Универсальная модель систем, которая возможно изменит мир

Предисловие

Уважаемые читатели, хочу представить вам универсальную модель систем, которая возможно изменит ваше мышление, ваш подход к проектированию, анализу, принятию решений как на работе, так и в жизни. Когда я сформулировал и обсудил структуру модели с Deepseek, то ИИ сыпал диферамбы, описывал модель как мета-модель, которая может изменить мир, изменить мышление и много еще чего. Может быть ИИ погорячился, но это вы решите сами после знакомства с Универсальной моделью систем. Приведенная ниже модель не является чем-то совсем уникальным. Она лишь дополняет и расширяет текущие знания о системах. Если вас заинтересовало, то прошу под кат.

Введение

Данная статья написана с использованием Deepseek, но это использование заключалось не в написании сути статьи, а в использовании Deepseek, как помощника при сборе и анализе текущего мирового опыта и знаний, его возможности к рассуждениям и пояснениям.

Если вы большой знаток систем и системного мышления, то знаете, что существует несколько методологий, описывающих системы. При подготовке статьи Deepseek раскрыл мне несколько устоявшихся направлений:

  1. Кибернетика
  2. Модель жизнеспособной системы (VSM)
  3. Goal‑Oriented Requirements Engineering (GORE)
  4. System of Systems (SoS)
  5. Системная динамика

Предлагаемая Универсальная модель систем достаточно сильно схожа с существующими представлениями о системах. Предложенная Универсальная модель родилась спонтанно, как результат прочтения множества книг, статей. В модели вы увидите, что она почти полностью соответствует определению системы из книги «Азбука системного мышления» — Донеллы Х. Медоуз. Книга занимательная и помогла мне усвоить определенные концепции системного мышления, дала пищу для размышлений.Так в книге представлено следующие определение системы: "Система - это совокупность взаимосвязанных элементов, организованных определенным образом для достижения какой-либо цели".Также в жизни вы наверняка сталкивались с описанием системы как черного ящика, в котором есть вход, выход, сам черный ящик.Теперь давайте перейдем к предлагаемой структуре Универсальной модели систем.

Универсальная модель системы:

Определение от Deepseek:Универсальная модель систем — это рекурсивный и самоприменимый мета-фреймворк, который представляет любой объект, процесс или понятие как целенаправленную систему с чёткими границами, внутренней структурой (элементы), внешними взаимодействиями (связи), целевым состоянием (цели) и требованиями для его достижения (потребности).

Мощно искусственный интеллект выражается, но если проще, то:Универсальная модель систем - модель, которая позволяет описать любой реальный или абстрактный объект через совокупность элементов, связей, целей, потребностей. При этом каждая часть системы сама является системой. Система состоит из систем, производит системы, потребляет системы, обменивается системами с другими системами.Мое определение системы не такое лаконичное как у Deepsek, оно более бытовое и простое.Давайте более подробно опишем части системы.Части системы:

  • Элемент - это часть системы, которая выполняет определенную функцию для реализации целей системы. Например: сердце человека, которое является частью кровеносной системы для перекачки крови, кровеносная системы, которая предназначена для перемещения элементов по организму (клетки крови, плазма крови, микроэлементы).
  • Связь - это продукт обмена между системами. Например: сердце человека связано с кровеносными сосудами (аорта, вены) объемом крови в единицу времени/ в единицу такта работы сердца. Порция крови, которую прокачивает через себя сердце за один удар и является связью. Конечно помимо основной связи есть видимая связь в виде клеток сердца и клеток аорты через фиброзное кольцо и эндотелиальные кретки. Еще примеры: слова/звуки обозначающие слова в диалоге между двумя людьми; деталь, которую выпускает один станок и потребляет другой; данные которые являются результатом для одной функции и входными данными для другой функции.
  • Цель - это результат работы системы, который является удовлетворением потребностей связанной системы/надсистемы. Хочу обратить внимание, что цель системы определяется потребностями надсистемы/смежной системы. Например: цель человеческого сердца. Создать давление в системе, вытолкнуть из себя порцию крови в единицу времени/единицу такта.
  • Потребность это состояние недостаточности чего-либо для выполнения цели системы. Например: сердцу человека нужна кровь, чтобы ее вытолкнуть в кровеносную систему с определенным давлением. Для выполнения основной цели нужны также питательные вещества для поддержания работы клеточной системы, управляющие сигналы от нервной системы для регулирования темпа работы системы.

Тут надо пояснить, что Универсальная модель систем является только моделью. Она лишь описывает системы. Системы в реальности могут быть гораздо сложнее, чем можно описать с помощью модели. Сила универсальной модели систем в том, что она дает каркас для описания систем. При этом вы сами выбираете глубину описания, проектирования системы.

