Новости системного мышления, май 2022

ailev — 07.05.2022 Системный подход как борьба со сложностью: сначала понять, откуда эта сложность берётся
Вместо того, чтобы просто переписывать текст учебника системного мышления "из головы" меня тянет на "ещё подумать". Скажем, берём frustration -- после знакомства с https://en.wikipedia.org/wiki/Geometrical_frustration (откуда и пошёл термин с 1977 года, и поглядите там видео в этом тексте, очень хорошо объясняет это явление) я склонен переводить его как "неустроенность" (отсутствие устройства) или даже нестабильность/неустаканенность из-за конкурирующих взаимодействий (competing interactions) как причины нестабильности/неустаканенности/фрустрации. После этого можно читать главный текст, где эти самые фрустрации между организационными уровнями (organizational levels) даются как причины появления функционального эволюционного разнообразия, то есть возникновения биологической сложности: https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.1807890115 (Вольф, Кацнельсон, Кунин, "Physical foundations of biological complexity", 2018 год -- и читать её хорошо бы, читая литературу к этой статье, иначе многое просто непонятно). Сложность берут конструктивистскую/информационную, ибо такая принята в биологии: сколько информации нужно знать, чтобы реплицировать систему (скажем, сколько нуклеотидов в DNA).

В статье начинают с того, что (по Резерфорду) есть физика (нетленка, независимость от времени -- упал-отжался приводит к возврату состояния, есть эргодичность, https://ru.wikipedia.org/wiki/Эргодичность ), а есть собирание марок (например, биология, где время важно, упал-отжался неожиданно не приводит к состоянию до "упал", у системы есть "память" и нет эргодичности), и ставится задача объяснить физичность собирания марок. Простейшие системы с памятью -- это стёкла (ни жидкие, ни твёрдые, "неустроенные"), а любимый объект физиков -- это "спиновые стёкла" (где магнитные диполи испытывают с одной стороны влияние близких соседей, а с другой стороны влияние и дальних соседей). Эти стёкла ведут себя странно: они гуляют по дискретным состояниям, быстро перескакивая из одного в другое. Энергии всех этих состояний примерно равны, и в каждом состоянии квазиравновесие, притяжение состояний к некоторому аттрактору. Но из-за этих конкурирующих взаимодействий ближних магнитных доменов и общего поля всех доменов возникает эта "неустроенность": между этими квазиравновесиями идут перескоки, это ни разу не равновесие.

Если развивать эту идею дальше, то аттрактор становится сильнее, и возникает дискретизация/цифровость/устойчивость, проявляющаяся как "полосатые стёкла", то есть какие-то паттерны в участках квазиравновесия в состоянии системы. Скажем, DNA это явно что-то "цифровое", а не "аналоговое", как репликатор хорошо воспроизводится, и имеет комбинаторно огромное число состояний. Но реплицируются только удачные состояния, которые справляются с фрустрациями, идущими на всех уровнях выше. Тут нужно помнить, что и вся эволюция это многоуровневая оптимизация для этих фрустраций (работа, которую я уже много раз цитировал: https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2120037119 -- Toward a theory of evolution as multilevel learning, вышла в 2022 году). Но вот в статье 2018 года приводится что-то типа стека организационных (я их называл системными или эволюционными, но сами авторы говорят об организационных, тоже очень неплохое слово) уровней в табличке формата "Система -- факторы, порождающие нестабильность (конкурирующие взаимодействия) -- эмерджентные функциональные и эволюционные свойства/features". Помним, что в таблицах нас прежде всего интересуют типы, которые там в столбцах: это шаблончик, по которому хорошо бы представлять всякие эволюционные/организационные/системные стеки, "вид системы -- конкурирующие взаимодействия (и тут даются две системы разных уровней, "ближняя и дальняя") -- эволюционная новация". Правда, авторы не слишком озабочены онтологической строгостью своей таблицы, особенно в последнем столбце. Таблица начинается с RNA и белка, затем через клетки (где много разного) и организмы к популяциям (в том числе половой диморфизм как пример популяции), а затем сразу экосистемы (разные виды в разных нишах) и общества (про которые авторы намеренно ничего не говорят -- We refrain from specifying the conflicts that drive the origin and evolution of human societies. "Конфликты" тут как раз и есть "конкурирующие взаимодействия").

Дальше говорим о много чём, но как пример постоянно появляются автономные и полуавтономные системы, то есть хозяева с паразитами -- ибо нашлась работа, показывающая неустойчивость систем, в которых нет паразитов (с этим, конечно, ещё нужно тоже поразбираться: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1692888/, The evolution of replicators, E. Szathmáary, 2000. И там много ещё чего интересного, типа "The typical path of evolution goes from limited to unlimited heredity, and from attractor-based to modular (digital) replicators").

