Системная инженерия,

сферная инженерия

сентябрь 2014

МифологияМифологияМифологияМифология

Мифология – способ придать смысл (чему-нибудь)(Революция, как народный бунт, которому придали смысл. Атомная теория строения материи есть миф, придающий смысл понятию «химического элемента»). Миф – инструмент мышления, организующий понимание, «мостик», связывающий Реальность и Действительность.

ОнтологияОнтологияОнтология – инструмент мышления, порожденный рефлексией и организующий ее. Личная картина мира, отвечающая на базовые вопросы:

Кто ты?Откуда ты пришел?Куда ты уйдешь?

В когнитивной форме:• Как устроен мир? (Как устроено пространство? Как

устроено время? Что такое движение? Что такое развитие? Как устроена материя? Как устроена планета Земля? Как устроен человек? Как устроено общество? Как устроено Знание?)

• Каковы основания и пределы нашего мышления?• Каковы основания и пределы нашего бытия?• Каковы основания, пределы и последствия нашей

деятельности?• Каковы основания и пределы нашего знания?

В прагматичной форме: • Как создать и обеспечить семью?• Как жить с собой?• Как жить с другими?• Как жить с Целым? Как жить с Богом? Как

жить, если в твоей онтологии Его нет?

В философии под онтологией понимается систематическое текстовое представление о бытии и том, что есть – о сущем.

Перед инженерами встает четыре взаимоувязанные задачи:• Учесть при проектировании не только саму систему и ее

непосредственное окружение, но и все среды, в которые эта система вписана, причем в их сценарном развитии;

• Проанализировать полный жизненный цикл системы от ее создания до утилизации, принять во внимание расходные материалы, отходы и другие обременения;

• Проектировать систему таким образом, чтобы иметь возможность реализовывать новые требования, поступающие от Заказчика уже после начала работы, а, зачастую, и после ее окончания.

• При этом нужно еще в процессе проектирования экономить время и финансовые ресурсы, что, опять-таки, означает свести к минимуму возможные переделки.

.

Возникла необходимость эмулировать такого «идеального инженера вместе с идеальным инвестором» в виде определенной инженерной доктрины.

Так появилась системная инженерия,основанная на представлениях общей теории систем

Системный подход — направление методологии исследования, в основе которого лежит рассмотрение объекта как целостного множества элементов в совокупности отношений и связей между ними, то есть рассмотрение объекта как системы. В рамках этого подхода любая система рассматривается, как совокупность взаимосвязанных элементов (компонентов), имеющая выход (цель), вход (ресурсы), связь с внешней средой, обратную связь.

Основные принципы системного подхода: • целостность, позволяющая рассматривать

одновременно систему, как единое целое, и в то же время, как подсистему для вышестоящих уровней.

• иерархичность строения;• структуризация; • множественность;• Системность, свойство объекта обладать всеми

признаками системы

Закон индукции структур

Совокупность

Система

Структурный фактор

Структура системы

Законы диалектики

в структуродинамической формулировке

Принцип Ле-Шателье – Брауна

Роль флуктуаций

при структурных переходах

Частные системные законы:• «гипотеза семиотической непрерывности», согласно

которой система есть образ её среды;• «принцип обратной связи», указывающий, что

устойчивость в сложных динамических формах достигается за счёт замыкания петель обратной связи;

• «принцип взаимно-дополнительных соотношений» указывает что необходимой «основой всякой устойчивой системной дифференциации является развитие взаимно-дополнительных связей между её элементами»;

• «закон иерархических компенсаций» фиксирует, что «действительный рост разнообразия на высшем уровне обеспечивается его эффективным ограничением на предыдущих уровнях»

При проектировании большой системы трудно заранее согласовать все требования, которым она должна удовлетворять

• Заказчик не различает между собой цели, задачи, рамки и требования –

• поэтому Конструктор не может корректно задать систему параметров, описывающих объект, и определить оптимальные значения этих параметров

