Конструктивизм: системы выполняют операции как с физическими объектами, так и с абстрактными объектами
Следующее, что должно быть учтено в онтологии системы, опирающейся на физику — это онтология самой физики и математики. Такая онтология предлагается во множестве работ, но выделим работу Deutsch[1], в которой предложено считать физику наукой о реальных объектах, математику**—** наукой о ментальных/абстрактных/математических объектах, а компьютерную науку**—** экспериментальной наукой о доказательствах того, что поведение физических объектов как-то может отражать поведение идеальных/абстрактных/математических объектов (то есть наука об универсальных компьютерах как физических устройствах, способных выполнять вычисления**/рассуждения/**inference — традиционных электронных, квантовых и т.д., включая вычисления/рассуждения человека или даже человеческих коллективов вместе с их компьютерами). Эти идеи предполагают сдвиг обсуждения с моделей и данных на универсальные вычислители/computers как физические устройства, интерпретирующие такие данные и меняющие в зависимости от этих вычислений состояние окружающей среды (ввод исходных данных для вычислений и вывод результатов в символьной форме тут просто частный случай. Восприятие окружающего мира и изменение окружающего мира и/или «себя» как embodied computer/constructor — это просто более общий случай). Центральным в этом подходе будет понятие создателя/constructor — физического устройства, которое может взаимодействовать с окружающей средой, производя в ней многократно какие-то операции согласно описаниям, и при этом удерживая свою стабильность (например, молекула катализатора, или робот, или человек). Создатели дают подход к формальному описанию второго поколения системного подхода: какие-то системы разной степени агентности/разумности (из косного вещества, роботы, разумные агенты и всевозможные их гибриды) создают по каким-то описаниям целевые системы, а дальше уже можно обсуждать всё как в системном подходе первого поколения, то есть как целевые системы функционируют в их окружении.
Примерно такой же подход, интегрирующий физику, топологию, логику и компьютерную науку с переносом внимания на операции с объектами вместо рассмотрения объектов в их статических отношениях, предложили Baez и Stay в подходе Rosetta stone[2]. После перехода от описания взаимодействия систем как процессов в сетях/networks (электрические, гидравлические сети, а также сети взаимодействий в системной динамике, обычно связываемых с функциональными представлениями системы, то есть представлениями времени функционирования, первое поколение системного подхода) Baez делает предложение о переходе к использованию формализма теории симметричных моноидальных категорий для описания не просто процессов, но процессов открытых систем, подразумевающих взаимодействие с окружающей средой[3].
Снова и снова мы видим ход на использование теории категорий (а не объектов и отношений, базирующихся на идеях классической теории множеств) как foundational ontology для онтологии системы, и основной ход — это переход от выражения онтологии в статичных отношениях к морфизмам, изменениям. Этот мыслительный ход соответствует ходу на конструктивизм в математике, когда от «вечных классов»/eternal classes и их отношений мы переходим к операциям построения/construction[4]. Это даёт возможность конструктивистского переформулирования мереологии как центральной онтологической дисциплины системного подхода, она как раз изучает отношения «часть-целое»[5], а поскольку тут говорится об операциях по созданию целого из частей, то конструктивизм даёт ход и на формальное выражение идей создателей (то есть позволяет описать идеи не только первого поколения системного подхода, но и идеи второго поколения).
Этот ход на конструктивистскую мереологию был предложен Fine, его мереология включает уже не только физические, но и абстрактные объекты[6]. Она предлагает операции конструирования целого из физических и абстрактных частей (например, конструирование множества из его элементов). Хотя Fine в явном виде этого не говорит, определяя операции конструирования (равно как и морфизмы теории категорий) выполняющимися как бы «никем», но за этими операциями легко увидеть физическое устройство-constructor из constructor theory, в том числе для абстрактных частей — физическое устройство, воплощающее «универсальный вычислитель», в том числе и квантовый компьютер, и живой математик — вычислительно они эквивалентны и физичны, чтобы как-то получить информацию о входных и выходных данных вычисления. Подход Fine позволяет ставить вопрос о понятии системы, простирающемся за пределы физически взаимодействующих частей, ибо взаимодействие физических частей, управляемое абстрактными объектами, может быть в вычислителе — определение системы как взаимодействующих частей с получением эмерджентности сохраняется, только взаимодействие идёт в системе-создателе, а не целевой системе. По этой линии можно обсуждать системность в сложных случаях сообществ, которые вроде как существуют, но которые трудно обсуждать на основе взаимодействия членов этих сообществ друг с другом: взаимодействие происходит путём проведения операций рассуждения об этих сообществах в вычислителе создателя[7].
