⏳ 🧓🏿 🚝 Eine evolutionäre Metapher für die Welt der Informationstechnologie. 🚴🏾 👩🏼‍🤝‍👨🏿 🎋

Wenn wir uns mit Entwicklung befassen, besteht eine große Versuchung, sie als evolutionäre Entwicklung darzustellen, dh einige globale, aufstrebende Eigenschaften zu haben, wenn sich viele unabhängige Prozesse indirekt durch einige implizite Algorithmen gegenseitig beeinflussen. Natürlich ist dieser Ansatz nichts anderes als eine Metapher. Die wirkliche reale Evolution ist nur der lebenden Natur inhärent. Es erschien mir jedoch neugierig, mir die Informationstechnologie als sich entwickelnde Umgebung vorzustellen und eine bedingte vergleichende Analyse zwischen einem lebenden und einem informativen Organismus durchzuführen.

Ich schlage vor, Software und Hardware sowie die sie verwendenden Informationstechnologien als sich entwickelnde "Organismen" zu betrachten, deren Gesamtheit einen zusammenhängenden Raum bildet, der ein Analogon der Biosphäre ist. Dieser Ansatz ist keine Innovation, es tauchen ständig Versuche auf, die Phänomenologie evolutionärer Prozesse auf soziale Prozesse auszudehnen. Ein sehr bedeutender Versuch, den evolutionären Ansatz auf die Informatik anzuwenden, wurde 1966 vom Zukunftsforscher Stanislav Lem in der Arbeit "Sum of Technologies" unternommen. Am häufigsten wird „Evolution“ als Synonym für das Konzept der Entwicklung im Allgemeinen verwendet, das sich für die retrospektive Analyse verschiedener Systeme eignet, die gravierenden qualitativen Änderungen unterliegen. Eine vergleichende Analyse der biologischen Evolution und der Evolution von Informationssystemen zeigt jedochdass wir eine ziemlich genaue und angemessene Ähnlichkeit haben, die es uns ermöglicht, das Evolutionsmodell in der Informatik zumindest als starke Analogie ernsthafter zu behandeln.

Evolution ist in der Tat sehr praktisch, um auf die Prozesse der nichtlinearen Entwicklung komplexer Systeme angewendet zu werden. Denken Sie daran, dass die Evolution durch folgende Faktoren gekennzeichnet ist:

Das Vorhandensein eines "Kampfes ums Dasein" aufgrund der begrenzten gemeinsamen Ressource für das Dasein;

Das Vorhandensein von Variabilitätsmechanismen, aufgrund derer es zu einer Artenänderung (Mutation) kommt;

Das Vorhandensein von Auswahlmechanismen, die oft als "natürlich" bezeichnet werden, deutet darauf hin, dass "künstliche" Auswahl eine Laune der bizarren Bedürfnisse des Menschen ist.

Die Auswahlmechanismen basieren auf der allgemeinen Organisation der Gesamtheit der Organismen (der Umwelt), was äußerst wichtig ist, da eine gewisse Wettbewerbsqualität kein absolutes Merkmal ist, sondern nur in Bezug auf die Struktur der Umwelt und anderer Organismen besteht. Für Objekte der Technogenese und Informationsorganismen bleiben die obigen evolutionären Merkmale unverändert. Der Kampf ums Dasein wird vollständig durch die Mechanismen der Existenz von Märkten, den Einsatz bestimmter Ressourcen und den Verbrauch bestimmter Entscheidungen verwirklicht. Die Wettbewerbsfähigkeit von Entscheidungen wird nicht nur von ihren internen Qualitäten bestimmt, sondern auch von der gesamten Infrastruktur, und es ist sogar ein separater Begriff aus der Biologie aufgetaucht - Ökosysteme sowie soziale Technologien und sogar subjektive Faktoren. NatürlichDie „Mutation“ von Informationssystemen erfolgt nicht so zufällig, wie es der biologischen Evolution zugeschrieben wird. Im Gegenteil, die Eigenschaften von Systemen werden bewusst als Ergebnis einer Analyse der Bedürfnisse und aktuellen Trends ausgewählt. Wie bereits erwähnt, ist die Gesamtheit der berücksichtigten Faktoren viel größer als die Fähigkeit ihrer rationalen Analyse, weshalb es fast unmöglich ist, das Erscheinungsbild eines Software-Treffers logisch vorherzusagen.

