Галерея диаграмм связей Сборник «Введение в системное мышление».
Оглавление и выдержки из основного содержания «Введения в систематическое мышление». «Введение в системное мышление» — авторитетное руководство, всесторонне знакомящее с общим системным мышлением. Это шедевр, который стоит прочитать с точки зрения теоретической глубины, практического руководства и широкой применимости.
Отредактировано в 2024-04-06 05:45:49Cent ans de solitude est le chef-d'œuvre de Gabriel Garcia Marquez. La lecture de ce livre commence par l'analyse des relations entre les personnages, qui se concentre sur la famille Buendía et raconte l'histoire de la prospérité et du déclin de la famille, de ses relations internes et de ses luttes politiques, de son métissage et de sa renaissance au cours d'une centaine d'années.
Cent ans de solitude est le chef-d'œuvre de Gabriel Garcia Marquez. La lecture de ce livre commence par l'analyse des relations entre les personnages, qui se concentre sur la famille Buendía et raconte l'histoire de la prospérité et du déclin de la famille, de ses relations internes et de ses luttes politiques, de son métissage et de sa renaissance au cours d'une centaine d'années.
La gestion de projet est le processus qui consiste à appliquer des connaissances, des compétences, des outils et des méthodologies spécialisés aux activités du projet afin que celui-ci puisse atteindre ou dépasser les exigences et les attentes fixées dans le cadre de ressources limitées. Ce diagramme fournit une vue d'ensemble des 8 composantes du processus de gestion de projet et peut être utilisé comme modèle générique.
Cent ans de solitude est le chef-d'œuvre de Gabriel Garcia Marquez. La lecture de ce livre commence par l'analyse des relations entre les personnages, qui se concentre sur la famille Buendía et raconte l'histoire de la prospérité et du déclin de la famille, de ses relations internes et de ses luttes politiques, de son métissage et de sa renaissance au cours d'une centaine d'années.
Cent ans de solitude est le chef-d'œuvre de Gabriel Garcia Marquez. La lecture de ce livre commence par l'analyse des relations entre les personnages, qui se concentre sur la famille Buendía et raconte l'histoire de la prospérité et du déclin de la famille, de ses relations internes et de ses luttes politiques, de son métissage et de sa renaissance au cours d'une centaine d'années.
La gestion de projet est le processus qui consiste à appliquer des connaissances, des compétences, des outils et des méthodologies spécialisés aux activités du projet afin que celui-ci puisse atteindre ou dépasser les exigences et les attentes fixées dans le cadre de ressources limitées. Ce diagramme fournit une vue d'ensemble des 8 composantes du processus de gestion de projet et peut être utilisé comme modèle générique.
Введение в системное мышление
Начало
Предисловие
Поэтому моя обязанность — собрать большой объем материала и систематизировать его в виде введения. Я попытался собрать идеи теоретиков общих систем и профильных экспертов, расположить их в последовательном и полезном порядке и перевести на более простой общий язык, чтобы их мог понять обычный читатель.
Чтобы решить важные проблемы, с которыми мы сталкиваемся, мы не можем оставаться на том уровне мышления, который их изначально создал. ——Эйнштейн
Снаружи система имеет поведение. Изнутри система имеет структуру. Система представляет собой единство поведения и структуры.
Как пользоваться этой книгой
Для личного использования лучшим подходом может быть чтение от корки до корки и игнорировать всю литературу. Вопросы в конце каждой главы следует читать как часть текста, чтобы понять круг проблем, к которым может быть применимо содержание главы. Если вас особенно интересует вопрос или цитата, сделайте несколько заметок и используйте ссылки для дальнейшего исследования.
Для использования в классе существует несколько вариантов. Для типичного курса колледжа содержание из 7 глав можно примерно изучать по одной главе раз в две недели, при этом неделя без занятий используется для рекомендуемого чтения.
Мы окружены различными системами, подобными слонам: физическими системами, биологическими системами, социологическими системами, экономическими системами... Эти системы состоят из различных частей, и целое находится за пределами способности наблюдения людей, а также способностей воображения и счета. Мы не обладаем никакими априорными знаниями и не можем понять систему в целом. Но, движимые огромным любопытством, мы группами, одна за другой, пошли воспринимать компоненты этих систем, а затем приняли упрощенные приближения.
Мы можем только надеяться оценить, как будут расти вычислительные усилия по мере увеличения размера проблемы. Опыт показывает, что, если не может быть сделано какое-либо упрощение, увеличение количества вычислений будет, по крайней мере, квадратом увеличения количества уравнений. Это «квадратичный закон расчета».
Сначала рассмотрим самое распространенное уравнение, описывающее систему двух объектов. Сначала мы должны описать поведение каждого объекта отдельно, то есть его «изолированное» поведение. Мы также должны учитывать, как поведение этих двоих влияет друг на друга, то есть «взаимодействует». Наконец, мы должны рассмотреть поведение системы, когда ни один из объектов не присутствует, уравнение «поля».
По мере увеличения количества объектов в системе по-прежнему существует только одно уравнение «поля», и каждому объекту требуется 1 «изолированное» уравнение для описания его поведения, но количество уравнений «взаимодействия» быстро увеличивается: для n объектов требуется 2 ^n уравнения взаимодействия!
Прежде чем приступить к применению формальных методов, люди всегда упрощают сложные механические системы с помощью неформальных методов.
Физика не занимается объяснением природы. Фактически, большой успех физики проистекает из ее ограниченной цели — раскрыть законы поведения объектов. Оставляя в стороне вышеописанную главную цель и определяя конкретную сферу объяснения этого явления, очевидно, что именно это мы и должны сделать сейчас. Фактически, определение границ объяснения может стать самым замечательным открытием в физике на данный момент.
Чтобы понять науку с точки зрения общих систем, нам следует взглянуть на физику, особенно на механику, поскольку другие науки часто используют эти науки в качестве стандартов.
Если частей слишком много, физик, возможно, сможет написать уравнения, описывающие поведение различных частей, но не сможет решить их, даже используя приближенные методы. Да, появление быстродействующих компьютеров расширило область приближенных решений механических систем, но прогресс не значителен.
Глава 1. Проблема
1.1 Сложность мира
Не неизвестность вызывает проблемы, а то, что, как нам кажется, мы знаем, но на самом деле не знаем. —— Уилл Роджерс
Первый шаг к получению знаний – признание невежества. Мы слишком мало знаем о мире, и большинство людей не желают это признавать. И все же мы должны это признать, поскольку свидетельства нашего невежества накапливаются в таких масштабах, что их невозможно игнорировать.
Физики говорят нам, как контролировать ядерную энергию, химики говорят нам, как увеличить производство продуктов питания, а генетики говорят нам, как улучшить качество рождаемости. Однако наука и техника не смогли справиться с вторичными последствиями первичного успеха.
1.2 Механизм и механическая механика
1.3 Квадратный закон расчета
1.4 Научное упрощение и упрощенная наука
Но среднестатистический системный мыслитель делает это, потому что его выбранная задача — понять упрощающие предположения науки. По словам Вигнера, эти «предметы интереса» и «четко определенные условия» ограничивают сферу применения науки и усиливают ее предсказательную силу. Системные мыслители обычно надеются начать с отправной точки процесса моделирования мира учеными и продолжить этот процесс, чтобы в конечном итоге получить модели, полезные для других наук.
Исследования Ньютона пошли еще дальше. Он заметил, что из-за уникальной массы Солнца каждую планету и Солнце можно рассматривать как систему, отдельную от других систем. В этой разделенной системе осталось только два объекта. Техника декомпозиции системы на несколько невзаимодействующих подсистем очень важна для всех зрелых дисциплин и, конечно, не менее важна для теоретиков систем. Чтобы понять важность этого разложения, просто подумайте о «квадратичном законе расчета».
Среди этих упрощений Ньютон и его современники, как правило, были более осведомлены и больше озабочены упрощением предположений. Профессора физики, которые сегодня преподают ньютоновские вычисления, этого не делают. Поэтому сегодняшним студентам трудно понять, почему расчеты Ньютона планетных орбит относятся к числу величайших достижений человечества.
Ньютон был гением не потому, что его мозг обладал сверхвычислительной мощностью, а потому, что он мог упрощать и идеализировать так, что мозг обычных людей мог в определенной степени понимать мир. Изучая упрощенные методы прошлых успехов и неудач, мы надеемся, что прогресс человеческого знания не будет слишком зависеть от гения.
1.5 Статистическая механика и закон больших чисел
Поскольку средних признаков очень мало, такое упрощение сразу уменьшает объем вычислений. Причем точность предсказания этих средних значений очень высока, поскольку число молекул чрезвычайно велико и удовлетворяет так называемому «закону больших чисел». Закон больших чисел на самом деле гласит: чем больше количество наблюдаемых образцов, тем ближе наблюдаемые значения к прогнозируемому среднему значению.
Среди этих физиков Гиббс, Больцман и Максвелл. Они унаследовали набор законов наблюдений (таких как закон Волны-Айера), которые описывают поведение газов с определенными измеримыми свойствами (такими как давление, температура и объем). Они считали, что газы состоят из молекул, но им нужно было объяснить, как это убеждение связано с наблюдаемыми свойствами газов. Они предполагают, что эти интересные наблюдаемые свойства являются некими усредненными свойствами молекул, а не свойствами одной из молекул.