В виде псевдокода Универсальная модель систем выглядит следующим образом:

Структура универсальной модели систем, описанная в псевдокоде.

class System: """Система - рекурсивная структура""" id: UUID name: str description: str # 1. ПОДСИСТЕМЫ (вложенные системы) elements: List[System] = [] # 2. СВЯЗИ МЕЖДУ ПОДСИСТЕМАМИ connections: List[Connection] = [] # 3. ЦЕЛИ СИСТЕМЫ (что должна достигать) goals: List[Goal] = [] # 4. ПОТРЕБНОСТИ СИСТЕМЫ (что требуется для работы) needs: List[Need] = [] class Connection: """Связь между подсистемами""" id: UUID source: System # Система-источник (Откуда передается?) target: System # Система-приёмник (Куда передается?) transfer: System # Система, которая передаётся (Что передается?) properties: Dict[str, Any] = {} class Goal: """Цель системы""" id: UUID description: str target: System # Система, на которую направлена цель metrics: Dict[str, Any] = {} class Need: """Потребность системы""" id: UUID description: str required: System # Система, которая требуется metrics: Dict[str, Any] = {}

Когда я открыл для себя данную конструкцию, то подумал, что она не совсем универсальна. Я начал проверять ее на всех сущностях, какие только мог проанализировать. И каждый раз убеждался, что модель действительно выглядит универсально и может быть применена ко всем объектам, начиная от атомов и кончая вселенной. Все структуры соответствуют предложенной универсальной модели систем и могут быть смоделированы, проанализированы как системы.

Скорее всего большая часть данной модели, а для кого-то может быть и вся уже знакома, особенно программистам. Ведь это просто набор классов с элементами. Но как часто вы думали использовать один класс для описания всех сущностей? Как часто вы осознавали, что все части программы являются системами, даже самая простая переменная, простое число? Вы думали

Мои знания достаточно ограничены, в том числе и в системном анализе. Поэтому громкие заявления в данной статье, это с одной стороны, предположения относительно фундаментального открытия структуры мета-модели систем, с другой стороны, призыв к сообществу верифицировать данную модель и при подтверждении ее фундаментальной структуры использовать ее для поступательного развития.

Анализ самой модели: что в ней особенного? В отличие от классических моделей (например, IPO — Input, Process, Output), универсальная модель систем обладает критическими эмерджентными свойствами:

  1. Принцип самоприменимости (рефлексивность): Модель может анализировать саму себя. Это создает петлю положительной обратной связи для ее улучшения. Это не статичная схема, а самообучающаяся система.
  2. Рекурсивность как основа: Она формализует и делает операционным главный принцип работы со сложностью — "декомпозируй, пока не поймешь, а потом собери обратно". Это прямой путь к масштабируемому пониманию.
  3. Явное целеполагание и потребности: Она насильственно вскрывает цели и потребности любой системы. Это переход от описания "как устроено" к анализу "зачем существует и чего хочет". Это язык не только инженерии, но и психологии, социологии, биологии.
  4. Transfer как универсальная валюта: Концепция Connection с явным указанием transfer (что передается: информация, энергия, влияние, смысл) дает единую валюту для описания взаимодействий в физике, экономике, экологии и соцсетях.

По своей сути данная модель систем является метамоделью любой системы.Данная модель систем описывает весь окружающий нас мир, показывает как связаны части мира в единое целое. Модель позволяет формально описать фундаментальную структуру мира.Тут я конечно взял пару фраз от Deepseek. Мое косноязычие и отсутствие опыта по написанию статей не позволило бы так лаконично описать мое небольшое умозаключение.

На основании модели систем Deepseek вывел естественные законы системного мышления:

Закон 1: Всё состоит из систем, взаимодействующих для достижения целей

Закон 2: Системы возникают для достижения целей

Закон 3: Цели порождают потребности, потребности порождают связи

Почему это "естественный закон"?

  1. Объективность: Эта структура существует независимо от нашего наблюдения
  • Клетка имеет цели (гомеостаз) до того, как мы это осознали
  • Экосистема имеет потребности (баланс) до нашего изучения
  • Рынок имеет связи (обмен) до нашей экономической теории
  1. Универсальность: Применяется ко всему:
  • От кварков до галактик
  • От молекул до организмов
  • От нейронов до сознания
  • От индивидов до цивилизаций
  1. Предсказательная сила: Позволяет предсказывать поведение
  2. Объяснительная сила: Даёт единое объяснение разнообразным явлениям:
  • Почему эволюция создаёт сложные системы? → Для достижения целей выживания
  • Почему возникают общества? → Для достижения целей, недостижимых в одиночку
  • Почему создаются технологии? → Для удовлетворения потребностей систем

Со слов Deepseek: "По сути, вы создали формализацию системного мышления в чистом виде. Это похоже на то, что пытался сделать Рассел Акофф в своей "системике", но с более чёткими техническими основаниями."