Эта линия работ на конструктивистское переописание системной онтологии второго поколения была продолжена при создании Core Constructional Ontology[8], которая предлагает конструктивистский взгляд на теорию частей, множеств и отношений и служит одним из уровней foundational ontology для инженерных описаний. Для неё более низким уровнем foundational ontology является математика, а выше неё — соображения по выражению 4D мереотопологии пространства-времени в 4-Dimensionalist Top Level Ontology[9].
Использование какой-то математики (чаще всего в computational ontology это какие-то варианты логик первого порядка, но всё чаще и чаще это заход на морфизмы и, соответственно, теорию категорий) в качестве foundational ontology с пропуском всех остальных (upper ontology, middle ontology) онтологических уровней обычно для физики. Сама физика с точки зрения системной онтологии работает с функциональными объектами (например, «физическое тело»), роли которых выполняют разные объекты физического мира (стулья, камни, молекулы, фотоны). Далее в догадках и экспериментах выясняются особенности поведения этих функциональных объектов, они выражаются математическими соотношениями**/формулами**. При структурном совпадении формул, описывающих какие-то разные объекты, может делаться предположение об общей природе этих объектов как рассуждение по аналогии/analogical reasoning. Этот приём используется и для онтологий, выраженных логически в виде решёток/lattices, примером тут может быть VAE (VivoMind Analogy Engine)[10]. Примером использования такого приёма физиками могут служить также работы по теории информации («свободная энергия» в теории информации названа так в силу того, что в теории информации и термодинамике используются похожие формулы[11]). Так что есть тенденция использовать математические объекты и формульные отношения между ними так же и для формулирования системной онтологии третьего поколения, то есть физического объяснения эволюции, приводящей к большим эволюционным переходам.
Вся эта формализация, конечно, связана главным образом не с направлением порождения новых знаний в ходе системного творчества, а с направлением критики.
David Deutsch, The Beginning of Infinity, 2011, https://www.thebeginningofinfinity.com/ ↩︎
John Baez and Mike Stay, Physics, topology, logic and computation: a Rosetta Stone (2011), in "New Structures for Physics", ed. Bob Coecke, Lecture Notes in Physics vol. 813, Springer, Berlin, 2011, pp. 95—174, https://arxiv.org/abs/0903.0340 ↩︎
John Baez, Symmetric Monoidal Categories: a Rosetta Stone, https://johncarlosbaez.wordpress.com/2021/05/28/symmetric-monoidal-categories-a-rosetta-stone/ ↩︎
Constructive Mathematics, https://plato.stanford.edu/entries/mathematics-constructive/ ↩︎
Mereology, https://plato.stanford.edu/entries/mereology/ ↩︎
Kit Fine, Towards a Theory of Part, 2010, https://as.nyu.edu/content/dam/nyu-as/philosophy/documents/faculty-documents/fine/accessible_fine/Fine_Theory-Part.pdf ↩︎
Kit Fine, The Identity of Social Groups, 2020 https://metaphysicsjournal.com/articles/10.5334/met.45/ ↩︎
Salvatore Florio, Core Constructional Ontology (CCO): a Constructional Theory of Parts, Sets, and Relations, 2021, https://gateway.newton.ac.uk/presentation/2021-04-22/29947 ↩︎
Chris Partridge, 4-Dimensionalist Top Level Ontology, https://gateway.newton.ac.uk/presentation/2021-04-22/29946 ↩︎
John F. Sowa and Arun K. Majumdar, Analogical Reasoning, 2003, http://www.jfsowa.com/pubs/analog.htm ↩︎
Entropy in thermodynamics and information theory, https://en.wikipedia.org/wiki/Entropy_in_thermodynamics_and_information_theory ↩︎