Мы видим еще раз, что для получения относительно точных законов взаимодействия внутри организма и с внешней средой необходимо потребовать, чтобы организм имел значительную структуру и количество. В противном случае число взаимодействующих частиц будет слишком мало, и «закон» будет очень неточным.
Какова сфера применения статистических методов? Каково ее отношение к сфере применения механической механики? Есть поговорка, что статистическая механика сталкивается с «неупорядоченной сложностью», то есть сама система очень сложна, но ее поведение демонстрирует достаточную случайность и, следовательно, имеет достаточную регулярность, чтобы можно было проводить статистические исследования.
1.6 Закон средств
Для медианной системы мы можем ожидать, что она будет иметь более или менее большие флуктуации, неровности или отклонения от какой-либо теории. Важность закона средних чисел заключается не в его предсказательной силе, а в сфере его применения. На самом деле хороших механических и статистических систем очень мало. На самом деле нас окружают системы средних чисел.
В современном обществе механические технологии извлекают выгоду из вдохновения механической механики, снижая сложность за счет уменьшения количества взаимосвязанных компонентов. С другой стороны, методы управления извлекают выгоду из достижений статистической механики, которая рассматривает толпу как просто взаимозаменяемые единицы в неструктурированной группе и упрощает ее, беря среднее значение.
Для систем между малыми и большими числами оба классических метода имеют фатальные недостатки. С одной стороны, закон квадратов вычислений указывает на то, что средние системы счисления не могут быть решены аналитически, с другой стороны, закон квадратного корня из N предостерегает нас не ожидать слишком многого от среднего значения;
Как и большинство законов общих систем, мы также находим форму закона чисел в фольклоре. Преобразованный в наш повседневный опыт (мы оба знакомы с такими системами и беспомощны в их работе), закон средних чисел становится законом Мерфи: Все, что может случиться, произойдет.
Анализируя части или характеристики вещей, мы склонны преувеличивать очевидную независимость и игнорировать (по крайней мере, на какое-то время) существенную целостность и индивидуальность совокупности. Мы разлагаем тело на органы, а скелет на кости. Психологию преподают аналогичным образом, субъективно разбивая сознание на составные части, но мы прекрасно знаем, что суждение или знание, смелость или нежность, любовь или страх не существуют самостоятельно, а являются частью сложнейшего целого. или мнимый коэффициент.
Биология и социальные науки не так «успешны», как физика. Они не могут произвольно разрезать мир перед собой на мелкие кусочки, потому что то, что они получают, неделимо. Анатомы добились определенных успехов, но нас не интересует, что делает человек, когда он сломан. Социологи добились еще меньшего успеха, поскольку их главный интерес представляет «человечность» со свойствами числовой системы, свойствами, которые перестают существовать, если систему разложить, абстрагировать или усреднить. Если ученые-бихевиористы попытаются понять «индивидуумов» посредством усреднения, индивидуальные характеристики будут разбросаны. Если они пытаются изолировать людей для исследования, они также прерывают связь между объектом исследования и другими людьми или другими частями мира. Индивидуум становится всего лишь лабораторным артефактом, а не человеком.
Глава 2 Метод
2.1 Организм, аналогия и витализм
Любая модель использует одну вещь, которую, как нам кажется, мы уже знаем, для представления другой вещи, которую, как нам кажется, мы хотим знать. Процесс рассуждения может иметь сотни логических шагов, а может быть просто аналогией, но в конце концов мы всегда получим какие-то примитивы, в которые, по нашему мнению, не нужно продолжать копаться глубже. Чтобы наука имела «способность» объяснять, эти примитивы не могут быть слишком большими или слишком маленькими.
Другими словами, наука, по сути, занимается упрощением. Однако следует отметить, что редукционистам еще не удалось свести все явления к физическим и химическим примитивам. Смогут ли они добиться успеха или нет — это чисто философский, а не научный вопрос.
Механики утверждают, что все явления можно свести к физическим примитивам или физическим и химическим примитивам. На самом деле они не показывают это для «всех явлений», они просто говорят об этом.
Некоторые органические теоретики по принципу «око за око» указывали, что не все явления можно свести к этим примитивам, поскольку анализ живых систем должен останавливаться на некоторой так называемой «жизненной силе» или «жизненном элементе». «Жизненно важные элементы» по сути не более загадочны, чем «качество», но теоретики-органики приписывают жизненно важным элементам все, чего они не понимают. белый. Это означает, что жизненность на самом деле не объясняет никаких явлений, потому что, как и Бог, она объясняет их все.
Если что-то может объяснить все, значит, оно не может объяснить ничего. По крайней мере, такова научная точка зрения, и именно поэтому органицизм не в ладах с учеными.
Органическое мышление, с другой стороны, опирается на аналогию — метод, который использовали все физики до и после Ньютона. Каждый выдающийся мыслитель в истории науки полагался на полезные аналогии, чтобы упростить определенные этапы мышления.
Если реальная ситуация требует от нас двигаться вперед, мы не должны останавливаться на простой и грубой аналогии, а отшлифовать ее до модели, которая будет точной, ясной и прогнозирующей.
2.2 Ученые и их классификация
Если вы хотите стать отличным специалистом широкого профиля, вам не следует ни во что верить. Рассел указывал, что вера — это вера во что-то без каких-либо доказательств. Любые ограничения в убеждениях будут препятствовать свободе мышления, тем самым не позволяя универсалистам свободно перемещаться между различными дисциплинами.
Чтобы стать «участником-наблюдателем», вы должны сначала стать участником, что требует как минимум изучения местного языка. На самом деле это в основном предполагает изучение различных методов невербального общения. Точно так же, чтобы интегрироваться в определенную рабочую субкультуру, сначала нужно изучить образ мышления и общения этой субкультуры.
Люди, работающие вместе, создают субкультуры, в которых также можно найти концептуальные модели. Группы принимают общий набор стандартных типов мышления (обычно выраженных в виде специализированных слов и фраз), тем самым упрощая процесс внутреннего общения. Но парадокс заключается в том, что чем эффективнее будут эти типы внутреннего коммуникативного мышления, тем труднее будет общаться с внешним миром.
Парадоксально, но некоторые учёные добились успеха в разных областях, но это не потому, что они изменили свои личные модели мышления, а потому, что они в неизменном виде перенесли свои модели мышления из одной области в другую.
Новая научная истина часто побеждает не потому, что убеждает своих противников увидеть свет, а потому, что ее противники в конце концов умирают и постепенно вырастает новое поколение людей, знакомых с новой истиной.
Из-за важности систем типов мышления в социальных группах аутсайдеры с «лучшими» системами не обязательно могут стать лидерами. Победят только инсайдеры, которые полностью овладеют внутренней системой.
В своей книге «Структура научных революций» Томас Кун начал изучать, как новые способы мышления заменяют старые, как способы мышления передаются из поколения в поколение и как способы мышления способствуют и препятствуют научному прогрессу.
Если наблюдение за типами и моделями мышления распространить на область науки, то «научными лидерами» станут те, кто с наименьшей вероятностью достигнет научных прорывов.
Самая опасная ошибка при разработке системы типов мышления — считать, что один образ мышления более «реален», чем другой.
Одним из проявлений национального превосходства является вера в то, что собственная культура «превосходит» те культуры, которые человек не понимает.
Некоторым ученым также удается вписаться в модели мышления нескольких дисциплин. Как они это делают? Когда их спрашивали об этом, они выражали уверенность в том, что науке присуще единство. У них также есть только один образ мышления, но их отправная точка очень высока. Люди с этим типом мышления считают, что способы мышления в разных областях очень похожи, хотя формы их выражения часто различны.
Сила рассуждения заключается не в том, как оно использует правила для управления нашим воображением, а в том, чтобы освободить нас от ограничений опыта и традиционных правил.
2.3 Цель общих системных убеждений
В некотором смысле последовательность первого порядка является основой последовательности второго порядка, а основным методом открытия законов общих систем является индукция. Обычно исследователи систем начинают с законов разных дисциплин, ищут между ними сходства, а затем объявляют миру новые «законы о законах». Общие правила в различных дисциплинах — это всего лишь частные случаи.
Сила обобщения посредством индукции заключается в том, что мы можем использовать общие правила, чтобы сделать определенные выводы о ненаблюдаемых ситуациях. Это также причина, по которой генералы могут переходить с одного предмета на другой. Каждый успех будет увеличивать доверие людей к последовательности второго порядка.
Конечно, вера необходима, ведь не каждый скачок между дисциплинами может быть успешным. Почему? Потому что индукция не всегда может быть эффективной. Но почему бы нам не быть более осторожными? Почему бы не дождаться новых доказательств? Причина в том, что знания стремительно растут, а наш мозг ограничен квадратичным законом вычислений.
Общий системный подход понравится тем, кому не терпится дождаться точного подхода, но простого нетерпения недостаточно. Чтобы стать отличным специалистом широкого профиля, вы должны научиться игнорировать данные и видеть только «большую картину» вещей.