Вот, пришли ровно к идее "системного творчества" как нахождением противоречия и его разрешением: https://ailev.livejournal.com/1425331.html. При этом закрываем этим объяснением ("физикой", а не "собиранием марок") два случая:
-- чисто эволюция (без "бога-дизайнера"), природная "возня", tinkering, нахождение фич для преодоления неустроенности "естественно", силами "природной" эволюции
-- инженерия мыслящими агентами, изобретательство -- ровно так, как описывает это ТРИЗ, Голдратт, или СМД-методологи: нашли противоречие (оно же -- неустроенность, конкуренцию факторов ближнего и дальнего системного уровня) и придумали решение проблемы, породили новое, "сделали изобретение".

Для меня это ещё связано с другими заходами панпсихистов-физикалистов (панпсихофизикалистов?) на работу с понятием системы и системными уровнями:
-- работы Дойля, который тоже очень интересовался "иммунной системой" и многоуровневостью с разнообразием в управлении
-- работы Филдса-Глазебрука-Левина (и где-то там рядом Фристон), которые тоже про аттракторы и self-evidence в системах, а про Markov blanket то есть уход от чистой субъективности в выделении систем в мире. Особенно интересно, что Кацнельсон упирает на неэргодичные системы, которые по определению не-марковские.
-- работы Дойча-Марлетто про создателей/constructor и их универсальность (там заход на ту самую "цифру" и репликацию, но мне важно, что это не "самореплицирующаяся" жизнь, а какие-то создатели, которые что-то там меняют вовне, заход на панинженерию по аналогию с панпсихизмом), плюс какие-то разъяснения про "физику против собирания марок".

То есть это всё ровно про системный подход, который вдруг продолжил развиваться ровно там, где всё это и начиналось: в физике, потом было подхвачено биологией. И вот новый виток, да ещё и теоретическое объяснение системных теорий творчества.

Как это всё гармонизировать в учебнике, я пока плохо пониманию, ибо до конца так и не разобрался: несколько групп людей нарабатывали этот материал много лет, а я явно не гений, чтобы встать на сразу все их могучие плечи и утрамбовать фронтирную полянку. В учебнике при этом нужно сделать ещё один важный шаг: весь этот материал нужно будет из физики-биологии (описательных дисциплин) развернуть в нормативную инженерную дисциплину и дать примеры, как все эти новые наработки помогают думать в самых разных проектах. Оно интуитивно-то понятно, что помогает думать. Но нужно довести до прозрачности, до очевидности, до немедленной полезности, как это мы сделали с предыдущим изложением на базе стандартов системной инженерии. Тем более что никаких противоречий со всем материалом нет, только уточнения о том, над чем важным нужно думать, когда в порядке предпринимательства прыгаешь по камушкам (образ из "Образования для образованных", подсмотренный у Stanley и Lehman).

Всё состоит из предпринимательства и инженерии
Вроде как заход на "труд" как что-то инженерное (помним уроки труда в школе: там как раз подчёркивалось, что "труд созидающий", понятное дело, что созидается что-то устойчивое, то есть система), инициируемое предпринимательством/деятельностью/активностью (ага, "активной жизненной позицией") признан удачным. И разделение на фундаментальные (связанные с порождающим/generative моделированием, иными словами моделированием-демоделированием, то есть схематизацией и рендерингом) и прикладные (инженерные, "как делать") дисциплины, данный в первых двух абзацах https://ailev.livejournal.com/1626337.html признан понятным. После этого традиционно (не как предпринимающий какую-то деятельность, не находящий affordance в нише, не "практичный" и "деятельный" вообще агент) предприниматель (типа "серийный предприниматель", см., например, пост Владимира Бодрова, https://blog.system-school.ru/2022/05/05/serijnoe-predprinimatelstvo-obespechivayushhaya-sistema-dlya-sozdaniya-predprinimatelskih-gipotez/) играет роль создателя (система создания, название типа "система" опускаем), создающего конечное звено цепочки создания: организационную систему как создателя целевой системы. Это, конечно, простейший случай -- и мы можем назвать его "инженер организации/business engineer/enterprise engineer/organizational engineer" или неформально "менеджер по развитию". Там же всё в ролях, и как пишет Владимир в своём посте, такое инвестор сочтёт "готовит себе рабочее место" (из роли организатора переходит в роль операционного менеджера, и продолжает играть роль создателя, когда нужно делать шаг развития).

