Уровни сложности моделирования

    Доброго времени чтения, уважаемые участники habrahabr.ru

    Данный пост посвящен наблюдению, которое не отображено во встречавшейся автору литературе. Идея заключается в последовательном усложнении моделируемой природы. При этом усложнение можно отобразить с помощью диалектической линии

    image

    Ниже представлен перечень уровней последовательного усложнения с кратким обоснованием.

    Хаотический уровень (тепловое движение молекул) демонстрируется с помощью Броуновского движения. В программировании этот уровень характеризует отказы кластеров и ядер, аварии жестких дисков и обнаружение ошибок — в ТЗ и программах… Обычно описывается с помощью вероятностей.

    Следующий уровень, который можно назвать элементарным, в простейшем случае представлен материальными точками в физике и их связями. В вычислительной технике этому уровню могут соответствовать ячейки памяти, каждая из которых обладает своим «местом в пространстве» — адресом. На этом уровне проявляются причинно-следственные отношения, передача сообщений и обработка событий.

    Далее появляются структуры из объектов. Наиболее наглядно это демонстрируется на уроках химии и в программных структурах данных. На этом уровне происходит оценка, описываются правила. На этом же уровне появляется субъект, который способен воспринимать не только окружающие явления, но и себя.

    Следующим уровнем являются системы, которые обеспечивают свою целостность. Это является одним из свойств объектов в объектно-ориентированном программировании. Одним из примеров поддержания стабильности является принцип Ле Шателье — Брауна, например — поддержание температуры у поверхности Земли за счет замерзания воды и таяния льда, испарения воды и конденсации пара. Наиболее характерным представителем является воспроизводящаяся биологическая жизнь планеты Земля. В программировании название «операционная система» говорит само за себя.

    Новый уровень представлен процессами, которые в программировании представлены структурными технологиями, например, SADT(IDEF0), а в живой природе — психологическими явлениями. В настоящее время они представлены в моделировании предприятий бизнес-процессами. Если предыдущие уровни завязаны на элементы, то процессы могут быть объяснены не зависимо от объектов, которые их выполняют.

    Специализация за счет разнообразия — представлена в человеческом обществе социологией. В программировании можно провести параллель с шаблонным программированием, где для определенных видов задач используются специализированные «коллективы» экземпляров. В живой природе этому соответствуют «стайные» виды рыб, птиц и более высокоорганизованных существ.

    Далее вступает в действие экономический уровень, который предоставляет возможность выбора ресурсов, соотношения распределительных методов, и методов обмена. Как предполагают в настоящее время, экономическое мышление в простейшем виде проявляется даже у высших приматов (https://ru.wikipedia.org/wiki/Нейроэкономика). Возможно, что к этому уровню можно отнести заботу родителей о детях.

    Следующий уровень — синергетический. В качестве примера можно привести эстафеты, фаланги Македонского, разделение на рода войск в те же времена. В наше время можно привести в качестве примера спортивные соревнования, непосредственными участниками которых являются спортсмены, тренеры, судьи, массажисты и медики, зрители. К этому же уровню можно отнести уход за старшими, с взаимным получением чужого опыта.

    Предпоследний элемент, который удалось выявить — это стандартизация, которая появилась, видимо, с развитием индустриального производства. Стандартизация вряд ли старше, чем единицы измерения СИ. Хотя, возможно, что сюда же относится коллективное обучение письменности в Древнем Египте и Древней Греции.

    Применительно к программированию неплохо звучит цитата из habrahabr.ru/company/aori/blog/209880
    Если стандарты и конвенции не используются в крупном проекте, завершить его становится невозможно. Не тратьте свою творческую энергию на то, что не играет никакой роли. Установите конвенции для второстепенных областей и сосредоточьтесь на действительно важных аспектах.


    В последнюю очередь появились современные информационные технологии, с помощью которых цивилизация ненадолго вернулась в эпоху ремесленников. Однако теперь, с использованием технологий хранения мультимедиа и печати — двухмерной и трехмерной, изготовлением заказных микросхем и других преимуществ, появляется возможность не только быстро изготовить произведение искусства, но и с помощью Интернет ознакомить с ними большое количество людей. Соответственно, увеличилась скорость рекламы произведений «ремесленников».

