Философия и цифровые технологии. Сборник статей

Санкт-Петербург, 2014

Взгляд на мир как на нечто, собранное из кирпичиков, и годится только для описания кирпичиков – пространственно и временно локализованных вещей. Наука, научившаяся описывать вещи, в итоге ничего другого, кроме вещей, предложить нам и не может. Она бессильна описать «перемещение» того, что не привязано к пространственной точке, что не имеет размера и формы. Она не способна приписать предикат тому, что нельзя запечатлеть в момент времени – остановите мысль, остановите живой организм, и нет уже того, о состоянии чего хотелось рассуждать. Но это «то» существует, и мы ощущаем, различаем его по потоку событий. Оно и есть этот поток. Так что речь идет о смене взгляда – с сосредоточенного на здесь и сейчас, на темпорально рассредоточенный, пытающийся схватить целое во множестве событий, о смене вещной парадигмы на событийную.

Текст представляет собой сжатое изложение основных положений событийной онтологии, в рамках которой предлагается особый взгляд на проблемы когнитивной науки.

Объектная (вещная) онтология

и ее проблемы

Традиционным для современного человека – и в быту, и в науке, и в философии – является вещное мышление, для которого свойственно описание мира как множества пространственно локализованных объектов-вещей. Сами объекты определяются через совокупность предикатов, присваиваемых им в разные моменты времени, то есть через последовательность состояний. Взаимосвязь объектов описывается через отношения и классификации, что формально фиксируется в виде графов, сетей (гиперграфов, гиперсетей).

У объектного описания, наряду с очевидными преимуществами (простота, прагматичность, эффективность при описании физических объектов), имеются и очевидные проблемы:

1. Ограниченная масштабируемость: матрешечное описание (что из чего состоит) теряет свою однозначность на уровне выше косных вещей – уже биологический организм трудно описать как структуру/сеть молекул, а социумные, ментальные, духовные объекты вообще невозможно вписать в вещно-пространственную иерархию.

2. Матрешечная иерархия объектного подхода необходимо подразумевает редукционистское мышление, предлагающее сводить понимание целого (вещи) к описанию его частей. И если для физики и химии это вполне срабатывает, то на уровне живого мы опять же наблюдаем стопор: не получается описание биологической системы на языке химических формул, что уже говорить о психическом и ментальном. В целом можно сказать, что любые дуалистические онтологии, придерживающиеся дихотомии физического и ментального, являются непосредственным продуктом вещного мышления.

3. Объектная онтология, представляющая мир как совокупность взаимодействующих вещей, неизбежно вынуждена втискивать его описание в рамки принципа каузальной замкнутости физического, с неизбежным поиском причины любого явления в потоке прошлых событий. Такой линейный детерминизм предлагает нам мыслить психические и когнитивные феномены только в реактивной парадигме, что исключает не только возможность вразумительного решения психофизической проблемы, но и адекватное описание явно активного поведения биологических организмов.

4. Объектная онтология испытывает принципиальные затруднения при попытке описания новационного системогенеза, то есть при решении проблемы появления новой (эволюционной) сложности. В современной науке и философии предлагаются лишь два варианта решения: либо «так случайно получилось» (в современной синтетической теории эволюции), либо попытки различных телеологических концепций вложить в живое некую творческую силу, эмерджентность, энтелехию. Непродуктивность этих подходов непосредственно связана с ограниченностью объектной онтологии, в которой сложность сводится исключительно к пространственной, и следовательно, сама эволюционная проблема формулируется в виде вопроса: как из простой вещи (пространственной структуры) может получиться другая более сложная вещь?