Более сложный случай -- это "серийный организатор", тот самый "серийный предприниматель", который создаёт организацию, и идёт дальше. Это означает, что организатор должен для начала организовать организатора: цепочку создания нужно увеличить на единичку, иметь выделенного организатора, "службу развития". Серийный предприниматель/организатор::создатель создатель "службу развития"::создатель, которая создаёт "инженерную команду"::создатель, которая создаёт целевую систему.

Это всё, конечно, нужно ещё чистить, но студенты спотыкаются пока об эти цепочки создания, и нужно научиться как-то об этом рассказывать единообразно (выдать типовые объекты внимания и типовые примеры), чтобы можно было быстро распутывать сложные ситуации.

В связи с этим я даже начал шевелить системную схему проекта. Я там это "предпринимательство" вынес наверх от цепочки создания, а внизу расположил саму эту цепочку множества инженерий, включая менеджмент как организационную инженерию. Получается, что эээ... серийное предпринимательство/организаторство -- это тоже такая "инженерия цепочек создания", то есть нужно удерживать более одного звена в цепочке. Но если "придумал-создал рабочее место, то и не надо, пока службу развития не делаешь внутри разросшейся фирмы. И всё это в ролях, исполнять-то всё может один человек, или многотысячная толпа. То есть "предпринимательство" это тоже часть менеджмента, инженерия организационных систем.

В этом словесном винегрете (все эти оттенки "собственника", "владельца" в отличие от "инвестора" и "предпринимающего агента", а ещё "создателя", хотя создателем может быть и станок с ЧПУ, поэтому "оргсоздателя", а ещё просто "организатора") ещё нужно поразбираться, но он мне уже нравится: разных слов не так много, но ими описывается большое число реальных ситуаций с цепочками. В СМД-методологии всё это тоже есть, даётся как различение "производства" и "воспроизводства", но мы тут идём всё-таки по терминологии, совместимой с общепринятой, хотя и стремимся к снятию лишней антропоморфности (https://ailev.livejournal.com/1612513.html, "создатели, и в них квантовоподобное активное причинное обновление" и там "уйти от антропоморфизации: обсуждаем системы, некоторые из них способны принимать решения"), то есть хотим уметь говорить безмасштабно. Но есть задача и не переборщить с языковыми новациями, секты с совсем уж новоязом нам не надо.

Вот сугубо рабочий (в учебник войдёт доработанный вариант) эскиз системной схемы цепочки создания по мотивам OMG Essence. Если приглядеться, то это просто пририсованные кусочки дополнительных областей интереса к системной схеме проекта, и там совсем чуть-чуть уточнений имён (ну, и где-то связи добавил, а пару связей выкинул, чтобы картинку не заслоняли). Чтобы было единообразно, нужно, конечно, команду=проект дополнить описанием. Это и есть, вроде, "метод" как "описание метода работы". Но в оригинале альфы там сам метод, который как-то постепенно становится мастерством команды (команда его выучивает, это становится частью команды, при этом метод именно команды, состоящей из членов команды -- там многоуровневость, ибо команда может иметь довольно глубокую оргструктуру и ролевую структуру). Соблазн, конечно, поменять системную схему проекта для очевидной безмасштабности и очевидных цепочек очень велик. Пусть тут повисит как эксперимент (кликабельно).


Двухуровневое обучение с подкреплением: выработка налоговой политики
Вышла интересная статья, где пытаются обучением с подкреплением найти налоговую политику, максимизирующую социальные выплаты: "The AI Economist: Taxation policy design via two-level deep multiagent reinforcement learning", https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abk2607. Платил за это исследование Salesforce. Меня тут заинтересовало множество моментов:
-- попробовали сделать двухуровневое обучение с подкреплением: это вроде как организационные/системные уровни. Один уровень -- экономические агенты, и тут вдруг вторым уровнем выступает ...планировщик налогов. Оба учатся об друг друга: одни играют в налоговые игры -- но не убегают от налогов, а просто больше или меньше работают, выбирают разную работу, второй играет в изменение налоговой политики). Ох, планировщик налогов как говорящий от имени всей популяции? Вроде это подразумевается, но странно это.
-- это всё впрямую социальная инженерия (tax design). Поэтому все аргументы против такого применимы, но в статье они не упоминаются (то есть делается вывод, что это хорошо, разве что нельзя вот так сразу в жизнь употребить, нужны ещё исследования. Типа как "налоговая политика есть, мы исследуем как её улучшить").
-- не задаётся никаких предварительных предположений, что будут делать агенты, и что планировщик. Но результат обучения оказывается лучше, чем аналитические базисы из литературы: обучение с подкреплением лучше учитывает реалии, чем нынешние теоретические "оптимальные налогообложения". Делается вывод: теоретические модели не всё понимают про агентов и налоги. Про то, что налоговая политика это по факту вариант госпланирования и применим калькуляционный аргумент Мизеса -- ни слова. С другой стороны, налоговая политика может выдать при обучении нулевой результат: планировщик налогов мог бы убиться апстену и брать нулевой налог. Но нет, в текущем дизайне этого не происходит, находится "оптимальный налог". Я бы поисследовал, почему (для авторов польза налогов абсолютно очевидна, вопрос только в нахождении "оптимума").
-- отдельный раздел про этику: даётся статус работы как исследовательский, предупреждается, что нельзя вот так взять и применить на практике. А ещё отмечается, что даже если будет получена налоговая политика лучше по результатам, чем текущая, её на раз-два можно исказить за счёт непрозрачности результатов обучения, то есть в основе этой политики ни разу не объяснительная теория, чистая эмпирика, которая совершенно непонятно, когда вместо неизменно превосходного результата выдаст ужасный провал, как это всегда бывает с чистой эмпирикой.