Решение, предлагаемое сегодня – системная инженерия, развитая до 6D-подхода

6D – это: • три пространственных измерения, • время (автоматизированный сетевой график), • деньги (автоматизированный финансово-инвестиционный

график), • поставки оборудования и перемещение рабочей силы

(автоматизированный логистический график)

Реализация системно-инженерного подхода: lean-инженерия

fat-инженерияchaos-инженерияsim-инженерия

Системная инженерия с ее управлением технологическими циклами – от проектирования до захоронения технической системы – естественно приходит к идее замыкания этих циклов, причем на всех уровнях:

• собственно, производства, • производства вместе с производственными фондами, • технологий,• технологических линеек,• технологических пакетов,• технологических укладов,• фаз развития .

Анализ пиктограммы Инженерного Знания показывает, что системная инженерия является не единственной инженерной онтологией (мета-инженерией):

Статика Динамика

Спонтанность

Объект Метод

Субъект

Предметные знания

Общие знания

Персональные знания

Инженерная методология

(Мета-инженерия)

Цеховой подход (ремесленная инженерия)

Научный подход (промышленная инженерия)

Системный подход (системная инженерия)

Эволюционный подход (техноэволюционная инженерия)

Средовой подход (средовая инженерия)

Сферный подход (Сферная инженерия)

Фрагмент пиктограммы инженерного Знания:

Цеховой подход

Научный подход

Системный подход

Эволюционный подход

Средовой подход

Сферный подход

Предмет рассмотрения

Результат познания

Форма фиксации результата познания

Форма трансляции результата познания

Институциональное решение

Сценарное пространство

Тип инженерии

Цеховой подход

Ключевые слова: цех, гильдия, ремесло

Предмет рассмотрения: практическая деятельность – прежде всего, изготовление вещей.

Время: рабочее, формальное

Результат познания: деятельностные практики

Форма фиксации результатов познания: секреты мастерства, передаваемые от мастеров к подмастерьям. Сакральные тексты

Научный подход

Ключевые слова: теория, дисциплина, закон, учебник

Предмет рассмотрения: исследовательская деятельность – прежде всего, создание теорий, описывающих окружающую Действительность.Действительность рассматривается, как набор слабо связанных областей познания. Способом фиксации области познания служит научная дисциплина.Подход основан на балансе: субъект исследования – объект исследования, принадлежащий окружающей Действительности – метод исследования.

Системный подход

Ключевые слова: система, социосистема, структура, граница, окружающая среда, изо- и гомоморфизмы, системная инженерия

Предмет рассмотрения: конструкторская деятельность – прежде всего, создание теоретических системных моделей.

Подход центрируется на системах, их общих чертах и свойствах, подобии поведения.

Системы понимаются, как формат существования окружающей Действительности.

Результат познания: Принципы организации и развития

Форма фиксации результатов познания: статьи, книги, художественные тексты – Тексты коммуникации

Форма трансляции результата познания: научный кружок (ММК, Римский клуб, Венский клуб). Производство и передача знаний совмещены и происходит в процессе совместной работы лидера и его соратников.Когнитивные способности лидера уникальны и не могут быть отделены от него

Институциональное решение: Клубы

Эволюционный подходЭволюционный подход

Ключевые слова: прогностика, имитационное динамическое моделирование, эволюция, мутация

Предмет рассмотрения: прогностическая деятельность – прежде всего, создание динамических моделей.

Подход центрируется на процессах, которые рассматриваются в логике преобразования структуры системы.

Окружающая действительность рассматривается, как совокупность или же как последовательность процессов.

Результат познания: Постулаты историософии (Психоистории). Пиктограммы развития.

Форма фиксации результатов познания: схемы, модели, пиктограммы – Тексты предвидения.

Форма трансляции результата познания: Доклады Think Tank`ов Заказчикам или общественности.

Институциональное решение: Think Tank`и

Сценарное пространство: континуальное сценирование с выбором Базового сценария и рассмотрением остальных сценариев, как рисков базового.