    В настоящее время трудно увидеть, какой уровень сложности может быть следующим.

    Результат перечисленного в статье можно представить в виде пирамиды:

    . хаотический уровень (например, квантовое)
    .. элементарный уровень (например, физическое)
    ... структурный уровень (например, химическое)
    .... системный уровень (например, биологическое)
    ..... процессный уровень (например психологическое)
    ...... шаблонный уровень (например, социальное)
    ....... параллельный уровень (например, экономическое)
    ........ синергетический уровень (например, спортивное)
    ......... унифицированный уровень (например, стандартное)
    .......... технологический уровень
    . дальнейшее развитие

    К сожалению, у автора нет никаких мыслей о дальнейших путях развития. Прошу поделиться, если кому-нибудь что-нибудь известно. Прошу также высказаться о более подходящих названиях для уровней.

    Литература:

    1. Давид Марка, Клемент МакГоуэн. Методология структурного анализа и проектирования: Пер. с англ. М.:1993
    2. Могилевский В. Д. Методология систем: вербальный подход/ Отд-ние экон.РАН; науч.-ред. Совет изд-ва “Экономика”. – М.: ОАО “Издательство “Экономика”,1999 – (Системные проблемы России)
    3. Якобсон А., Буч Г., Рамбо Дж. Унифицированный процесс разработки программного обеспечения. – СПб.: Питер, 2002
    4. Кондрашин И. И. Диалектика Материи ikondrashin.narod.ru/rus/intros/kond/dialmr/index.htm

    Upd: 11.11.2014 — добавлена периодическая таблица развития

    У последователей ТРИЗ www.metodolog.ru/01493/01493.html найден вариант свертки многоуровневой модели сложности. Предполагается возможность раскрытия цикла в периодическую таблицу из элементов S-кривой
    -Подготовка-Развитие-Стабилизация-Консервация-



    Соответственно, развитие может быть представлено сочетанием нескольких взаимосвязанных таких кривых:



    Некоторые идеи по развитию высказаны в статье Жаров А. Будущее. Эволюция продолжается fan.lib.ru/z/zharow_a/2050buduschee.shtml и ru.wikipedia.org/wiki/Будущее

    В результате появился вариант периодического развития сложности, состоящий из 4-х частично перекрывающихся периодов и 5-ти групп сложности:

    Периоды:

    Период Описание
    подготовка выявление основы для уровня
    развитие появление положительной обратной связи
    стабилизация появление отрицательной обратной связи
    консервация использование достигнутых результатов в качестве основы для следующего уровня


    Группы сложности:

    Группа сложности Описание
    Хаос не устойчивое проявление
    Элементы неживая природа
    Процессы активное изменение окружающего мира
    Кооперации взаимодействие коллективов
    Глобальности заполнение доступного пространства


    Уровни сложности, распределенные по группам и периодам S-кривой

    комментарии
    Периодическая таблица развития
      Подготовка Развитие Стабилизация Консервация
    Хаос пустое неустойчивое случайное элементное
    Элементы элементное структурное системное процессное
    Процессы процессное специализированное параллельное синергетическое
    Кооперации синергетическое      


    Распределение терминов по элементам цикла Деминга-Шухарта

    Более абстрактные элементы расположены выше по вертикали, более сложные — ближе к середине по вертикали.

    Случайные таблица комментарии

      Act Plan Do Check
    абстрактное
    Логические        
    Математические Необходимость Направленность Несуществование Отрицание
    Религиозные Цель Адресат Функция Сравнение
    конкретное
    Физические Сущность Объект Причина Следствие
    Квантовые Существование Способность Связь Случайность
    Вакуумные        


    Элементные таблица комментарии

      Act Plan Do Check
    абстрактное
    Математические Необходимость Направленность Несуществование Отрицание
    Религиозные Цель Адресат Функция Сравнение
    Философские Позиция Обобщение Внимание Оценка
    конкретное
    Химические Субъект Структура Ресурс Правило
    Физические Сущность Объект Причина Следствие
    Квантовые Существование Способность Связь Случайность