Вот когда у нас потолком был организационный/эволюционный/системный уровень коллектива/фирмы/организации, можно было всё это игнорировать. Но если считать, что у нас безмаштабность и деантропоморфизация, то нужно включать как-то отслеживание SoTA. Одна из "больших историй" тут в эмпирицизме против рационализма: нейросетки против объяснительных теорий (я неоднократно об этом писал). Но если в киберфизических системах понятно всё про объяснительные теории (физика! информатика! но и тут мощное движение "новой науки", которая вместо объяснений даёт нейросетки-предсказатели, и не все признают, что это тупик), то на уровне общества всё плохо, "собирание марок" вместо теории. Замена человеческой интуиции машинной интуицией тут мало что даёт. И нужно будет разбираться. Я это разбирательство откладываю на 2023 год, но для этих уровней сообщества-общества-человечества в учебник всё-таки что-то нужно вписывать. Это большая проблема: социальная инженерия по факту есть, но это результат "возни", tinkering по большей части.

Картель перегорающих лампочек
На прошлой неделе в США анонсировали законопроект, по которому будет запрещено торговать лампами накаливания. Типа как стимулирование перехода на светодиодные лампы. В этой связи вспоминается картель Феб (Phoebus, он же Аполлон - он был и богом света), https://www.bloomberg.com/opinion/articles/2022-05-04/cheering-for-led-bulbs-read-this-cautionary-tale-about-the-phoebus-cartel

Там была социальная инженерия уровня сообщества. Конкуренция производителей ламп накаливания с вольфрамовой нитью быстро привела к тому, что лампы стали более-менее вечными. Понятно, что производителям ламп был бы каюк: они перестали перегорать! И тогда организовался картель этих производителей, который с огромными усилиями заставил всех делать лампочки, не перегорающие до 1000 часов, но после этого таки перегорающие -- для этого была создана рабочая группа "1000 Hours Life Committee", организована лаборатория в Швейцарии, которая проверяла партии на правильное перегорание. И если перегорали лампочки раньше, то рынок таких выметал (покупатели умные! плохое не берут!), а если перегорали позже -- то назначались штрафы. If the samples lasted between 800 and 1,750 hours, the factory could sell the rest of the lot without penalty. But if bulbs lasted between 1,750 and 2,000 hours, the guilty company would pay a fine of 20 Swiss francs per 1,000 bulbs sold. Fines increased the longer bulbs burned: samples that lasted over 3,000 hours would be fined at the rate of 200 francs per 1,000 bulbs sold. The system worked. Bulbs had lasted an average of 2,500 hours before the cartel’s formation. A decade later, Phoebus had driven that number down to 1,200.

Мне больше всего понравился посыл авторов текста: при переходе на светодиодные лампы заявлено, что они почти вечные (ровно как это было с лампами накаливания). Авторы интересуются: когда запретят конкурирующие с ними лампы накаливания, которые до сих пор перегорают через ту же тысячу часов -- не окажется ли, что у светодиодных ламп точно так же съедет срок службы на короткий? Ведь ситуация ровно такая же, а конкурентное преимущество в долговечности перед лампами накаливания показывать не надо будет. Ну, а оставшиеся производители светодиодов договорятся: вечные светодиоды этим производителям будут поперёк горла, они начнут производить перегорающие.

Про антимономольное законодательство, конечно, ничего не говорится -- оно ж про цены, а не про время службы! Социальная инженерия интересна тем, что все эти инженеры работают друг против друга, конкурентно. Те самые фрустрации/нестабильности, движущая сила появления эволюционно нового.

Оставить комментарий

Популярные посты:

• Ранее
• Архив