Чтобы стать успешными универсалами, мы должны подходить к сложным системам с наивным и простым подходом. Мы должны быть как дети, потому что есть убедительные доказательства того, что дети понимают многие сложные идеи именно таким образом: сначала формируя общее впечатление о целом, а затем детализируя конкретные различия.
Четырехлетний ребенок, не знающий букв и нот, может через день или месяц наблюдения легко идентифицировать разные песни в книге по названию и внешнему виду страницы. Для них каждая страница книги представляет собой определенный узор, но для нас каждая страница имеет одинаковую форму, потому что мы видим каждое слово или каждую букву.
2.4 Природа общесистемных законов
Фактически мы можем извлечь новый общий системный закон: Если факт противоречит закону, то откажитесь принять факт или изменить определение, но никогда не отказывайтесь от закона. Это можно назвать законом правовой защиты.
Но это похоже на вечный парадокс, с которым сталкиваются учителя: учите факты и таблицы или учите истине. Чтобы преподавать модель, учитель должен использовать конкретные схемы и наглядно иллюстрировать то, что вообще невозможно увидеть. Студенты должны «выучить» что-то, чтобы позже понять, что это не совсем то, чему они научились. Но к тому времени он уловил суть вещей и стал приближаться к истине. Они проведут свою жизнь, постоянно пересматривая и приближаясь к истине.
Если закон содержит много условий, может быть сложно запомнить, когда его использовать, поскольку каждое условие ограничивает сферу действия закона. Чем меньше условий содержится в законе, тем он более общий. Добавить условия или изменить определения терминов? Когда мы сталкиваемся с такой проблемой, мы обычно решаем дать новое определение этому термину.
Модель научных утверждений такова: «если… то…». Мы часто забываем, что научные законы условны, потому что их часто формулируют очень просто, то есть опуская или сокращая часть «что, если». Эту часть необходимо опустить, потому что, если бы мы были достаточно серьезны, чтобы все это расписать, это было бы слишком долго.
Мы полагаем, что для получения точных выводов из общих законов системы необходимо полностью изучить их внутренний смысл. Поэтому мы не добавляем к общим законам системы различных уточнений, чтобы сделать их более точными, а сохраняем их первоначальную простоту и облегчаем запоминание. И по возможности мы используем осмысленные фразы и запоминающиеся имена, которые легко запомнить каждому.
Вечные двигатели «1 категории»
Многие общие системные законы выражаются по-разному: в виде определений, методов измерения, исследовательских инструментов, особенно в отрицательных формах, которые легче запомнить.
Теперь мы видим различную роль законов в научном мышлении. Они описывают руководящие принципы измерения, определяют термины в законах, напоминают нам о необходимости искать вещи, которые мы раньше не замечали, и предсказывают будущее поведение. Они также становятся своего рода центром обсуждения методов измерения, значения терминов и методов решения проблем.
Закон легче запомнить, если привести наглядные примеры. Мы надеемся избежать пустых обобщений, поскольку одних лишь широких обобщений недостаточно. «Общие обобщения плюс приятные частные случаи — единственные плодотворные концепции».
Любой общий закон должен применяться как минимум к двум конкретным ситуациям.
Из любого общего закона должно быть как минимум два исключения.
Закон сочетания: Целое больше, чем сумма его частей.
Закон разложения, то есть: часть больше части целого.
2.5 Типы системного мышления
Основная роль моделей — не столько объяснять и предсказывать (хотя в конечном итоге к этому приписывается основная роль науки), сколько фокусировать мышление и ставить сложные вопросы. А самое главное, изобретать модели и играть с ними весело, и модели живут своей собственной жизнью. По сравнению с живыми существами для моделей еще больше подходит принцип «выживает сильнейший». Однако если нет реальной необходимости или реальной цели, не следует придумывать модели по своему желанию.
Теория систем (первоначально являвшаяся попыткой преодолеть современную проблему чрезмерной специализации) стала одной из сотен академических специальностей. Более того, системная наука сосредоточена на компьютерных технологиях, кибернетике, автоматизации и системной инженерии, что, по-видимому, превращает системное мышление в еще одну технологию (на самом деле высшую технологию), делая людей и общество более похожими на «огромную машину»...
Вклад общих системных методов в мышление может быть полностью отражен в методах исследователей общих систем при работе с новыми курсами.
Когда исследователи общих систем сталкиваются с законами в специализированной области, они часто могут связать их с «законами» общих систем, которые им известны. Он определит некоторые специальные предположения и преобразует свои общие системные законы в законы экономики или других дисциплин.
Поэтому общесистемный метод позволяет существенно сэкономить время на размышления при изучении курса. Это справедливо и при изучении различных ситуаций или специальных систем.
Глава 3 Система и иллюзия
Реальный мир дает свое подмножество. Пространство продукта представляет неопределенность наблюдателя. Если вы переключитесь на другого наблюдателя, пространство продукта может соответствующим образом измениться. Два наблюдателя могут использовать разные пространства продуктов, в которых они записывают одно и то же подмножество некоторых реальных событий, происходящих на реальных объектах. Следовательно, «ограничение» — это отношения между наблюдателем и вещью. Свойства любого конкретного ограничения зависят как от вещи, так и от наблюдателя. Следовательно, основная часть теории организации имеет дело с некоторыми атрибутами, которые не присущи объекту, а представляют собой отношения между наблюдателем и вещью. —— Росс Эшби
3.1 Система – это взгляд на мир
Эйнштейн: Вера в то, что внешний мир существует независимо от воспринимающего субъекта, составляет основу всей науки.
Что такое система? Все поэты знают, что система – это взгляд на мир.
Таким образом, система играет в игры, а не приобретает знания. Знание – это «истина», знание – это «факты». Если два учёных используют разные «системы» для наблюдения одного и того же, наука не «намного лучше», чем поэзия. Один увидит «шикарно и цивилизованно», другой увидит «неряшливую одежду».
Это «принцип банана»: методы эвристического мышления не говорят вам, когда остановиться.
Мы забыли о банановом принципе и подумали, что сможем использовать этот метод вечно. Чем больше достижений мы получаем, тем больше убеждаемся в правильности нашего подхода. Но чем больше мы убеждены, тем легче впасть в иллюзию.
Восприятие совершенно одинаково реагирует на реальность и иллюзию, и многие восприятия оставляют у нас глубокие впечатления, по сути незабываемые, даже если это иллюзия.
3.2 Абсолютное мышление и относительное мышление
В случае с «искусственными» системами мы можем говорить об их «цели»; с «естественными» системами мы совершенно не можем.
Люди могут говорить или писать утверждения, которые вполне приемлемы, но не имеют никакого смысла. Если мы изучим некоторые бессмысленные предложения, мы сможем лучше понять, как их осмысленно произносить, потому что исключения не подтверждают правило, а учат нас понимать правило.
Некоторые предложения кажутся имеющими абсолютный смысл, потому что почти все согласны с тем, что они содержат смысл.
Большая часть неудовлетворенности людей искусственными системами проистекает из несогласия с «целью» конструкции этих систем: то есть с тем, чем «на самом деле» является эта система. Конечно, ответ в том, что у системы нет «цели», потому что «цель» — это отношения, а не то, что может «иметь».
Следовательно, то, что сказал Миллер, не является единственной причиной существования этих институтов, но может более или менее представлять официальную общественную причину, точно так же, как признание общественностью значения определенного слова.
Обе стороны правы, но поскольку все используют абсолютные утверждения, возникает проблема: «эмерджентное» свойство — это некая «вещь», которой обладает система, а не отношения между системой и ее наблюдателем. Эти свойства «появляются», когда наблюдатели не могут или не делают правильных предсказаний. Мы часто встречаем примеры вещей, которые кажутся «внезапными» одному наблюдателю и «предсказуемыми» другому.
Система полностью искусственная. … Если мы включаем в систему определенные отношения или игнорируем их, возможно, мы делаем это правильно или неправильно. Но такое включение не создает истины, и игнорирование его не является заблуждением. В этом смысле причины правильных шагов полностью прагматичны и зависят от соответствия того, что включено или проигнорировано, целям проектирования системы.
3.3 Система — это коллекция
Фактически, никто не может доказать, что он может выбирать вещи произвольно. Следовательно, если мы не можем исключить влияние сознательного произвольного выбора на структуру, мы обнаружим, что наблюдатель действует таким образом, что приводит к проскальзыванию нежелательной структуры в другие системы.
общий. На самом деле трудно найти произвольную систему, потому что, как только мы о ней подумаем, она становится в некоторой степени непроизвольной.
Мы не осознаем процесса выбора, происходящего в нашем мозгу, но даже если иногда мы осознаем возможные неясности, в темных местах все равно может скрываться больше проблем.
Наша простейшая мыслительная деятельность на самом деле непроста. Хоть оно и не совсем рационально, но и не совсем произвольно. Хотя мы можем использовать свой мозг для осуществления мыслительной деятельности, мы, по сути, не знаем, как осуществляется эта мыслительная деятельность.
Самый популярный метод игнорирования наблюдателя — сразу перейти к математическому описанию системы (так называемой «математической системе»), не говоря ни слова о том, как выбрать этот метод описания.