Тип инженерии: Техноэволюционная мета-инженерия, то есть ТРИЗ, бионика, техпакетный подход и безинерционная инженерия. Архетип Биолога, Эволога, Прогностика, Технолога, «Сингулярити», Трансгуманиста

Безинерционная инженерия

Анализ техпакетов

Ви

они

ка

ТР

ИЗ

Техноэволюционная мета-инженерия

Средовой подход

Ключевые слова: среда, среды, граница сред, волны

Предмет рассмотрения: когнитивно-коммуникативная, именующая деятельность – прежде всего, создание представлений о границах сред.

Подход центрируется на средах, рассматриваемых, как альтернативный системе формат

существования окружающей действительности. Взаимодействующие среды не могут быть точно

определены и разграничены. Среды и их границы скорее угадываются, чем вычисляются или измеряются.

Сценарное пространство: сценарный выбор обратим. Непрерывное развитие – неопределенное большое количество сценарных выборов, каждый из которых малозначим.

Тип инженерии: Средовая инженерия, инженерное проектирование сред, то есть, управляющие, ускоряющие, называющие и смысловые технологии. Архетип Стратега.

Смысловые технологии

Называющие технологии

Упр

авл

яющ

ие

техн

олог

ии

Уск

оряю

щие

те

хнол

огии

Средовой подход

Сферный подход

Ключевые слова: сфера, цикл, твистер, кругооборот, перенос, облачная оболочка, ноосфера

Предмет рассмотрения: мыслительная деятельность – прежде всего, понимание процессов взаимодействия сред.

Подход центрируется на сферах, рассматриваемых, как формат развития окружающей Действительности.

Сфера понимается, как сочетание ядра и облачных оболочек.

Время: сферный подход допускает сложное временение

Сценарное пространство: определяется неклассическими сценарными эффектами .

Тип инженерии: Сферная инженерия, то есть, air-, water-, fire-, ground- инженерии. Архетип Архитектора

Сферный подход

Air-инженерия

Ground-инженерия

Wat

er-и

нжен

ери

я

Fire

-инж

енер

ия

СтатикаСостояния

ДинамикаПотоки

Слабое взаимодействие

Сильное взаимодействие

Ядро сферы

Облачная оболочка

Ядро сферы

Облачная оболочка

Air-инженерия

Ground-инженерия

Ядро сферы

Ядро сферы

Облачная оболочка

Облачная оболочка

Water-инженерия

Перетоки

Облачная оболочка

Ядро сферы

Ядро сферы

Fire-инженерия

Процессы в оболочках

Процессы в ядрах

Потоки между оболочками

Столкновение ядер

Базовое положение: следует различать физическую и содержательную размерность мышления. Физически, мы работаем с любой размерностью, не обязательно даже целой. Но содержательно любое наше мышление пока что может быть уложено либо в плоскую схему (модель, пиктограмму, граф), либо в алгоритмическую последовательность действий. По-видимому, содержательно трехмерны сферы и сферный подход. Понимание и рефлексия представляют собой сечение трехмерно-содержательного объекта плоскостью мышления. Одно сечение дает нам «трехслойку Щедровицкого», другое – «герменевтический круг». Смещение, по-видимому, понимание и рефлексия пустоты (то есть, онтологических границ). Вероятно, можно говорить о «волнах» понимания – рефлексии в содержательном трехмерии. В плоскости мышления их, разумеется, нет.

• Проблема Меркатора:• Цеховой подход – прямая и обратная

перспектива• Научный подход – проекции, редукция,

символы Кристоффеля, духи

Аксиоматика сфер• Сферы существуют в среде. • Сфера рождается и умирает и может

рассматриваться, как живое• Сложность среды отличается от сложности

сферы. • Жизнь сферы (динамика, развитие, рождение,

смерть) описывается принципом пороговой сложности!

• Сферы характеризуются внешним и внутренним радиусом, в пределах которого онтологический наблюдатель, находящийся, соответственно, внутри и вовне сферы, может различить сферу и среду. Понятно, что внутренний радиус сферы больше внешнего.