Событийная онтология

Радикально отличный от объектного взгляд на мир, принципиально другую – событийную – онтологию впервые предложил Бертран Рассел, констатировав «мир состоит из некоторого числа, возможно конечного, возможно бесконечного, сущностей… Каждая из этих сущностей может быть названа событием». Да, мы можем описать, скажем, биологический организм как собранный из молекул, то есть как пространственную структуру – по сути, мертвое тело. Но с другой стороны, можно представить его и как систему событий химических взаимодействий этих молекул. При этом понятно, что событийное описание даст нам более полное понимание организма по сравнению с чисто структурным анализом. Двигаясь дальше вглубь вещей, можно и молекулы описать не как «шарики на палочках», а как совокупность событий взаимодействия атомов – понятно же, что структура, пространственное положение элементов молекулы вторичны относительно событий электронных обменов. Ну и сами атомы следует описывать как системы актов-событий взаимодействия частиц. В конечном счете Рассел, анализируя представления квантовой теории о строении материи, приходит к выводу: «материя – это просто удобные способы группирования событий». А на законный вопрос «событий чего? событий происходящих с чем?» отвечает: «событий, которые просто случаются, а не случаются с материей или с чем-то еще».

Основные принципы

событийной онтологии

1. Все сущности, независимо от того, как они представлены в сознании субъекта (в виде протяженных в пространстве вещей или ментальных объектов), могут и должны быть описаны как множества, поток событий.

2. События, составляющие сущности (в зависимости от радикализма онтологического описания) могут пониматься либо как принципиально неодновременные, не совпадающие во времени, либо как просто распределенные во времени. Но в любом случае система событий, конфигурирующих некоторую сущность, не расположена в единомоментном временном срезе, а имеет временную протяженность, а значит, и структуру во времени.

3. Все системы с позиции субъекта-человека можно разделить на

пространственные, чья сложность представляется как сосредоточенная в их пространственной структуре (кристалл, механические системы),

темпоральные, не существующие в пространстве, а представленные только как поток событий (музыкальная мелодия, информационный сигнал) и

гибридные, обладающие как пространственной, так и темпоральной (распределенной во времени) структурой/сложностью (биологические организмы, мозг).

4. Центральным в событийной онтологии является представление, что сложность систем, определяющая их функциональность, не исчерпывается их пространственной структурой. Для таких систем как биологические и когнитивные, основной является сложность, распределенная на потоке событий химических и клеточных взаимодействий, которая пропадает при их остановке. То есть пространственная (сетевая) структура для них является лишь основой, носителем для реализации на ней темпоральных, распределенных во времени систем.

Иерархия темпоральных (распределенных во времени) систем

В событийной онтологии вводится представление об иерархии систем событий, задающей их уровень и отношение между ними. Уровни иерархии:

1. Переход. По сути, это одно событие, но взятое не само по себе, а как расщепленное, как граница между двумя хронально (последовательно) выделенными объектами, пространственными или темпоральными структурами – скажем, событие перехода между двумя состояниями пространственного объекта или событие окончания звучания одной ноты и начала звучания следующей.

2. Процесс – система из переходов (или линейная система событий). Фиксация процесса (его направления) возможна только на некотором промежутке времени – точнее, только при выделении неконечного фрагмента системы-процесса, включающего некоторое множество ее элементов-событий.

3. Действие – это совокупность последовательных и параллельных процессов, объединенных в системное целое наличием системообразующего фактора – события-результат. То есть темпоральная система-действие есть совокупность процессов, приводящих к специфичному событию – результату действия. Событие-результат не принадлежит ни к одному из образующих действие процессу. Результат есть событие «пересечения», «фокусировки» в некоторой точке множества процессов и принадлежит к следующему иерархически-системному уровню, надстоящему над уровнем реализовавших его процессов. (В нейрофизиологии системы-действия следует ассоциировать с функциональными системами ТФС П. К. Анохина).

4. Деятельность – система действий, которую можно понимать как последовательность событий результатов действий, то есть своеобразный процесс из результатов (деятельный процесс). Системообразующим фактором темпоральной системы-деятельность является цель, понимаемая как направление процесса, образованного результатами действий. Цель, понимаемая как направление деятельности, безусловно, не является неким единичным событием в будущем (каковым был результат).