Математика множеств (теория множеств) объясняет многие свойства множеств, но не говорит нам, как наблюдатели выбирают множества.
Из всех концептуальных схем выбора множеств первоначальный подход был простым, ограниченным перечислением: мы их добросовестно записывали.
Но, строго говоря, идеальный репрезентативный элемент — это концепция, созданная в сознании наблюдателя, и она может стать эффективным способом обобщения большого количества данных. Однако систематики часто обнаруживают, что это может быть просто заманчивый обходной путь, ведущий к ошибке декомпозиции.
В любом случае, мы редко перечисляем все множества, составляющие основу нашего мышления. Метод перебора формирует концептуальную основу для других операций. Хотя он имеет свои опасности, он незначителен по сравнению с ущербом, который может быть причинен методом деривации. Худший из этих методов вывода — представлять множество типовым элементом.
Многоточие сзади представляет собой процесс «и так далее». Этот процесс следует определенным правилам. Это правило легко вывести из трех приведенных выше примеров. Правила, явные или неявные, представляют собой третий распространенный способ определения множеств (остальные — это перечисление и канонические элементы).
Но в большинстве случаев явные правила используются только в математических операциях, таких как выбор четных чисел для формирования набора. В реальном мире создание правил зачастую слишком сложно для практического применения.
3.4 Наблюдатели и результаты наблюдений
В математических аргументах нет правильного или неправильного, как говорят математики, есть только «разумные» и «неразумные». Разумность, по сути, означает внутреннюю последовательность.
Пока члены множества не являются ничем, наши рассуждения строго независимы от содержания, то есть представляют собой чисто математическое описание.
На самом деле, если мы можем сказать, что они собой представляют, мы говорим уже не об общих системах, а о конкретных системах.
До сих пор мы намеренно не разъясняли, что представляет собой совокупность вещей, составляющих систему. Холл и Фэган, как инженеры, прямо заявили, что они представляют собой коллекции объектов. Другие авторы говорят о совокупности «частей», «элементов», «свойств», «компонентов» или «переменных». Эта несогласованность означает, что никто не знает, что на самом деле представляет собой совокупность систем.
Математики обычно предполагают, что какие бы связи ни были установлены, необоснованные аргументы никогда не могут быть установлены.
Другими словами, наблюдателя можно определить на основе полученных результатов наблюдения. Обозначение множества позволяет нам осознать, что наблюдатель имеет два значения: его тип наблюдения и диапазон выбора внутри каждого типа.
Первое радостное свойство использования множеств — уточнение понятия наблюдателя. Что наблюдатель делает, так это наблюдает. Эти наблюдения могут быть своего рода ощущениями физиологических органов, показаниями измерительных приборов или комбинацией того и другого. Наблюдение можно выразить как выбор элемента из множества, содержащего все возможные наблюдения этого типа данным наблюдателем.
В модели «наблюдатель» мы всегда должны напоминать себе: сколько вычислительной мощности требует эта модель? Но обратите внимание, что мы не требуем, чтобы наш «наблюдатель» мог делать каждое наблюдение «правильно» (рваные и потертые элементы), потому что это наши оригинальные, неопределенные элементы, и при их использовании «Правильно» бессмысленно.
Набор продуктов иногда может быть слишком широкой моделью для наблюдателя, поскольку, хотя наблюдатель может различать каждый элемент в одном наборе, он может быть не в состоянии получить все комбинации.
Используя его, мы допускаем комбинаторные ошибки. Используя такую модель, мы могли бы заключить, что Херрик мог наблюдать явления, которые на самом деле он не мог. То есть наша модель может быть слишком общей.
Полное наблюдение наблюдателем заключается в том, чтобы сделать выборку для каждого набора в пределах диапазона наблюдения. Таким образом, для Херрика {пояс, развевание} — это полное наблюдение, как и {манжеты, пренебрежение}. Поскольку в коллекции Outfits 6 элементов, а в коллекции Misfits 8 элементов, результат равен 6 умножить на 8.
3.5 Закон неуместности
Вышеизложенные положения можно обобщить как независимые законы: законы не зависят от выбора конкретных символов.
Возможно, мы не сможем сказать, верно ли наблюдение. Однако без символического представления «правильности» не может быть углубленного обсуждения наблюдателей и их наблюдений. Поэтому здесь вводится понятие непротиворечивости: то есть согласуется ли один набор результатов наблюдения с другим набором. Ясно, что, как указывал Линкольн, согласованность символов не зависит от того, как наблюдатель называет наблюдение.
«Если хвост собаки называется ногой, то сколько ног у собаки?» «Пять?» «Нет, четыре. Назвать хвост ногой не означает, что он станет ногой».
Чтобы применить принцип неуместности, мы обычно полагаемся на математические символы, чтобы убрать картавость речи. Чтобы проверить, согласны ли два наблюдателя, сначала нормализуйте их наблюдения.
На вопрос о последовательности ответить легко. Если для каждого символа из B никогда не будет двух разных символов, соответствующих ему в A, то A и B непротиворечивы.
Из B в A — это отображение «многие к одному», а из A в B — это отображение «один ко многим». Поскольку элемент в A может быть сопоставлен с несколькими элементами в B, мы считаем B и A несовместимыми, даже если A и B на данный момент согласованы.
Но для простых случаев, вводя заведомо фиктивного «супернаблюдателя», мы можем говорить о разных перспективах. Этому супернаблюдателю не обязательно знать все, главное, чтобы его наблюдательность была выше, чем у других наблюдателей.
Глава 4. Интерпретация наблюдений
4.1 Статус
Игра, в которую вы играете, — это то, что исследователи систем называют «черным ящиком». Правила игры «черный ящик» запрещают наблюдателям заглядывать «внутрь» черного ящика и участвовать в манипуляциях. Цель этой концептуальной игры — углубить ваше понимание процесса наблюдения. Черный ящик можно использовать как концептуальный инструмент, так и как эффективный инструмент обучения. Но ее не следует понимать как строгую модель со многими реальными наблюдателями.
Обратите внимание, что концепция супер-супер-наблюдателя во многом похожа на концепцию «факта» в том смысле, что она охватывает «все возможные» наблюдения. Другими словами, то, что мы называем «фактом», очень близко к тому, что некоторые люди называют «Богом».
На самом деле, как супернаблюдатель, у вас вообще нет власти: вы все знаете, но у вас нет власти.
Аббревиатуры полезны для записи поведения коробок, потому что, хотя вы и обладаете сверхспособностями наблюдения, у вас нет сверхспособностей памяти.
Музыкальная шкатулка «Королева червей»
Поскольку упорядоченных пар очень мало, их легко записать в виде таблицы, представляющей отображение множества наблюдаемых состояний в себя (см. рис. 4-2). В предыдущей главе мы использовали эту форму сопоставления, чтобы проиллюстрировать согласованность двух представлений. Но карта может представлять связь между любыми двумя множествами (точнее, между любым множеством с любым другим множеством), в том числе и с самим собой.
Хотя три выражения на рис. 4-2 математически эквивалентны, психологически они не одинаковы. Например, в ориентированном графе сразу видно, что последовательность образует цикл, тогда как в двух других представлениях это не так очевидно.
4.2 Закон глаза-мозга
Следовательно, баланс между «зрением» и «силой мозга» не может быть слишком смещен ни в одну из сторон. Научная проблема состоит в том, чтобы найти правильный компромисс.
Как говорится, «видеть все» не означает «все понимать», поскольку понимание означает знание того, какие детали можно игнорировать. Наше «обучение» — это просто наблюдение повторяющейся «одной и той же» ситуации. Это то, что мы называем «состоянием», и если такая ситуация повторится, наблюдатель сможет распознать ее снова.
Поскольку изобретатель «смешал» несколько наших состояний в одно состояние, мы можем отобразить ориентированный граф с точки зрения супернаблюдателя, чтобы получить точку зрения изобретателя. Например, цикл «a n i k» отображается в «A B C E». Если ваша точка зрения не может превзойти точку зрения изобретателя, мы не сможем выполнить это сопоставление единственным способом, а изобретатель не сможет сопоставить свою точку зрения с вашей.
Хотя каждое из ваших состояний соответствует состоянию изобретателя, структуры, которые вы видите, различны. Например, вы видите цикл с 10 состояниями, а он видит цикл только с 5 состояниями, то есть «B D F C E» повторяется дважды. Это как один учебный год для дворника и два семестра для декана.
Выделение слишком большого количества состояний — это то, что мы упоминали ранее как недостаточное обобщение.
Универсальный закон наблюдателя, то есть закон глаза-мозга: В определенной степени сила мозга может компенсировать недостаток наблюдательности. Основываясь на симметрии, мы можем сразу вывести закон «мозг-глаз»: В определенной степени наблюдательность может компенсировать недостаток умственных способностей.
Опытному врачу потребуется гораздо меньше результатов анализов, чтобы поставить тот же диагноз. Но в определенной степени врач-интерн может заменить лаборанта, проработавшего много лет, хотя и не накопившего большого опыта.
4.3. Обобщенные законы термодинамики.
