Видение проблемы: многомерная онтология для сложных предметов материальной культуры.

Многомерная онтология предметов материальной культуры и ее применение в сложных технических системах

Dieter Muench, Berlin

Введение

Онтология сложных технических систем пребывает сейчас еще в довольно неважном состоянии. Тем более что главная ее тема, онтология предметов материальной культуры (артефакты) остается, пока лишь, новой растущей дисциплиной. Первую работу на подобную тему опубликовал Диперт (Dipert) в 1993 году; с тех пор главным предметом исследований в этой области стало само производственное искусство, а тема сложности строения технических систем была обойдена вниманием.

Петер Симонс (Peter Simons) и Чарльз Демент (Charles Dement) (1996) использовали представление об артефактах анализируя такие сложные системы как аэропланы. Их работа представляет собой мереологическое решение, исследующее концепцию компонентов. Они показывают, что различные виды компонентов должны определяться, к примеру, как сборные и разборные, или как функциональные, конструкционные и эксплуатационные компоненты. Подобные компоненты характеризует практическая необходимость в них, и это иллюстрируется фактом, что сами изготовители компонентов разработали средство мереологического представления сложных технических систем, так называемые "спецификации материалов" ('bills of material' (boms)). Хотя мереологический подход представляется весьма плодотворным, он не позволяет понять одну очень важную характеристику сложных технических систем, их многомерность.

В настоящих записках мы обсудим феномен, проявляющийся в столь сложных предметах материальной культуры как медицинские телесистемы. В первом разделе мы охарактеризуем сам предмет многомерной онтологии. Во втором - построим ее концепцию, обсуждая проблемы онтологии Аристотеля и ее уточнения, предложенные Францем Брентано. В третьем разделе мы покажем, что означают идеи многомерной онтологии для сложных технических систем.

Видение проблемы: многомерная онтология для сложных предметов материальной культуры.

Онтологическую сложность таких предметов материальной культуры как технические системы лучше всего покажет рассмотрение самого процесса их создания. Рассмотрим, например, группу ученых, приступивших к разработке медицинской телесистемы. Такая система предназначена для повышения уровня медицинской помощи в районах, которые не могут себе позволить приобрести сложную медицинскую аппаратуру. Медицинская телесистема должна предоставить местным врачам доступ к аппаратуре специализированных клиник, расположенных, вполне возможно, за сотни миль от них. Так, главной проблемой подобных разработчиков становится согласование мнений специалистов разных направлений. Среди них медики, то есть те, кому предстоит пользоваться системой, предпочитают говорить о таких вещах как рентгеноскопия и другие формы диагностики. Те, кто готовит компьютерное обеспечение данных систем, концентрируют свое внимание на информационных процессах, обеспечивающих согласованную работу такой системы. Им не знакома та медицинская специфика, которую обсуждают их коллеги. То же самое относится к инженерам, ведущим эксплуатационное обслуживание системы. Но и все сказанное не ограничивает те сложности, которые возникают при разработке подобной системы. Немаловажно также продумать такие практические вопросы работы системы как защита циркулирующей в ней информации и экологическая безопасность оборудования. И не нужно забывать об экономической стороне проекта, о реальной прибыльности такой продукции. Безусловно, подобная проблема объединяет собой целый ряд различных аспектов.

На первый взгляд может показаться, что вопрос этот только практического толка, так как все его специфические аспекты определяет факт принадлежности системы к разным областям практики. Но, хотя прагматическое представление и будет изощряться в описании этих различий, его взгляд не охватывает факт того, что вообще-то разработчики создают одну и ту же вещь. Для разработки такой системы мало просто намерения. Задача представляет собой далеко не тривиальную проблему. Это может приводить и к тому, что представления разработчиков устремлены как бы на совершенно разные системы. Таким, например, может оказаться случай, если требования медиков упираются в невозможность технической реализации, или если техническая сложность изделия будет противоречить его экономической целесообразности. Мы видим, что на разрешение разработчиков предложена именно онтологическая проблема, проблема их согласия на чем-то таком, что представляет собой системное единство, в чем открыта, в свою очередь, возможность воплощения в материальный объект. Задача разработки сложных технических систем выливается в задачу унификации объектов, описанных различными представлениями разных участников. Здесь возникает онтологическая проблема образования целого.

Положение, однако, оказывается даже более сложным. Разработка - это самостоятельный процесс, объекты которого все время меняются. В различных стадиях этого процесса система представлена в виде идей, прототипов, версий альфа и бета и так далее. Вероятно он не приходит и к финальной стадии. В момент, когда разработчики уже делят гонорар, на стадии, когда система уже работает, им приходится вносить в нее уточнения и дополнения, согласовывать с новыми требованиями. Например, уже может устареть аппаратная конфигурация компьютеров и выйти новые версии программных средств. Таким образом трудно говорить о подобных системах как о конечных продуктах, так как они всегда находятся в развитии. Даже разрушение системы входит составной частью в этот процесс. Оно порождает демонтированные компоненты (см. Симонса и Демента, 1996), которые с экологической и других точек зрения требуют специальной утилизации. Особенно важно, чтобы на протяжении различных стадий разработки каждый участник знал бы, в какой же процесс он вовлечен. Что особенно важно для абстрагирующей теории, которой следует принимать во внимание многогранность сложных технических систем. Вот почему нам нужна онтология продуктов материальной культуры (артефактов).

В какие же рамки вписан данный подраздел онтологии? Важную подсказку здесь сообщает нам Аристотель. Он тоже обращался к решению проблемы в некоторой степени подобной описанной. Как указал Аристотель о вещах и людях можно рассуждать весьма по-разному. Мы можем, например, описать Сократа теми словами, что он человек, что он курносый, что сейчас он обретается на рынке, что он больше чем Критий и так далее. Каждое из приведенных указаний, конечно, относится к Сократу, но свидетельствуем мы ими вещи, разнящиеся одна от другой. Присутствие на рынке и обладание курносым носом - совсем разные вещи. Идея же Аристотеля состоит в систематизации различных опознаваний вещей. Систематизация (таксономия) должна осведомлять нас о том, каким должен быть особый способ, позволяющий нам говорить о вещи, что она есть нечто. Она и есть????????????, категория, наиболее общая?????? (порождение). Подобные категории не только играют фундаментальную роль в логике, но и занимают центральное место в онтологии.

Очевидно сходство этой проблемы и проблемы, о чем мы говорили выше. И в случае медицинских телесистем и в случае Сократа мы говорим о средоточии различных соотнесений, не сводимых одно к другому. Случай различного описания системы врачом, компьютерным специалистом или предпринимателем представляет собой аналог отличия описаний Сократа как присутствующего на рынке и обладателя курносого носа. То, что нам нужно, - так это категориальная система классификации сложных технических систем, которая позволит нам различать различные соотнесения, которыми мы и определяем подобные системы. Мы ожидаем от такой классификации той же самой практической пользы, которую когда-то его классификация принесла и Аристотелю. Обе классификации, между тем, могут носить эвристический характер. Так, если мы создаем законченное описание вещи, согласно Аристотелю, мы свои отличимости должны вводить в соответствии с категориальным различием: в какой природе нечто имеет место, то соответствующее этому качество оно и показывает, какие действия и катаклизмы имеют место, какие временные и пространственные отличие установлены, таково и само нечто. Подобного же необходимого порядка мы ждем и от категориальной системы, классифицирующей сложные предметы материальной культуры.