Темпоральные системы переход, процесс, действие, деятельность, как и пространственные структуры в матрешечной иерархии, являются элементами друг друга: нижестоящие включены в вышестоящие. И так же, как внешние системы в пространственной иерархии влияют на качества своих элементов (встроенных систем), так и темпоральные системы высшего уровня (деятельность, действие) предопределяют «поведение» включенных в них систем нижнего уровня (процессы).

Нисходящая причинность

Одним из главных эвристических моментов событийной онтологии является введение формального, не декларативного представления о нисходящей причинности, о каузальной зависимости систем различного уровня.

Из предъявленной структуры иерархии распределенных во времени систем следует, что сама возможность запуска процессов предопределяется наличием системы-действие, в которую процессы входят в качестве элементов. А система-действие «запускается» только при формировании в будущем события-результата, который в свою очередь, закономерно предопределяется внешней для нее системой-деятельность, ее целью. Такая сверху вниз и из будущего в прошлое каузальность предопределяется тем, что системы внешних уровней охватывают во времени системы нижних, то есть надстоящие системы (скажем, действие) распределяются на большем потоке событий, включая в себя множество нижестоящих систем (процессов). Так системы-действия (психофизиологические функциональные системы) в живых организмах детерминируют клеточные процессы, реализующие достижение события-результат. Когнитивная система деятельность («когнитом» – согласно терминологии К.В.Анохина), реализованная на потоке событий активации нейронов в мозгу человека, детерминирует формирование систем действий («когов»), а те в свою очередь формируют отдельные процессы, направленные на реализацию событий-результатов.

Граф или системы событий, гиперсеть или темпоральная система деятельность

Попытки представить биологический мозг, да и вообще биологический организм в целом как структуру элементов (что с чем связано), описать эти структуры как сети или даже гиперсети принципиально не могут дать ответы на поставленные перед когнитивными науками вопросы, а самое главное – решить психофизическую проблему. Основанием для такого заключения служит понимание ограничений объектной (вещной) онтологии, в рамках которой и реализуется сетевой подход. Мышление, психические акты – это не пространственные структуры, а темпоральные системы, чья функциональная сложность реализована не в статичных отношениях элементов, а на потоке событий, распределенном на больших временных отрезках. Мышление – это система-деятельность, психические акты – системы уровня «действие», реализованные на процессах нейронных возбуждений.

Для понимания механизма реализации нисходящей причинности необходимо обратить внимание на очень важный момент – на единство, неразличенность событий на разных уровнях иерархии темпоральных систем. События, на потоке которых реализована когнитивная система-деятельность, есть те же события, что включены и в функциональные системы-действие, и те же, что составляют процессы – речь идет об одних и тех же нейронных событиях. Можно представить, что единый поток событий промодулирован «сигналами» разных системных уровней, и при этом темпоральная структура пакетов «сигналов» нижнего уровня, как более коротких во времени подстраивается под пакеты высшего, реализуя этим искомую нисходящую причинность, каузальное влияния высших систем на низшие.

Следует отметить, что в событийной онтологии психофизическая проблема не возводится в ранг особой, уникальной – теоретически проблема отношения разума и физиологического тела ничем не отличается от проблемы отношения жизни и химической структуры клетки. То есть мы имеем дело с проблемой каузальной связи различных онтологических уровней: ментального и физиологического, биологического и химического и пр. Формально эта проблема ставится как проблема образования и функционирования вложенных темпоральных систем (иерархии темпоральных систем), каузального влияния более протяженных темпоральных систем (живой клетки и разума) на менее темпоральные их элементы (химические и нейронные структуры). Причем обсуждается не отношение разных онтологических сущностей, разных субстанций, а взаимодействие систем различной темпоральности, реализованных на одном и том же событийном потоке, на одних и тех же событиях.

Новационный системогенез

В событийной онтологии формирование новых пространственных структур описывается не как случайная трансформация уже существующих, а как акт редукции (инволюции) темпоральной сложности в пространственную. На примере работы мозга этот тезис можно выразить так: увеличение темпоральной сложности (распределенной во времени, реализованной не в нейронных структурах, а исключительно на потоке событий) при достижении ее некоторой избыточности или при стабилизации ее (сложности) происходит спонтанное формирование систем-действий (ориентированных на достижение фиксированного результата), которые реализуются уже на определенной сети нейронов в той или иной степени фиксируя ее структуру. Можно сказать, что сугубо темпоральная сложность когнитивного объекта редуцируется в пространственную структуру нейронов, реализующую поведенческие акты.