Наука не занимается чудесами и не может иметь дело с чудесами. Наука имеет дело только с повторяющимися событиями. Каждая наука должна иметь какой-то уникальный способ объединения состояний систем, которые она наблюдает, чтобы производить репликации.
Различают первоначальные свойства и вспомогательные свойства — первые присущи материи, а вторые являются продуктом взаимодействия субъекта, обладающего теми или иными первоначальными свойствами, с органами чувств наблюдателя человека или животного.
Точно так же предположение о том, что наблюдения должны согласовываться с существующей теорией, вносит консерватизм в научные исследования. Если наблюдение несовместимо с существующей теорией, оно, скорее всего, будет отброшено как «ошибка».
Конечно, полностью заменять наблюдение теорией ненаучно. Хуже того, формальность наблюдения отбрасывает любое наблюдение, не соответствующее теории, как фальшивое.
«Состояние — это ситуация, которую можно распознать, когда она повторяется». Но если мы не объединим несколько состояний в одно «состояние», ни одно состояние не повторится. Поэтому, чтобы учиться, мы должны отказаться от некоторых потенциальных различий в состояниях и отказаться от возможности изучения всех деталей. Альтернативно мы можем записать это как закон замеса теста: Если мы хотим чему-то научиться, мы не должны думать о том, чтобы выучить все.
Чем чаще происходят обычные вещи, тем чаще они происходят: 1. Потому что существует некая физическая причина, приводящая к предпочтению определенных состояний (первый закон). или: 2. Потому что есть некая духовная причина (Второй закон).
Предложим, казалось бы, осторожно закон, так называемый общий закон термодинамики: при отсутствии специальных ограничений состояния с высокой вероятностью возникновения наблюдаются с большей вероятностью, чем состояния с малой вероятностью возникновения.
Но для статистиков вероятность появления этих двух рук одинакова. Почему? Если карты раздаются честно, то вероятность появления любой точно установленной комбинации из 13 карт такая же, как вероятность появления другой установленной комбинации карт. Фактически именно это статистики подразумевают под «честной деловой практикой». Это также согласуется с нашей общей системной интуицией, основанной на несущественных законах. Имеет ли игральные карты значение, что на них нарисовано? Однако интуиция игрока в бридж иная. Почему они интуитивно полагают, что вторая рука карт более реалистична, чем первая? Причина в том, что правила игры в бридж сформулированы людьми и придают важное значение определенным комбинациям карт, в противном случае это просто незначительные комбинации. Когда мы учимся играть в покер, мы учимся игнорировать определенные моменты, которые не важны для игры.
В настоящей игре в бридж вероятность того, что первая рука карт будет увидена, даже намного выше, чем вероятность того, что третья рука карт! Почему? Потому что хотя вероятность появления третьей руки карт велика, ее практически никогда не увидят, то есть особо не заметят играющие в карты люди.
4.4 Функциональные символы и идеи упрощения
В реальных ситуациях наблюдатель должен сам определить объем и детализацию наблюдения, то есть широту и глубину. Поскольку эти характеристики могут играть решающую роль в наблюдении, мы не можем просто махнуть руками и пропустить этот процесс. Когда наблюдатель выбирает конкретную область наблюдения, он фактически утверждает, что то, что в ней содержится, является важной особенностью или, по крайней мере, самой важной вещью, которую он может наблюдать. Для этой ситуации в математике существует простое обозначение, называемое обозначением функции.
Функциональные символы особенно важны в общем системном мышлении, поскольку, когда мы не можем точно описать поведенческие характеристики системы, мы можем использовать их для представления части знаний о системе.
Обозначение функций также можно использовать с явными формулами для представления промежуточного этапа знаний между функциональными зависимостями и точными формулами.
Поскольку научные «объяснения» всегда сводят одно явление к условиям других явлений, представление о функциональной декомпозиции весьма заманчиво.
Так какие же ошибки допускают учёные при таком разложении? На этот вопрос есть два основных ответа. 1. На определенном этапе он может что-то упустить в функциональной зависимости, и дальнейшая декомпозиция вызовет из-за этого ошибки, хотя хороший приближенный закон может быть получен. Мы можем назвать это неполным заблуждением. 2. Даже если наблюдение завершено, процесс разложения в конце концов остановится либо из-за ограниченных возможностей наблюдателя (в том числе из-за ограниченного терпения наблюдателя), либо потому, что «реальная» ситуация не позволяет продолжать разложение.
4.5 Неполнота и прошлая полнота
Поскольку состояние, описываемое черным ящиком, — это все наблюдаемые нами наблюдаемые вещи, нет способа выбрать лучший метод наблюдения для наблюдения за этим черным ящиком на основе самих результатов наблюдения. Черный ящик своим поведением сообщает нам, что наблюдение неполно, поскольку состояние не является достоверным. Однако он не может сказать нам, как уточнить наблюдение, чтобы оно стало определяющим состояние. Мы можем только продолжать наблюдать, поэтому перед изобретателями и физиками встает проблема, как выбрать перспективу.
Любой успех в физических исследованиях зависит от разумного выбора наиболее важных объектов наблюдения в сочетании со спонтанным абстрагированием некоторых особенностей мозга. Хотя эти характеристики привлекательны, современная наука недостаточно развита, чтобы исследования принесли полезные результаты.
Если что-то опустить из T = f(a), то дальнейшее разложение не может гарантировать логическую корректность и возникает ошибка неполноты.
Сказать, что функциональная зависимость «неправильная», означает, что «настоящее» уравнение не входит в набор возможных. Либо потому, что T не зависит от a (слишком полное), либо потому, что T также зависит от других переменных, кроме a (неполное). Что является основанием для такого вывода? Очевидно, можно лишь наблюдать за поведением Т и а.
Если диапазон наблюдения можно легко расширить, но вычислительная мощность мозга недостаточна, то мы выбираем: T = f(a, b, c), поскольку эта формула относительно «проста». С другой стороны, если у нас сильная вычислительная мощность, но слабая наблюдательность, тогда выберем: T = f (b, c), чтобы больше думать и меньше наблюдать. Однако, пока мы ограничены этим набором наблюдений, мы не можем судить, какое утверждение является «правильным». Это основное правило игры в черный ящик.
Для наблюдения черного ящика, если не появляются новые результаты наблюдения, невозможно решить проблему изоморфизма и сделать выбор среди набора моделей. Не открывая коробку, мы не узнаем, шестеренки это или схемы, или дрессированная обезьянка трясет джойстик.
Но мы также можем выбрать: T = f (a, b, c), потому что мы не заметили: T = f (a, c) уже может удовлетворять требованиям. Или потому, что мы это замечаем, но не удовлетворены формулой; или потому, что мы физики и знаем, что «физические системы так не ведут себя», или потому, что мы психологи и знаем, что «люди так себя не ведут»; или потому что мы упрямо верим, что «b должен быть включен несмотря ни на что». Этот выбор произволен, что гарантирует, что у разных наблюдателей будет много способов интерпретировать свои наблюдения, не только объясняя, какая конфигурация выбрана, но даже объясняя, «какие наблюдения являются наиболее важными».
Если есть две модели, которые соответствуют всем наблюдаемым данным, мы говорим, что эти две модели изоморфны, то есть имеют «одинаковую форму». Математически эти две модели должны соответствовать всем возможным данным.
Какой ответ «правильный»? Кто из них может «объяснить» наблюдение? Для любого конечного набора наблюдений множество объяснений бесконечно.
Поскольку мы смотрим на проблему с точки зрения супернаблюдателя, мы можем позволить другим наблюдателям расширить наблюдение, улучшить детализацию наблюдения или улучшить способность памяти, но у них нет информации, необходимой для принятия такого выбора.
Мы только что увидели провал стратегии декомпозиции, вызванный неполнотой. Фактически, мы можем перевернуть эту идею с ног на голову и использовать ее как интуитивное определение полноты. Другими словами, как бы мы ни выбирали из изоморфизмов или на сколько тонких перспектив ни разлагали, новых сущностей мы не откроем. Мы также видим, что полнота может быть лишь приближением, и поскольку она основана на скачке индуктивного убеждения, ее правильность не может быть гарантирована. Редукционистская ошибка, возникающая из-за неполноты, приемлема, потому что мы все испытали ее в той или иной форме.
4.6 Обобщенный принцип дополнительности
Общий взгляд на системы основан на более простых предположениях и, следовательно, является более общим. Если по какой-то причине наблюдатель не вносит бесконечные улучшения в наблюдение, то между любыми двумя точками зрения будет существовать взаимодополняемость. Потому что почти во всех случаях у нас всегда есть какая-то причина прекратить бесконечно совершенствовать методы наблюдения, чтобы можно было убрать условия и получить общий закон дополнительности: Любые две точки зрения дополняют друг друга.
Однако некоторым людям труднее принять вторую причину неудачи упрощения: это вопрос взаимодополняемости. Физики впервые столкнулись с проблемой соответствия и предсказуемости, потому что физика была более продвинута в своих возможностях применять стратегии упрощения. Кроме того, некоторые учёные (или люди, называющие себя учёными) обычно настолько далеки от полной картины, что не удивляются, что их декомпозиция иногда дает сбой. Если бы физика не предложила «дополнительность» (своеобразную модель редукционизма), то, вероятно, никто бы не принял эту концепцию.