• Внутри сферы имеют место вихревые конвективные потоки – периферия сферы хаотична

• В центре сферы есть то, что создает глубину. Это имя или псевдоним.

• Сферы имеют не оболочку и мембрану, а горизонт событий, то есть сфера описывается решением Керра-Ньюмена для вращающихся заряженных черных дыр.

• Среда, насыщенная сферами, становится квантовой средой.

• Air-инженерия – вихри на периферии среды + хокинговское излучение вблизи горизонта

• Ground-инженерия – тектоника плит (смыслов, имен)

• Water-инженерия – волны, резонансы в среде, сверхтекучесть и сверхпроводимость.

• Fair-инженерия – монады Лейбница ???

• принцип дополнительности (любое достаточно сложное «что-то» обладает свойствами и системы, и сферы) и

• принцип соответствия: сфера переходит в систему в пределах, заданных принципом пороговой сложности.

• Кроме того, значим принцип искажения: сведение сферы к системе с неизбежностью искажает «картинку» и вызывает появление артефактов – духов (призраков) типа светоносного эфира.

Статика-Динамика-Спонтанность

Субъект-Объект-Метод

Мета-деятельность

Люди-инструменты-материалы

Робот

Машина

Механизм

Человек

Ко

мпь

юте

рна

я си

сте

ма

Че

ло

веко

-ма

ши

нна

я си

сте

ма

Андроидное производство

Нейроинтерфейс

Рук

а и

ки

сть

Рук

а и

инс

трум

ент

Рука и мозг

Руки и речь

Орудия труда

Ста

нда

рты

Та

ри

фы

Машины и механизмы

Самодвижущиеся машины

Изм

ер

ите

льн

ые

м

еха

низм

ы

Вы

числ

ите

льн

ые

м

еха

низм

ы

Механические устройства

Движущиеся механизмы

Инструменты

Двигатель

Обратная связь

Автоматический регулятор

Автоматизированная система

Социальные машины

Метаподходы

Группы А-В-С

Собственник-организатор-труженник

Технологический уклад: • «сумма технологий», отвечающая

определенному инженерному подходу, причем среди этих технологий есть базовая, делающая уклад возможным, и замыкающая, делающая уклад основой хозяйствования на некоторой территории;

• набор (1) образовательных, (2) управленческих и (3) когнитивных институтов, соразмерных этому укладу;

• пространство инфраструктур, способных обеспечить работоспособность ключевых технологий и базовых институтов во всем спектре сценариев технологического развития в рамках данного уклада.

Время Базовый инструмент Инженерный подход Способ организации и Управление Образование Познаниехозяйствования соорганизации деятельности

Социогенез Человек (I) Найти орудие труда Здравый смысл, миф Семья, род Семейное МифосфераНижний (II) Производство орудий и цеховое Мышление 0.палеолит труда из камня и дереваВерхний (III) Использование примитивовпалеолит Би- и полисистемные орудия трудаМезолит (IV) Микролитические срезыНеолит Механизм (V) Появление механизмов Норма, закон Государство Школа, ВУЗ Искусство Энеолит (VI) Инструментальная и инженерная профессиональное вывода

металлургия, сложные механизмы Мышление 1.Ранний Машина (VII) Машинное производство средств Стандарт, регламент Современное всеобщее Наукаиндустриализм производства. тариф государство фрагментарное Мышление 2.Развитый (VIII) Полимеры, электрические Доминат информационноеиндустриализм машины и механизмы, автоматизация Посттоталитарная

и обратные связи, саморегуляция демократияПост- Гомеостат (IX) Автоматизированные системы с Интерфейс, сборка ??? ??????????????? Персональное Мышление 3.индустриализм компьютерным управлением игровое

Нелинейный (X) Интеллектуальные системы, Позиционная ??????????????? ????? ???????автомат программируемые на естественном языке конфигурацияРобот (XI) Мыслящие системы с иным Предельные формы ??????????????? ????? ???????