    Структурные таблица комментарии

      Act Plan Do Check
    абстрактное
    Религиозные Цель Адресат Функция Сравнение
    Философские Позиция Обобщение Внимание Оценка
    Научные Критерий Прогноз Культура История
    конкретное
    Биологические Знание Система Оператор Использование
    Химические Субъект Структура Ресурс Правило
    Физические Сущность Объект Причина Следствие


    Системные таблица комментарии

      Act Plan Do Check
    абстрактное
    Философские Позиция Обобщение Внимание Оценка
    Научные Критерий Прогноз Культура История
    Политические Стратегия Планирование Обучение Познание
    конкретное
    Психологические Альтернатива Вход Процесс Выход
    Биологические Знание Система Оператор Использование
    Химические Субъект Структура Ресурс Правило


    Процессные таблица комментарии

      Act Plan Do Check
    абстрактное
    Научные Критерий Прогноз Культура История
    Политические Стратегия Планирование Обучение Познание
    Управляющие Сценарий Обеспечение Проект Аудит
    конкретное
    Социальные Требование Поставщик Продукция Потребитель
    Психологические Альтернатива Вход Процесс Выход
    Биологические Знание Система Оператор Использование


    Специализированные таблица комментарии

      Act Plan Do Check
    абстрактное
    Политические Стратегия Планирование Обучение Познание
    Управляющие Сценарий Обеспечение Проект Аудит
    Торговые Отношение Помощь Управление Учет
    конкретное
    Экономические Улучшение Взаимодействие Экземпляр Завершение
    Социальные Требование Поставщик Продукция Потребитель
    Психологические Альтернатива Вход Процесс Выход


    Параллельные таблица комментарии

      Act Plan Do Check
    абстрактное
    Управляющие Сценарий Обеспечение Проект Аудит
    Торговые Отношение Помощь Управление Учет
    Конкурирующие Роль Организация Соревнование Контроль
    конкретное
    Спортивные Возможность Регламент Процедура Устойчивость
    Экономические Улучшение Взаимодействие Экземпляр Завершение
    Социальные Требование Поставщик Продукция Потребитель


    Ads
    AdBlock has stolen the banner, but banners are not teeth — they will be back

    More

    Comments 21

      +2
      Если вы хотите внести свою лепту в философию науки, то для начала мне кажется изучите хорошенько диалектический материализм, если после этого будет что сказать, то пишите в специализированные издания (можно сюда: iph.ras.ru/journal.htm).
      Идея заключается в последовательном усложнении моделируемой природы.

      Природа-то как раз на одном уровне, наше представление о ней усложняется по мере ее изучения. И почему квантовое относится к хаотическому?
      А лучше всего займитесь делом.
        0
        Я послал тезисы по e-mail в «Философский журнал», но, видимо, на обработке сообщений сидит специалист, который лучше всех знает, что может быть, а чего не может. Так что никакого ответа я не получил.
        А тема — о моделировании.
          +1
          Ну вы не сдавайтесь. истина так просто не познается. Может уровень статьи не тот, познакомьтесь с редактором, попросите ознакомиться его с вашими идеями, переделайте статью под требования редакции
            0
            До редактора от меня далеко. Проще посоветоваться с коллегами.

            А идея лежит в том же направлении, что и у (из наиболее известных):
            Огюст Конт — классификация наук
            Маслоу, Абрахам Харольд — пирамида потребностей
            Вернадский, Владимир Иванович — структура биосферы (и ноосферы)
            +1
            А тема — о моделировании.

            О моделировании чего? Вы не привели ни одной задачи.
              0
              Например, можно привести идею компьютерной игры Ноосфера — habrahabr.ru/post/208044/

              В таком случае, можно расширять игровое пространство в соответствии с Wiki или другими энциклопедиями и учебными курсами в различных областях знания
                0
                Например, можно привести идею компьютерной игры Ноосфера

                Там задача (предмет и контекст моделирования) тоже не описаны.
                  0
                  Тогда попробую предложить расширение идеологии OSI для моделирования программно-аппаратных комплексов.