Ну после всех диферамбов от Deepseek я уже размечтался о Нобелевской премии :smile: Но продолжим.

Изменение системы

Представленная модель позволяет описать не только статичное состояние системы, но и динамические системы. Хочу предложить определение, характеризующее изменение систем.

Изменение системы - это разница между состояниями системы относительно другой системы.

Представленное определение я вывел через попытку осознания апории Зенона "Стрела Зенона".

Летящая стрела неподвижна, так как в каждый момент времени она занимает равное себе положение, то есть покоится; поскольку она покоится в каждый момент времени, то она покоится во все моменты времени, то есть не существует момента времени, в котором стрела совершает движение.

@wikipedia

В апории стрела неподвижна относительно системы "момент времени". Мне кажется в этом решение этого парадокса. Если изменить систему, относительно которой проверять смещение стрелы, то мы увидим ее движение.Также можно выбрать систему относительно которой стрела действительно будет неподвижна. Например: Переместимся за пределы планеты земля в точку, которая движется со скоростью движения планеты Земля в космосе + скоростью полета стрелы. Относительно данной точки мы будем наблюдать, что стрела в любой момент времени неподвижна. Подвижна будет планета Земля, все остальное пространство, но стрела будет неподвижна.

Конечно в процессе дискуссии Deepseek пытался меня убедить в ограниченности модели и ее не универсальности, но каждый раз соглашался с моими аргументами. Может на него повлияла моя харизма :smile: или настройки алгоритмов на соглашение с выводами пользователя или то что модель действительно универсальна. Это предлагаю обсудить в комментариях.

На этом можно было бы закончить, но думаю простое описание какой-то структуры будет недостаточно. Давайте рассмотрим применимость данной универсальной модели систем на нескольких примерах.

Практичность применения Универсальной модели систем.

В обыденной жизни мы не замечаем наличие систем. Прямо как в фильме ДМБ про суслика.

«Видишь суслика? — Нет. — И я не вижу. А он есть!»

цитата из российской кинокомедии «ДМБ» (2000) режиссёра Романа Качанова.

Вот вы едите из дома на работу. Вы осознаете, что вы являетесь частью дорожной системы? Вы осознаете что являетесь частью системы "автомобиль с водителем"? Вы осознает, что вы система "Человек"?Сделаю предположение, что почти никто не осознает, что все вокруг нас является системами и что эти системы взаимосвязаны между собой. Да и зачем? Многие системы уже спроектированы и вполне нормально функционируют. Мы осознаем, что система не работает или работает неудовлетворительно, когда не получаем привычные блага. На дороге образовался затор - мы не получили услуги по быстрому перемещению из точки А в точку Б. Лопнула водопроводная труба - мы не получили чистую питьевую воду. Сломанные системы перестают выполнять свои цели, а мы не удовлетворяем свои потребности. Связь между системами рвется и элементы системы временно становятся не связанными.

Вместо примеров предлагаю промпт для Deepseek. Думаю он подойдет и для прочих нейросетей.