Литература

1. Болдачев А. В. Новации. Суждения в русле эволюционной парадигмы. – СПб.: Изд-во С.-Петерб. ун-та, 2007. – 256 с.

2. Болдачев А. В. Темпоральность и философия абсолютного релятивизма. – М.: УРСС, 2011. – 224 с.

3. Болдачев А. В. Введение в темпоральную онтологию // Кто сегодня делает философию в России. Том III / Автор составитель А. С. Нилогов. – М.: ООО «Сам Полиграфист», 2015 – 736 с.: ил. – C. 376—387.

4. Болдачев А. В. Трудная терминологическая проблема сознания // The Hard Terminological Problem of Consciousness. Studia Humana Volume 8:4 (2019), pp. 27—33 DOI: 10.2478/sh-2019-0028

5. Рассел, Б. История западной философии: в 2 т.– М.: МИФ, 1993

Открытые системы. СУБД, 2021, №03

https://www.osp.ru/os/2021/03/13055996

Объединение событийного подхода, семантики и ориентированного на данные принципа управления дает бизнес-пользователям возможность декомпозировать автоматизируемую предметную область не с помощью традиционных языков программирования, а путем описания операций бизнес-деятельности на языке событий, происходящих во времени. По сути, речь идет о технологии low-code/no-code, в которой исполняемым «кодом» являются последовательности семантически определенных записей.

Для создания прикладных программ, моделирования бизнес-процессов, запуска веб-сервисов обычно требуется выполнить глубокую декомпозицию автоматизируемой деятельности, для того чтобы с помощью переменных и операторов языка программирования построить цифровую модель, которую можно выполнить на компьютере с архитектурой фон Неймана. Альтернативный подход к моделированию бизнес-деятельности – EventFlow – основан на фиксации потока событий и создании исполняемых семантических моделей с использованием известного, но не получившего широкого применения подхода выполнения алгоритмов, управляемого потоком данных (DataFlow), который заключается в асинхронной отработке операций по мере готовности данных, то есть является альтернативным традиционной фон-неймановской архитектуре, основанной на пошаговом выполнении команд. Соединение событийного подхода, семантики и ориентированного на данные принципа управления позволяет поднять планку декомпозиции до уровня описания операций деятельности на языке событий, доступном бизнес-пользователям.

Базовая EventFlow-архитектура включает в себя язык событийно-семантического описания элементов предметной области и действий, выполняемых с ними ее участниками, а также программный движок, исполняющий семантические модели. Прототип такого движка успешно прошел серию испытаний применительно к задаче управления безопасностью ИТ-систем, а в Лаборатории институционального проектного инжиниринга (ipe-lab.com) создается пилотная версия системы сквозного моделирования бизнес-процессов на базе EventFlow-архитектуры.

Подход EventFlow основан на достаточно простом утверждении: любая деятельность может быть представлена в виде потока событий, различаемых и совершаемых ее участниками (акторами). В виде событий записываются не только акты управления, но и все фиксируемые свойства элементов деятельности, что позволяет унифицировать хранение и обработку данных [1]. Соответствующая архитектура объединяет три подхода к проектированию информационных систем: шаблон Event Sourcing [2], ориентированный на управление состоянием системы с помощью упорядоченного потока событий; семантическое представление данных (Linked Data и др., ru.wikipedia.org/wiki/Linked_data); подход DataFlow (ru.wikipedia.org/wiki/Dataflow_architecture). Для унификации и стандартизации взаимодействия различных программных модулей и независимых приложений используется семантический (совмещающий данные и метаданные) формат записи: события создаются по моделям и обладают семантическим содержанием, которое не зависит ни от программных элементов, ни от структуры хранилища данных. Все события EventFlow-системы, как и в Event Sourcing, сохраняются в виде временных последовательностей, что дает возможность использовать хранилище событий как брокер сообщений, обеспечивающий асинхронное взаимодействие элементов системы.