Однако обратите внимание на взаимодополняющий характер этого подхода. Чтобы точно измерить скорость, мы надеемся, что размытое призрачное изображение будет как можно более длинным, но в то же время, чтобы точно измерить положение, мы также требуем, чтобы призрачное изображение было как можно короче. Поэтому, как бы вы ни выбрали выдержку, в результате получается компромисс, и разные наблюдатели будут устанавливать разные выдержки и, таким образом, видеть разные (или дополняющие друг друга) фотографии.
Физики не ленивы: если удобный эксперимент приводит к дополнительности и дополнительности можно избежать, приняв менее удобный метод, он откажется от удобного метода. Он будет искать пленку с более высоким разрешением, он откажется от камеры и построит радар, он может даже отказаться от радара и построить лазер. Они никогда не отказываются от поиска лучшего пути только ради «удобства». Ничто не могло заставить их отказаться от поисков Святого Грааля, кроме «законов природы», то есть неделимого физического взаимодействия. Неудивительно, что такие люди с трудом принимают взаимодополняемость!
Ключевой момент идеи дополнительности состоит в том, что это две точки зрения, которые не являются полностью независимыми, но несводимы друг к другу.
Редукция — лишь один из способов достижения понимания, существует множество других. Как только мы перестанем пристально смотреть на небольшую часть мира и начнем более пристально смотреть на саму науку, мы обнаружим, что редукционизм — это идеал, который никогда не был реализован в реальности. Редукционизм — это всего лишь научная вера. Должно быть, это вера, потому что никто никогда не видел конечного редуцированного состояния какого-либо набора наблюдений.
Глава 5. Декомпозиция наблюдений
В этой главе мы обсудим, как ограниченные мыслительные способности наблюдателей влияют на проводимые ими наблюдения.
Вывод очевиден: если наша память ограничена, то разложение системы на несколько независимых подсистем позволяет нам лучше прогнозировать поведение системы. Это научный метод. Если бы не ограниченные возможности мозга, в этом не было бы необходимости. На самом деле существование науки — лучшее доказательство ограниченности возможностей человеческого мозга.
Опять же, наши ограниченные способности являются основной причиной, по которой мы хотим, чтобы наши взгляды были «естественными» или «удовлетворительными», потому что мы не можем постоянно иметь в уме два разных взгляда.
Правила не должны опираться на конкретное символическое представление. Обратите внимание на слово «должен». Разница между вашим (R,G,W) и изобретательским (световая сетка, Мимус) заключается в выборе символов, потому что ваша способность разлагать состояния совершенно одинакова.
В большинстве распространенных ситуаций «красного света» или «тона» достаточно для наблюдения за системой. Но на этом складе, если вы сможете научиться «видеть» яркие стили и Мимус, то мир, который вы увидите, будет простым.
Закон различия: Закон не должен зависеть от конкретного символического представления, но часто верно обратное.
5.1 Метафоры науки
В науке, как и в поэзии, важное качество заключается не в самой законченной метафоре, а в процессе трансформации, то есть в процессе создания метафоры. Из-за структуры поэзии или самой науки метафоры могут строиться на других метафорах, а функции могут строиться на других функциях.
Откуда разнорабочий узнает, что предстоящая работа будет похожа на предыдущую? Это всего лишь убеждение, с которым мы уже сталкивались раньше. Может быть, нам следует назвать это Эмпирическая аксиома: Будущее будет похоже на прошлое, потому что в прошлом будущее будет похоже на прошлое.
На этом уровне наука и поэзия очень похожи. Поэт начинает с метафоры, а затем подробно объясняет, что его возлюбленная подобна розе или как рассвет похож на богиню, которую можно обнять. Ученый начинает с полного представления, затем продолжает пересматривать и упрощать и, наконец, сводит исходную функцию к функции чего-то другого. Как и в случае с поэтом, предполагается, что конечная редукция известна и поэтому не нуждается в определении.
Специализация науки привела к возникновению проблемы: ученые разных областей редко имеют общий опыт и, следовательно, не имеют основы для общения.
Метафоры могут работать только в том случае, если мы понимаем (или думаем, что понимаем) определенные характеристики одной вещи и переносим их на другую вещь.
Если вещь в настоящем может быть заменена другой вещью в прошлом, эти две вещи похожи.
В науке, как и в поэзии, значения слов, которые мы используем, в конечном итоге должны исходить из наблюдений. «Действуем шаг за шагом согласно рассуждениям», но начинать надо с какого-то свойства цикла. Точно так же мы можем постепенно понять значение рассвета, основываясь на метафорах Бернса и Рембо, но сначала нам необходимо узнать значение слова «роза».
Поэзию, основанную на другой поэзии, часто называют «академической» поэзией, поскольку в основе ее обращения лежит не непосредственный опыт реального мира, а опыт другой поэзии. По этой же причине науку, основанную на других науках, часто называют «академической» наукой.
5.2 Вещи и границы
Идея четкого различения разных частей укоренилась глубоко, поэтому мы уверены, что всегда сможем отличить внутреннее от внешнего, даже если это может потребовать немало усилий. По аналогии мы применяем эту концепцию ко всем системам, используя слово «система» для обозначения «внутри», а «окружающая среда» для обозначения «снаружи».
Мы используем метафору «части» или «вещи», которая тесно связана с нашим опытом физического пространства, особенно с нашим опытом «границ».
Одной из самых глубоко скрытых научных метафор является понятие «вещи» или «части», которую можно четко отличить от других вещей или частей.
Эти «вещи» или «части» являются обладателями «свойств» или «свойств», они обладают этими свойствами, подобно тому, как спичечный коробок содержит спички или свинья носит жир.
Несмотря на это, мы сталкиваемся с трудностями в рассуждениях, когда имеем дело с системами с практическими границами. Проблемы часто возникают потому, что мы выбираем границы, основываясь на прошлом опыте или опыте наших предшественников. Поскольку эти переживания в большинстве случаев очень эффективны, а когда они недействительны, нам трудно избавиться от их влияния.
Проблема здесь в том, что «граница» не может быть бесконечно тонкой, просто она принадлежит и системе, и окружающей среде. Такая граница является не разделением, а соединением.
Поэтому, как учёные, если мы делаем более конкретные выводы о системе, мы должны точнее описывать сегментацию, а не останавливаться на поэтических метафорах.
5.3 Свойства и непреложные законы
Но уже через несколько минут наблюдения мы начинаем переносить то, что узнаем из одной ситуации, на ситуации, которые, по нашему мнению, похожи. Одним из преимуществ разложения системы на ее свойства является возможность распространить представление на ненаблюдаемые состояния.
Для наблюдателей с ограниченной памятью свойства имеют мыслительную функцию. Мы можем думать, что некоторые свойства более «естественны», чем другие, но это просто означает, что мы более привыкли наблюдать таким образом.
Мы называем этот способ указания на определения «примерными определениями». Хотя мы можем использовать другой набор свойств при объяснении одного набора свойств, мы все равно скрываем тот факт, что исходный набор получается посредством определения примеров. Действительно, мы ушли слишком далеко от исходного определения, чтобы различать исходные свойства и производные свойства.
Поскольку наша рабочая среда становится все более незнакомой, унаследованные и приобретенные способности восприятия будут становиться все более неэффективными.
Закон инвариантности: для любого данного свойства существуют некоторые преобразования, которые сохраняют его неизменным, и некоторые преобразования, которые его изменяют.
Изменение можно понять, только наблюдая за тем, что остается прежним. Постоянство можно понять, только наблюдая, какие преобразования происходят.
5.4 Сплит
Очевидно, что если я не всегда могу использовать определенное состояние для идентификации качества или атрибута, то оно не может удовлетворять определяемым нами свойствам.
Если сегментация описывает свойство, это означает, что когда состояние постоянно, это свойство не меняется со временем.
Отношения должны соответствовать нашему интуитивному пониманию свойств, а вторым атрибутом является симметрия.
Даже если «дружба» — это симметричные отношения в конкретной системе, мы все равно не можем разделить эту систему на «друзские» подсистемы в силу необходимости транзитивности, то есть третьего условия.
Транзитивные ошибки — наиболее распространенные ошибки, допускаемые при обсуждении свойств или частей.
5.5 Закон сильной связи
Используя аналогичные аргументы, мы обнаружим, что с течением времени системы, которые легко разложить, разложились, а остальные системы, как правило, тесно связаны и их труднее разложить.
Точно так же, как ученые или поэты, они стремятся приблизиться к «истине», и этот подход никогда не может быть завершен.
Только пытаясь изменить по одному фактору за раз, мы можем узнать, следует ли их называть «факторами» или «атрибутами». Согласно закону инвариантности, именно преобразования, которые мы пытаемся сделать, то, что сохраняет или уничтожает, сообщают нам значение конкретного фактора или атрибута.
Закон совершенных систем: истинные свойства системы невозможно изучить.
Накопившиеся проблемы включают в себя две ситуации. В первом случае ее может решить современная наука, но она до сих пор не решена либо потому, что нет попытки, либо из-за неправильного понимания. Во втором случае имеющихся инструментов недостаточно. Именно этим на самом деле озабочено движение общей теории систем.