Der einzige Unterschied, den wir bei biologischen und informativen Entwicklungen feststellen, sind die Mechanismen der Selbstreproduktion (Reproduktion). Berühmte Kentucky-Kaninchen haben die Aufgabe, sich ohne Spezialwerkzeug wie Flash-Laufwerk oder Rekorder selbst zu kopieren. (Fairerweise stellen wir fest, dass die Mechanismen der Entwicklung eines lebenden Organismus auf der Grundlage des DNA-Kopierens dem üblichen "Computer" -Kopieren mit nichtmagnetischen Trägern ziemlich ähnlich sind.) Die
Ähnlichkeit von biologischen und informativen Organismen ist noch unerwarteter.

Zusammensetzung. Organismen bestehen aus einer Kombination typisierter Elemente.

Informationsorganismen weisen eine sehr hohe Typisierung auf. Denken Sie daran, dass Computer aufgrund der Annahme der Gleichwertigkeit von Daten und Programmen für ihre Verarbeitung erschienen sind. Informationsorganismen sind diskret, auf der unteren Ebene sind alle Elemente von Informationssystemen bedingt bis zu einem Bit (0 | 1) angeordnet. Informationsorganismen werden bestimmt - jedes Programm besteht aus einer Reihe von Algorithmen. All dies gibt das Recht zu sagen, dass die Typisierung für Informationsorganismen ihren höchsten Stand erreicht - die Möglichkeit einer vollständigen Formalisierung des gesamten Informationsraums.

Organisation Organismen bestehen aus speziellen Funktionseinheiten, die auf Struktur und Funktion spezialisiert sind.

Organisation ist ein zentraler Aspekt der Existenz von Organismen, einschließlich Informationen. Es ist seine Anwesenheit, die alle nachstehend beschriebenen lebenswichtigen Funktionen bietet. Für Informationsorganismen haben wir eine sehr entwickelte Organisation, die mit dem Aufkommen globaler Netzwerke und Komponententechnologien zu einem der wichtigsten Punkte bei der Implementierung von Informationssystemen geworden ist. Moderne Programmierung ist in geringerem Maße die Entwicklung von Algorithmen und in größerem Maße die Entwicklung von Schnittstellen und deren Architektur.

Der Austausch von Materie und Energie. Organismen sind offene Systeme, die einen ständigen Austausch von Materie und Energie mit der Umwelt herstellen.

Die direkte Analogie zwischen Daten (Informationen) und dem hier angeforderten Stoff ist nicht ganz richtig, aber angemessen, insbesondere wenn wir Informationssysteme isoliert betrachten. Genauer gesagt sind „Substanzen und Energien“ für Informationsorganismen dieselben Arten von Ressourcen, die bei der Modellierung sozialer und wirtschaftlicher Systeme verwendet werden - Finanzen, materielle Ressourcen, Güter, Arbeit usw.

Reizbarkeit und mentale Funktionen. Organismen haben die Fähigkeit, auf bestimmte äußere Einflüsse mit bestimmten Manifestationen (Reaktionen) zu reagieren. Reiz-Reaktions-Kombinationen können sich in Form von Gedächtnis ansammeln.