В отличие от стандартных семантических подходов, в EventFlow акцент делается не столько на хранении и поиске данных, сколько на моделировании деятельности с помощью исполняемых событийных моделей. Реализация бизнес-логики базируется на подходе DataFlow: в формат события включено логическое выражение, составленное из значений предшествующих событий, а истинность этого выражения принимается как условие выполнения события. В результате исполнения семантических моделей формируются новые события, которые фиксируют изменения объектов предметной области и одновременно являются условиями для генерации последующих событий (см. врезку).

Подход EventFlow-можно представить следующим образом: все данные предметной области создаются и хранятся в виде событий, фиксирующих наличие или изменение свойств объектов; события записываются в семантическом формате (содержат не только значения свойств, но и метаданные); в формат события включено логическое выражение, задающее условие его выполнения, что позволяет реализовать подход DataFlow к исполнению алгоритмов.

Событийная семантика

Традиционные ИТ-архитектуры основаны на однозначном разделении данных и метаданных. Данные обычно хранятся в виде числовых и строковых значений в СУБД, а метаданные, описывающие содержательную сторону предметной области (отношения объектов и бизнес-логику), задаются структурой хранилищ и встраиваются в программу. При семантическом подходе смысловая составляющая предметной области отделяется от структуры приложения (кода программ и схем баз данных). Это достигается за счет использования специальных форматов записи, совмещающих данные и метаданные, – форматов, в которых значения свойств и стандартизированные с помощью общих словарей текстовые обозначения свойств сохраняются в едином кортеже данных. Из сгруппированных таким образом данных формируются семантические сети, или онтологии, фиксирующие отношения сущностей предметных областей, что позволяет делать инструменты обработки данных независимыми. Такое отделение семантики от кода призвано унифицировать алгоритмы информационных систем, стандартизировать обмен данными между независимыми приложениями и обеспечивает возможность модификации структуры данных (добавление новых сущностей и свойств) без изменения алгоритмов. Кроме того, появляется возможность реализовать логический вывод неявных фактов и семантический поиск (например, «выявить всех сотрудников, принимавших участие в проекте `Х` и имевших доступ к оборудованию `Y`, а затем уволившихся в 2021 году»).

Наиболее продвинутой реализацией семантической технологии на данный момент считается набор стандартов W3C для Semantic Web [3]. Основу стандартов составляют: спецификация записи данных (Resource Description Framework, RDF), язык описания онтологий (Web Ontology Language, OWL) и язык запросов SPARQL. Семантические инструменты широко применяются при создании больших хранилищ семантически связанных данных, таких как DBpedia и Freebase, позже влившихся в Google Knowledge Graph, а также для реализации отраслевых и корпоративных баз знаний.

Однако семантические сети (графы знаний) традиционно содержат только актуальные данные, фиксирующие статичное состояние предметной области. Это связано с тем, что спецификации RDF/OWL/SPARQL и другие подобные семантические инструменты не содержат представления о времени, а следовательно, не поддерживают работу с темпорально распределенными, причинно-зависимыми, организованными во временные последовательности данными. Делаются попытки преодолеть это ограничение с помощью разнообразных расширений (TOQL, SOWL, T-SPARQL, OWL-Time и др.), предусматривающих внедрение в объектные семантики механизмов отслеживания изменений во времени. Для этого используются разные способы: добавление специального временного предиката, операторов «до», «всегда», «позже» и др.; задание интервалов, на которых фиксируется истинность утверждений; введение четырехмерного представления объекта, включающего время его жизненного цикла (по типу 4D-онтологии инженерного стандарта ISO 15926); отслеживание временных версий графа. Однако подобные расширения решают лишь задачу привязки изменений свойств объектов к конкретным моментам времени и не содержат инструментов для семантического связывания последовательностей событий в процессы. Именно для решения этой проблемы и была разработана событийная семантика.