                  Например, так:

                  . хаотический уровень (квантовые вычисления)
                  .. элементарный уровень (физический)
                  ... структурный уровень (канальный)
                  .... системный уровень (системный)
                  ..... процессный уровень (межсетевой)
                  ...... шаблонный уровень (транспортный)
                  ....... параллельный уровень (сеансовый)
                  ........ синергетический уровень (сервисный)
                  ......... унифицированный уровень (облачный)
                  .......... технологический уровень
                    0
                    Моделирования ПАК для решения какой задачи?
                      0
                      Для моделирования ПАК с минимизацией связей между уровнями
                        0
                        Не бывает задачи «моделировать ПАК». Бывает задача «расчитать отказоустойчивость ПАК». Или «посчитать стоимость ПАК». Или «спроектировать ПАК для решения задачи У».

                        Пойдем с другой стороны: пожалуйста, представьте с помощью вашего подхода модели стандартного трех-с-половиной-уровневого приложения (БД-сервер приложений-вебферма-браузер).
                          0
                          Пойдем с другой стороны: пожалуйста, представьте с помощью вашего подхода модели стандартного трех-с-половиной-уровневого приложения (БД-сервер приложений-вебферма-браузер).
                          Ответ будет очень поверхностный, и не гарантирую, что верный (сама тема только в начале обсуждения).

                          Все компоненты связаны (если повезет) между собой физическим уровнем, элементы соединяются в определенной (медленно изменяющейся) структуре.

                          Браузер — уровень процессов (множество разновидностей браузеров — уровень шаблонов). При необходимости через операционную систему он обращается к сервисам.

                          Вебферма — видимо, облачный уровень, который предоставляет унифицированный механизм общения с пользователем.

                          Сервер приложений — возможно, что синергетический — сочетание быстрых процессов стандартного взаимодействия и меделенных — обработки.

                          Сервер баз данных — легче отнести к сеансовому уровню, где он занимается изолированными транзакциями, и хранит сессию, пока она нужна. На этом же уровне может происходить планирование распределения нагрузки по серверам.

                          Прошу извинить явные ляпы и указать, есть ли факты, опровергающие предлагаемые уровни?
                            0
                            Понятно. Ваша модель, простите, не применима ни к одной практической задаче. Более того, вы не понимаете моделируемого предмета (и основных принципов его моделирования) — в частности, каждая отдельная построенная модель (представление модели) должна строиться в рамках одного уровня, а у вас разные компоненты системы находятся на разных уровнях.
                              0
                              каждая отдельная построенная модель (представление модели) должна строиться в рамках одного уровня
                              Древние говорили — «разделяй и влавствуй». А у Вас все через кучу…
                                0
                                Как раз наоборот. Мы строим несколько согласованных представлений системы, каждая из которых отражает необходимый аспект.
                                  0
                                  А предлагается:
                                  1. рассматривать конгломераты более сложные, чем системы
                                  2. выявить точки (переходы между уровнями), в которых количество согласований можно попробовать уменьшить
                                    0
                                    рассматривать конгломераты более сложные, чем системы

                                    Извините, я пока с такими не встречался. И я вас просил предоставить модель для системы — предлагаемый вами подход с ними не справился.

                                    Ну а про количество согласований даже и говорить не хочется — вы, видимо, не понимаете, что такое согласованная (consistent) модель.

                                    Ладно, на этом я обсуждение прекращаю за бессмысленностью. Ни для одной известной мне прикладной задачи ваши модели не применимы.
                          0
                          Не бывает задачи «моделировать ПАК».

                          Жалко… А моделирование вычислительных систем бывает?
                            +2
                            Моделирование как активность — бывает. Задачи такой не бывает.
              0
              Отправил статью в предлагаемый журнал — отказали в рассмотрении в связи с узкой тематической направленностью журнала
              0
              Добавлен вариант периодической таблицы развития — с раскрытием средних уровней

              Only users with full accounts can post comments. Log in, please.