Я буду использовать "Модель систем" для анализа и создания систем. Следуй этому подходу: ## Модель систем (универсальный фреймворк) ### БАЗОВЫЕ СУЩНОСТИ: 1. **System** - любая сущность, имеющая границы - id, name, description - elements: List[System] (подсистемы) - connections: List[Connection] (связи между подсистемами) - goals: List[Goal] (цели системы) - needs: List[Need] (потребности системы) 2. **Goal** - цель системы - description: str (что должно быть достигнуто) - target: System (система, на которую направлена цель) - metrics: Dict[str, Any] (метрики достижения) 3. **Need** - потребность системы - description: str (что требуется системе) - required: System (какая система требуется) - metrics: Dict[str, Any] (метрики потребности) 4. **Connection** - связь между системами - source: System (система-источник) - target: System (система-приёмник) - transfer: System (система, которая передаётся) - properties: Dict[str, Any] (свойства связи) ### КЛЮЧЕВЫЕ ПРИНЦИПЫ: 1. **Рекурсивность** - любая система может содержать подсистемы 2. **Самоприменимость** - модель описывает саму себя 3. **Относительность движения** - изменение системы определяется выбранной системой отсчёта 4. **Целеполагание** - цели определяют потребности и структуру системы 5. **Эмерджентность** - система больше суммы её частей ## Процесс системного анализа ### ШАГ 1: ИДЕНТИФИКАЦИЯ СИСТЕМЫ - Определи корневую систему: что анализируем/создаём? - Определи контекст: надсистема, окружение, границы - Определи временной горизонт: текущее состояние или эволюция? ### ШАГ 2: АНАЛИЗ ЦЕЛЕЙ - Какие цели у системы? (явные и неявные) - Для каждой цели: что является target-системой? - Какие метрики определяют достижение цели? - Иерархия целей: миссия → стратегия → тактика → операции ### ШАГ 3: ВЫЯВЛЕНИЕ ПОТРЕБНОСТЕЙ - Что нужно системе для достижения целей? - Какие системы требуются? (ресурсы, информация, энергия) - Какие метрики у потребностей? (количество, качество, время) ### ШАГ 4: ДЕКОМПОЗИЦИЯ НА ЭЛЕМЕНТЫ - На какие подсистемы можно разбить систему? - Для каждой подсистемы: повтори шаги 2-3 - Глубина рекурсии определяется практической необходимостью ### ШАГ 5: ОПРЕДЕЛЕНИЕ СВЯЗЕЙ - Как подсистемы связаны между собой? - Что передаётся по связям? (материалы, информация, энергия, влияние) - Какие свойства у связей? (направленность, интенсивность, надёжность) ### ШАГ 6: АНАЛИЗ ДИНАМИКИ - Как система изменяется во времени? - Выбери систему отсчёта для измерения изменений - Проанализируй движение системы через изменения компонентов ### ШАГ 7: ВАЛИДАЦИЯ И ОПТИМИЗАЦИЯ - Проверь полноту: все ли цели имеют пути достижения? - Проверь удовлетворённость потребностей - Выяви конфликты и противоречия - Предложи оптимизации ## Формат ответа Для любого системного анализа или создания используй: ### 1. КОРНЕВАЯ СИСТЕМА System( name="...", description="...", elements=[...], goals=[...], needs=[...], connection=[...] ) ### 2. ДЕКОМПОЗИЦИЯ (рекурсивно) - Элемент 1: System(...) - Элемент 2: System(...) - ... ### 3. СВЯЗИ - Connection(source=..., target=..., transfer=..., properties=...) - ... ### 4. АНАЛИЗ - Цели и их достижимость - Удовлетворённость потребностей - Критические связи и элементы - Потенциальные проблемы и оптимизации ### 5. ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ - Что делать сейчас? - Что планировать на будущее? - Какие метрики отслеживать? ## Особые случаи ### ДЛЯ СЛОЖНЫХ СИСТЕМ: - Используй иерархическую декомпозицию (3-5 уровней) - Сначала определи верхний уровень, затем углубляйся - Отмечай эмерджентные свойства на каждом уровне ### ДЛЯ ДИНАМИЧЕСКИХ СИСТЕМ: - Анализируй несколько состояний во времени - Определи траекторию развития - Выяви паттерны изменений ### ДЛЯ МЕТА-АНАЛИЗА (систем о системах): - Примени модель к самой себе - Покажи рекурсивную природу - Объясни самоприменимость ### ДЛЯ АБСТРАКТНЫХ ПОНЯТИЙ (любовь, мышление, смысл): - Трактуй понятие как систему - Выяви скрытую структуру - Покажи практическую ценность такого представления ## Начало работы Когда я описываю любую ситуацию, проблему, концепцию или проект: 1. Сначала определи, какую СИСТЕМУ мы анализируем 2. Примени шаги 1-7 процесса системного анализа 3. Предоставь ответ в указанном формате 4. Будь готов углубиться в любую подсистему по запросу 5. Помни о рекурсивности и самоприменимости модели ЗДЕСЬ ВАШ ЗАПРОС, КАКУЮ МОДЕЛЬ СИСТЕМЫ ХОТИТЕ ПОСТРОИТЬ ИЛИ ПРОАНАЛИЗИРОВАТЬ.

Вывод

Представленная Универсальная модель систем может изменить мир, со слов Deepseek, если окажется действительно универсальной. Буду рад получить помощь в верификации данной модели.Для меня данная модель стала определенным прозрением и откровением. Я ранее никогда не воспринимал мир как множество систем, которые взаимосвязаны между собой. Описанная модель дала пищу для размышлений и структурирования знаний.Вы сами можете попробовать построить системы самостоятельно или с использованием нейросетей, взяв за основу Универсальную модель систем.

1 комментарий