(не человеческим) мышлением мыслекоммуникации ???

Гипотеза: обобщенные инфраструктуры способны порождать, по крайней мере, в своем присоединенном пространстве соответствующие им способы соорганизации, то есть, что когнитивная инфраструктура будет генерировать, по крайней мере, постиндустриальный технологический уклад и соответствующие механизмы соорганизации.

Неутилитарность инфраструктурыИнфраструктура, как возможность а не услуга

Инфраколониализм

• Классический Классический

колониализмколониализм• Полуколониальные Полуколониальные

режимырежимы• Неоколониализм Неоколониализм • ГлобализацияГлобализация• ИнфраструктурныйИнфраструктурный

колониализмколониализм

Ресурсы территории

Население Ответственность метрополии

Логика управления

Классический колониализм

Используются метрополией

Эксплуатируется метрополией

Все издержки, связанные с управлением, развитием, контролем, обороной

Геополитическая

Прямой силовой контроль ресурсов

Полуколониальные режимы

Используются преимущественно метрополией

Эксплуатируется местной властью

Безопасность режима

Геополитическая

Косвенный контроль ресурсов

Неоколониализм Присваиваются метрополией по мере надобности через ренту развития

Эксплуатируется местной властью

Эксплуатируются метрополией через ренту отсталости «Brain drain»

Никакой Геоэкономическая

Косвенный контроль потоков и рынков

Глобализационный неоколониализм

Присваиваются доминатом

Эксплуатируется доминатом через местную власть

Никакой Геоэкономическая, отчасти - геокультурная

Инфраструктурный колониализм:

Новые финансовые инструменты:

Банк «длинных денег» (инфрабанк)

Межукладная биржа

Доиндустриальные инфраструктуры:Доиндустриальные инфраструктуры:

• Исторически сложившиеся системы Исторически сложившиеся системы расселения;расселения;

• Территории и места;Территории и места;

• Исторически сложившиеся города, Исторически сложившиеся города, городские центры, городские культуры;городские центры, городские культуры;

• Исторические и культурные памятники, Исторические и культурные памятники, отнесенные к общечеловеческому отнесенные к общечеловеческому наследию;наследию;

• Ремитанс (банкинг без банкинга)Ремитанс (банкинг без банкинга)

Индустриальные инфраструктуры:

• Автомобильные дороги, мосты;• Железные дороги, вокзалы, ж/д мосты,

локомотивы, часть подвижного состава,• Портовые сооружения, судоходные каналы,

часть коммерческих судов • Трубопроводы, насосные станции• Электростанции мощностью свыше 100 Мвт,

электрораспределительные сети

Постиндустриальные инфраструктуры:

• Системы телефонной и телеграфной связи и кабельное хозяйство, оптоволокно, станции сотовой связи, спутниковые системы связи;

• Спутниковые системы навигации;• Спутниковые системы наблюдения;• Инфраструктура ближнего космоса

(космодромы, центры космической связи);• Интернет, спутниковые и кабельные сети

Интернет, системы беспроводной связи, системы шифрования;

Постиндустриальные инфраструктуры:

• Социальные сети;• Международная банковская система, система

использования пластиковых карт, система Интернет-банкинга;

• Международная система радио- и телевещания;• Международная нормативно-правовая система;• Интернациональные транспортные коридоры,

логистические центры, интермодальные центры;• Транспортные кольца, оптимизированные

внутренние транспортные пути, развитая капиллярная транспортная система («последняя миля»).

Когнитивные инфраструктуры:

• «Насыщенные» городские среды, вертикальные кластеры, управление вертикальной логистикой;

• Локальные источники энергии и тепла, локальные распределительные сети;

• 3D-принтеры;• Замкнутые циклы в производстве;• Система «all inclusive»;• Центры общего пользования, центры «сборки»

НИРов;• Глобальные исследовательские центры;• Исследовательские Клубы, в том числе – сетевые;• Центры (точки) эмиссии криптовалют;• Системы квантового шифрования.