Закон образования прочных связей: В среднем герметичность системных связей выше среднего уровня.
Мы используем эту конкретную форму не для того, чтобы прямо заявить, что система является идеальной, а просто для того, чтобы привлечь внимание к ее взаимозависимой природе.
Глава 6. Описание поведения
Что касается меня, проведение операционного анализа убедило меня, и чем больше я этим занимался, тем больше я убеждался в том, что лучше анализировать поведение или то, что происходит, а не изучать абстрактные описания объектов или статические объекты.
6.1 Моделирование: Белый ящик
Как общий инструмент моделирования, цифровые компьютеры имеют некоторые практические преимущества, которых нет у масштабных моделей и аналоговых компьютеров, но здесь нам нужно обратить внимание только на одно преимущество - «программирование». Этот механизм позволяет нам использовать более естественный язык для построения системы «белого ящика», чтобы мы могли стоять на одной стартовой линии при обсуждении.
Некоторые теоретики систем рассматривают моделирование как окончательный инструмент, поскольку считают, что для объяснения понимания поведения необходимо построить систему, демонстрирующую это поведение. Внутренняя часть системы больше не полностью скрыта, а полностью открыта. Это белый ящик, а не черный ящик.
Среди изобретений человека цифровые компьютеры легче всего описать функционально. Оно действительно весьма изменчиво, и в его поведении (когда оно работает нормально) единственные характеристики, которые можно обнаружить, — это почти исключительно характеристики организации в целом.
В предыдущих главах мы обсуждали «черные ящики»: единственный способ понять такую систему — наблюдать за ее поведением.
Разработчики системных моделей должны усердно работать, чтобы преодолеть свои собственные инстинкты.
Мы можем построить физическую модель в соответствии с определенной пропорцией для моделирования системы. Изучение этого закона масштабирования называется «анализом размерностей» и особенно рекомендуется тем, кто получил соответствующую математическую подготовку и стремится стать теоретиком системы.
Другой тип моделирования, который менее интуитивен, — это выполнение имитационных расчетов.
6.2 Пространство состояний
Для полного представления каждая система должна иметь уникальное местоположение, что является высшим значением слов «полный» и «система».
Мы увидели, как разложить «атрибуты» системы посредством сегментации. Пространство продукта показывает, как систематически соединить их вместе. Если каждая декомпозиция представляет собой реальное разделение, то пространство продукта должно включать в себя все исходные возможности. В этом случае все должно иметь свое место, и каждый должен быть на своем месте.
Точки на плоскости отображают не состояние одной системы в разное время (так называемая «диахроническая перспектива»), а состояния разных систем одновременно («синхронная перспектива»). Этот метод хорошо работает для обеих точек зрения и соответствует общенаучному методу замены последовательных наблюдений одной системы множеством индивидуальных наблюдений аналогичных систем, и наоборот.
Если нам удастся найти перспективу, в которой поведение системы будет казаться непрерывным, мы сможем считать стрелки, указывающие от одного состояния к другому, очень и очень маленькими. В этом случае мы можем иметь представление о том, что два состояния «близки», так что область на плоскости может представлять собой набор состояний или интервал, связанный друг с другом. Топология, одна из отраслей математики, изучает, как преобразовать перспективы, сохраняя неизменными такие свойства, как «близость». Но сложность математики не может скрыть тот факт, что первоначальная «близость» определяется наблюдателем.
Ценность этого изображения заключается не в том, что на картинке, а в том, чего на картинке нет. Хотя все должно иметь свое место, некоторые места могут быть пустыми. То есть каких-то сочетаний свойств не наблюдается. Эти дыры в пространстве состояний напоминают нам: 1. Наши наблюдения не полны, и есть другие состояния, которые еще не наблюдались; 2. Наша классификация атрибутов слишком широка.
Обычные люди, не являющиеся математиками, часто испытывают трепет, когда слышат разговоры о n-мерном пространстве, и думают, что математики обладают сверхмыслительными способностями. На самом деле математики особенные только в своей способности экстраполировать. Они не могут «видеть» n-мерное пространство и просто продолжают применять одни и те же математические операции независимо от того, сколько измерений задействовано. Точка в двумерном пространстве обозначается двумя числами, а точка в трёхмерном пространстве — тремя числами. Поэтому путем экстраполяции «точка» в семимерном пространстве обозначается семью числами. Одномерный объект (отрезок линии) разбивает двухмерный объект (плоскость) на две части. Двумерный объект (плоскость) разбивает трехмерный объект (твердое тело) на две части. Следовательно, путем экстраполяции шестимерный объект разбивает семимерный объект на две части.
Говоря о уменьшении размерности, что бы вы ни хотели сказать, добавляйте слова «изображение». По крайней мере, когда мы говорим это, мы напоминаем себе, что некоторая информация была удалена и мы, возможно, захотим ее восстановить.
Чтобы восстановить информацию, утраченную в результате проекции, мы должны получить системную информацию из других каналов, то есть информацию о недостающих измерениях. Эту обратную операцию можно назвать расширением, и это также важная причина, почему перспектива пространства состояний ценна. Нам просто нужно добавить измерение к каждой вновь обнаруженной переменной. Таким образом, нашу прошлую работу можно сохранить, поскольку прошлое пространство состояний становится проекцией нового пространства состояний, поэтому наши предыдущие наблюдения по-прежнему являются значимыми объяснениями.
Эмпирическое правило поведения в пространстве состояний, то есть диахроническое правило: Если линия поведения пересекает точку , то либо: 1. Система не определяется государством Или: 2. То, что вы видите, — это проекция, неполный вид.
Закон синхронности: если в пространстве состояний одновременно находятся две системы, то это означает, что размерность пространства слишком мала, то есть представление неполное.
6.3 Время как ориентир поведения
Выбор свойств системы — это компромисс между удобством независимости и необходимостью полноты.
Мы предлагаем Правило счета до трех: Если вы не можете придумать три способа злоупотребления инструментом, значит, вы не знаете, как его использовать. Соблюдение этого правила защищает нас от фанатизма оптимистов, преувеличителей и прочих перфекционистов всех мастей, но прежде всего от нас самих.
Говорить о ступенчатых функциях и медленно растущих кривых, не зная временной шкалы, — техническая чепуха. Шкала времени не имеет абсолютного значения, она имеет значение только в сравнении с другими шкалами времени.
Парадоксально, но один из способов решить проблему слишком большого количества измерений — это ввести еще одно измерение — временное. Среди всех возможных измерений время обладает особым свойством: оно всегда движется в одном направлении. Другими словами, время невозможно повернуть вспять. Поскольку t никогда не будет принимать одно и то же значение дважды, вы можете полностью исключить циклы или любую форму пересечения, независимо от того, благочестивы вы или находчивы. Цикл — это уже не повторение одного и того же состояния, а переживание подобных состояний в разное время. Более того, измерение времени позволяет нам различать схожие циклы, протекающие с разной скоростью.
Одним из недостатков представления пространства состояний является то, что нашему мозгу не хватает визуального воображения для пространств выше двух и трех измерений. Что еще хуже, двух- или трехмерное пространство имеет недостатки как средство коммуникации. Хотя мы можем решать n-мерные проблемы в уме, как мы можем сообщить об этих проблемах другим людям в трехмерном пространстве?
Науку можно рассматривать как процесс, то есть исследование точек зрения, под которыми можно рассматривать вещи, для создания неизменных законов. Следовательно, научные законы описывают, как выглядит мир (я открыл его), или предписывают, как видеть мир (как я его открыл). Мы действительно не можем увидеть разницу между ними.
Экспериментаторы обнаружили, что, хотя ячейки в памяти компьютера, хранящие уровни членства, меняли свои значения, всегда существовало 100 ячеек памяти. С точки зрения «белого ящика» этот закон чрезвычайно скучен, но с точки зрения «черного ящика» это настоящее открытие.
6.4 Поведение в открытых системах
Циклы — это характеристики поведения системы, определяемые состояниями. Если мы видим, что система образует петлю, мы предполагаем, что в настоящее время на нее не могут влиять внешние факторы. Конечно, на это могут влиять внешние факторы цикла, или же внешние факторы слишком малы, чтобы разорвать цикл.
Почему физико-химическим лабораториям необходимо создавать идеальную закрытую среду? Целью является создание системы с определенным статусом для исследований. Почему им нравится изучать системы с определённым состоянием? Потому что поведение системы в определенном состоянии просто. Все, что происходит в системе, можно представить непересекающимися линиями поведения.
Однако если наблюдатель примет во внимание все эти моменты и успешно изолирует систему в стенах совершенства, линии поведения все равно могут запутаться, и в этот момент он скажет, что видит «случайность». Однако у наблюдателей нет надежного способа отличить случайность от скрытой открытости, «дырявой стены».
Наблюдатели представят различия. Он может наблюдать в разное время и видеть разное поведение системы, поэтому он видит разные части поведенческой линии. Другой наблюдатель может увидеть другое поведение, потому что он по-другому определяет систему, различает другие характеристики или использует другую шкалу времени. Даже один и тот же наблюдатель может быть «разным» в разное время, потому что он может полностью менять метод объединения, метод деления или шкалу времени.
