. Явная работа с временными шкалами циклов, работа с памятью в последовательности наблюдений в цикле и т.д.) -- переопределяем все эти упоминания analysis paralysis на работу по оптимизации вычислительного ресурса при работе с неопределённостью. Без формул, но более точный язык для указания объектов внимания. А формулы и численные оценки после этого достаточно легко потом можно будет взять из теории. -- приводим описания более высоких по сравнению с коллективом системных уровней (сообщество, общество) на более-менее неформальном языке, без строгой математики. Математика может вводиться потом, на прикладных курсах. Но мы знаем, что там всё строго, и ежели нужно, то все формализмы на месте! -- ... и так далее. Просто после переписки ОдО2022 надо, удерживая в голове типы свежего варианта системного мышления, переписать и практики интеллект-стека в тех местах, где они выходят на какие-то примеры, и практики системного стека, Повторюсь: у нас в курсах затронуто только три уровня (киберфизической системы с её работой/operations в окружении, личности с её жизнью, коллектива с его трудом по созданию). Нужно будет сделать хотя бы примеры для сообщества-общества-человечества, а потом и полноценные кругозорные курсы. Но и это будет ещё не вся история. После этой методологической работы: -- методическая работа после такта методологической работы: научиться это всё объяснять (это будет не так уж и просто), научиться всему этому обучать так, чтобы оно вспоминалось в самых разных контекстах (упражнения, рабочие проекты, разные учебные форматы). Добиться масштабирования. -- управление конфигурацией и изменениями в ходе agile разработки: постоянное обновление, ибо плывёт и SoTA самих практик интеллект-стеков (мы по факту опять в 2022 году вышли на фронтир, как с системным мышлением в 2007 году, когда только-только начали этим заниматься, поэтому проект "гармонизации" -- он бесконечный), и ещё будут находиться конфигурационные коллизии в наших курсах, они ж тоже будут стремительно отставать (в силу хотя бы того, что там идёт и методологическая работа с этими самыми SoTA, и методическая работа по выпуску собственно курсовых материалов, и всё время будут накапливаться коллизии. Release early, release often). -- создавать на этой основе прикладные курсы, их ведь будет бесконечное количество. Курсы интеллект-стеков это только "наш бакалавриат", но нам нужен выпуск и "нашей магистратуры".