Описание системы с точки зрения типичного поведения и описание системы с точки зрения неожиданного, но важного поведения — это два способа, с помощью которых мы привыкли восстанавливать единую линию поведения, которая нам нравится в закрытых системах.
Учитель решил описать общее поведение Джона с точки зрения изолированного поведения, чтобы упростить поведение открытой системы.
Из-за страха неожиданности мы обычно некоторое время наблюдаем за системой, прежде чем описывать ее общее поведение.
(Почти) Независимо от начального состояния и входной последовательности, система достигнет одного и того же конечного состояния. Такая система называется «одноконечной» системой. Однородные системы привлекательны для нас, потому что нам нужно последовательное поведение и простое описание наблюдений.
Поскольку мы можем быть и наблюдателями, и средой, мы можем как предсказывать ее поведение, так и влиять на ее поведение.
6.5 Закон неопределенности
Закон неопределенности: Мы не можем определить, следует ли отнести наблюдаемые ограничения на систему или на окружающую среду.
Глава 7. Некоторые системные проблемы
Только перемены вечны.
7.1 Систематическая триархия
Таким образом, следующие три важных вопроса доминируют в общем системном мышлении, то есть в системной триархии: 1. Почему я вижу все, что вижу? 2. Почему все остается по-прежнему? 3. Почему все меняется?
Только тогда мы задали вопрос эволюции: «Как вещи развились до того, что они есть сегодня? Почему они не могут оставаться такими же вечно?»
Реальная трансформация здесь заключается в переходе от сосредоточения внимания на организационной форме к сосредоточению внимания на действии, от существования к поведению, от формы к функции, от модели к процессу, от вечности к временному существованию. «Существование» — это пересечение сущности и времени. С течением времени те аспекты организации, которые кажутся относительно неизменными, составляют базовую структуру сущности или организма. Инвариантность во времени помогает идентифицировать важные части зрелой системы. Вместо этого существуют кратковременные обратимые изменения, которые происходят с течением времени, которые часто происходят неоднократно и составляют «поведение» или функцию. Эти долгосрочные необратимые изменения, которые часто происходят постепенно, представляют собой «эволюцию» или развитие; С течением времени изменилось и внимание людей к сущностям: от объектов (структур материи в пространстве) к поведению (структурам событий во времени). —— Р. В. Джерард
Любое общее системное мышление должно начинаться с одной из проблем и начинать исследование до тех пор, пока оно не будет вынуждено переключиться на другую проблему. Мы никогда не сможем надеяться достичь конца и не будем пытаться. Наша цель — улучшить мышление, а не решить загадку Сфинкса.
Где мы путешествовали? Используя терминологию Джеральда «бытие, поведение, эволюция», мы обсудили способы записи существования: наборы символов, структурные диаграммы, свойства, границы и белые ящики. Мы изучали поведение: пространства состояний, временные диаграммы, входные данные, случайность и черные ящики. Мы также изучали взаимосвязь между существованием и поведением: как вывести конкретную структуру из конкретного поведения, извлекая «атрибуты», как создать конкретное поведение из конкретной структуры, выполнив «программу»;
Но мы также смотрим на все эти вещи, в частности, с четвертой точки зрения, а именно с веры. Мы спрашиваем: как наблюдатели (или верующие) участвуют в этих наблюдениях? Ответ приходит во многих формах: закон глаза-мозга, общий закон термодинамики, общий закон дополнительности, закон различия, закон инвариантности, закон сильных связей, закон изображений, законы синхронии. и диахрония, закон неопределенности и так далее. Вывод, который дают все эти ответы, заключается в том, что мы, как наблюдатели, запутаны в наблюдаемых явлениях, и эта запутанность приводит к нашей окончательной неспособности определить, что такое существование, а что такое убеждение.
7.2 Стабильность
Физики признают эту проблему, поэтому их концепция устойчивости связана с так называемыми «малыми возмущениями». Система лишь слегка приоткрывается, а дальше мы наблюдаем за ее поведением. Если влияние возмущения на систему постепенно исчезает, то система устойчива, и наоборот, если влияние возмущения усиливается, система неустойчива;
Стабильность означает не только предел изменений, которые может выдержать система, но и степень возмущения, которое может выдержать система. Поэтому, когда мы говорим о стабильности, мы включаем два значения: некоторое приемлемое поведение системы и некоторое ожидаемое поведение окружающей среды.
Хотя этого аргумента достаточно для изучения учеными почти закрытых систем, для тех, кто не может избежать открытости в лаборатории, он просто вводит в заблуждение. В частности, это может сбить с толку внимание, заставляя нас искать стабильность «внутри» системы, а не рассматривать ее как связь между системой и ее окружением. Когда природа хочет сохранить невосполнимый ресурс, она ничего не делает, пока люди фактически не разрушат экосистему. Точного определения «небольшого нарушения» пока не существует.
Концепция линейных систем, хотя и полезна для системного мышления, также отталкивает абсолютизм в более зловещую сферу. Ни одна известная нам система не является строго линейной.
Круговой аргумент: Текущая формулировка научных целей и методов основана на культурной идее, и это необходимо прояснить. Если мы сможем изолировать более важные культурные институты от их уникальных обстоятельств, классифицировать их по категориям и практиковать до тех пор, пока повторяющиеся явления не приведут к предшественникам или функционально связанным вещам, тогда можно будет считать, что культурные институты, которые мы исследуем, являются фундаментальными и неизменными, в то время как эти вещи которые ведут к уникальности, вторичны и изменчивы.
Человеческая мысль и наука, возникшая из нее, могут лишь уловить и назвать важную сторону фактов, как их отношения, законы, короче говоря, неизменные части вечных изменений, но не Материальность, индивидуальность, которой пульсируют эти аспекты; реальность и человеческая жизнь, и поэтому непостоянны и неосязаемы.
Стабильный = доброкачественный? Потому что: Изменение означает, что старая система понятий не подходит, и для перестройки системы понятий требуется огромное количество сил и энергии. Это выбор, который не нравится жизненному инстинкту.
7.3 Живучесть
Выживание – это то, что действительно важно для системы. Поскольку постоянство — это продолжающееся существование системы, чтобы ясно понять значение постоянства, мы должны изучить значения слов «продолжение» и «существование».
Почему система выживает? В долгосрочной перспективе это происходит потому, что систем, которые не выживают, больше нет, и мы о них не думаем. Системы, которые мы часто видим, — это системы, выбранные из всех прошлых систем как лучшие «выжившие».
«Постоянство» относится к периоду времени, в течение которого система должна существовать, чтобы быть достойной изучения.
7.4 Идентификация
Существовать — значит иметь логотип. Логотип на самом деле является синонимом живучести, потому что, если он не сможет выжить, нечего будет маркировать, а как только что-то меняет логотип, это означает, что оно больше не существует.
Если мы примем программный подход к выявлению сходств и различий, мы сможем уточнить понятие «идентичность». Это поле также известно как «распознавание образов» или, более конкретно для визуальных изображений, «обработка изображений».
«Различие — это самая основная концепция кибернетики», и то же самое верно и в общем системном мышлении. Мы всегда должны помнить, что это также и самая сложная концепция.
7.5 Регулировка и адаптация
Понятия «регуляторный» и «адаптивный» исходят из двух сторон дебатов «белый ящик» и «черный ящик», поэтому их ясность зависит от того, насколько четкими являются разделения «П» и «В». Но если логотип меняется, система считается не «адаптирующейся», а скорее «уже не выживающей».
Аппаратное обеспечение компьютера представляет собой «законы природы», а также является этапом реализации моделирования. Хотя симуляция «полагается» на это оборудование, ключевым моментом является драматургия, а не постановка сцены.
Закон эффекта: Небольшие изменения в структуре часто приводят к небольшим изменениям в поведении. Или нашими словами: Небольшие изменения в белом ящике часто приводят к небольшим изменениям в черном ящике. с другой стороны: Небольшие изменения в поведении часто являются результатом небольших изменений в структуре.
Мы можем назвать эти две точки зрения «белым ящиком» и «черным ящиком», например: механическая механика и термодинамика, физиологи и ученые-бихевиористы.
7.6 Закон о старых автомобилях
Он отфильтровывает тревожные сигналы в своем окружении и, по нашему мнению, в максимально возможной степени применяет регулятивный подход, чтобы избежать адаптивных изменений в своем поведении. Однако, по его мнению, его задача — сохранить свою идентичность и выжить. Чем более эффективна эта система кондиционирования, тем меньше вероятность, что он изменит неприятное поведение. Единственная надежда на перемены — либо изменить то, как он себя идентифицирует, либо резко увеличить его страдания.
Правило старой машины: 1. Системы, которые хорошо регулируют, не требуют адаптивных изменений; 2. Система может упростить свою условную работу за счет адаптивных изменений.
Стоит ли обслуживать или ремонтировать старые автомобили?
Справьтесь со стрессом или измените себя
1. Если способ взгляда на мир не оказывает чрезмерного давления на наблюдателя, нет необходимости меняться. 2. Способы видения мира могут измениться, чтобы уменьшить стресс у наблюдателя.