Die Reizbarkeit von Informationssystemen kann als viele Dinge verstanden werden. Er hat das Recht, das Informationssystem als eine bestimmte Funktion zu betrachten, die sehr komplex organisiert ist und über Kontrollmechanismen verfügt. Und als "Reaktion" auf "Stimuli" ist die Fähigkeit, auf eine bestimmte Weise auf Benutzeranforderungen zu reagieren, implizite Verarbeitungsmodule, die Verzweigungsflüsse in Abhängigkeit von bestimmten Bedingungen implementieren, Ereignisverarbeitung. Und im weitesten Sinne - jeder Dialog, jede Schnittstelle, jede Prozedur oder jedes Modul.
Wir unterscheiden Expertensysteme, semantische und neuronale Netze, in denen versucht wird, die Anhäufung von „Wissen“ über einige Themenbereiche nachzuahmen, um die Fähigkeit des Systems zu erkennen, seine „mentalen“ Funktionen zu entwickeln.

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Das Problem der Integrität ist von zentraler Bedeutung für die Existenz von Informationssystemen. Bisher wurden keine Technologien entwickelt, die es dem System ermöglichen, seine Integrität automatisch aufrechtzuerhalten. Im Gegenteil, die meisten Systeme sind äußerst instabil. Die Entwicklung von Mechanismen zur Aufrechterhaltung des Betriebszustands des Systems, damit kein einziger Aufprall zur Zerstörung des Systems führt, ist die wichtigste Aufgabe bei Entwurf und Entwicklung. Die klassische Idee der Integrität (z. B. in relationalen Datenbanken) definiert sie auf Datenebene, aber Client-Server-Technologien erweitern diese Eigenschaft, einschließlich der Integrität der Geschäftslogik in Unternehmenssystemen. Die Integrität verteilter Systeme, die auf Cloud-Technologien basieren, ist immer eine separate und komplexe Aufgabe.

Vererbung Einzelne Zeichen (Eigenschaften) des Körpers werden mit speziellen Trägern übertragen.

Bei der Analyse dieses Merkmals ist es unmöglich zu widerstehen und nicht darauf hinzuweisen, dass es der Vererbungsmechanismus in der objektorientierten Programmierung war, der das Effizienzniveau geschaffen hat, das die Existenz der Informationstechnologie als unabhängigen sozialen Faktor sicherstellte. Im weiteren Sinne kann Vererbung als Konsolidierung erfolgreicher Entscheidungen bei der versionierten Aktualisierung von Programmen durch Hersteller verstanden werden.

Ontogenese (individuelle Entwicklung). Während der Prozesse der individuellen Entwicklung entsteht ein neuer Organismus, bei dem die Spezialisierung von Elementen zur Bildung von Organen mit unterschiedlichen Funktionalitäten führt.

In Anbetracht des Systementwicklungsprozesses, insbesondere im Design, können wir die charakteristischen Phasen identifizieren, in denen das System, das auf der Ebene der Black Box (Eingabe - Verarbeitung - Ausgabe) komplizierter wird, eine Architektur erhält, die die gestellten Aufgaben erfüllt. Module gewinnen Spezialisierung, Dialoge - entwickelte Skripte.

Phylogenese (evolutionäre Entwicklung). Organismen sind Einheiten, die durch die natürliche Selektion ihrer Vorgänger entstehen und neue Arten von Nachkommen hervorbringen.

Diese Analogie ist offensichtlich, wir haben von Anfang an darüber gesprochen.

Wir müssen darauf hinweisen, dass der evolutionäre Ansatz und das Konzept von Objekten als Organismen auf die Beschreibung von Objekten der Technogenese und der Aktivität menschlicher Subjekte sowie auf die Beschreibung sozialer Systeme auf verschiedenen Ebenen der Gemeinschaft (einschließlich Produktionssystemen) anwendbar sind, aber eine detaillierte Analyse davon geht leider über das Format hinaus dieses Artikels.
Fairerweise sollte angemerkt werden, dass es derzeit einfach keine einzige Evolutionstheorie gibt. Daher „versagt es, ein Modell, das als klassisch angesehen werden könnte,„ auf die Stirn “aufzutragen. Mit der Gesamtheit der modernen Ideen können wir jedoch mit großer Sicherheit sagen, dass der Evolutionsprozess durch vier Hauptphasen gekennzeichnet ist:

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Evolutionszweige entwickeln sich unabhängig voneinander. Ideale Situationen, in denen sich der Körper isoliert entwickeln würde, existieren jedoch nicht. Wir beschäftigen uns immer mit der „Gemeinschaft“ von Organismen, wenn Sie so wollen, mit dem Metaorganismus, dem Makroorganismus. In biologischen Systemen sind dies Geobiocenosen für den Informationsraum, die soziale Organisation und die Unternehmensorganisation. Daher haben wir immer eine koordinierte Entwicklung von Systemen verschiedener Typen, wenn Stadien, Generationen und Epochen in dieser Entwicklung unterschieden werden können. Bedingtes „Paläozoikum“ mit Mitarbeitern und Bürosuiten, „Kainase“ mit Schwerpunkt auf Unternehmenslösungen, moderne „Holozän“ -Prozesse, bei denen die Märkte für persönliche Informationstechnologien von Thin Clients mobil werden. Es kann viele solcher Cluster und Unterteilungen geben, in der Tat ist es Geschmackssache, die Umgebung ist so vielfältig und bizarr.

Abschließend kann ich mir nicht helfen, um nicht zu versuchen, ein Porträt des Systems zu zeichnen, das in der nächsten Evolutionsrunde erscheinen könnte, werde ich über das Unternehmenssystem sprechen (dieses Thema ist mir näher). Gleichzeitig beinhaltet der Unternehmenscharakter weniger eine funktionale Abdeckung der Aufgaben eines bestimmten Unternehmens als vielmehr die Informationsverarbeitung von Verknüpfungen zwischen einer großen Anzahl von Elementen, wenn die Informationsinterpretation von Aktivitäten ein strukturierter Raum voneinander abhängiger Entscheidungen ist. Auf dieser Ebene ist die Komplexität des bedingten Verhaltens die Wirksamkeit von Entscheidungen, dh deren Wettbewerbsfähigkeit. Diese Effizienz für ein Objekt mit einem Unternehmensunterstützungssystem besteht aus der Aktualität der Erzeugung von Steuersignalen.die Möglichkeit, die Ausführung von Aufgaben durch verschiedene Einheiten gemäß diesen Signalen zu koordinieren und die Qualität der Ausführung dieser Aufgaben gemäß einigen Standards zu überwachen; und die Möglichkeit, den Lebenszyklus anzupassen, wenn neue, bisher unbekannte Aufgaben auftreten.

Ein System, dessen Arbeit darauf abzielt, Kontrolle bereitzustellen, muss aktiv sein, d.h. signalisieren den Status bestimmter Arbeitsbereiche und deren Anzeigen bei Abweichung vom angegebenen Wertebereich oder abnormalem Benutzerverhalten im System.
Die Systemaktivität ist ein Aspekt von grundlegender Bedeutung. Ab diesem Moment wird das System voll an Produktionsaktivitäten beteiligt und nicht nur ein komplexer Taschenrechner mit Speicher. Ein solches System behält eine „Idee“ des idealen Produktionszyklus in sich und kann geplante und tatsächliche Leistungsindikatoren verarbeiten, vergleichen, die dynamischen Änderungen jedes Ressourcentyps verfolgen und die Möglichkeit einer alternativen Entwicklungsmodellierung bieten. Wenn Sie über eine optimierte Infrastruktur für elektronische Abrechnungen verfügen, können Sie sich eine Situation vorstellen, in der das System bei Bedarf "unabhängig" die Beschaffung von Materialien und Komponenten durchführt, Abrechnungen mit Verbrauchern vornimmt und Steuern zahlt.

Dies impliziert die folgende Eigenschaft des Informationssystems der Zukunft - den Vorrang der Ereignisverarbeitung. Die dem System zugeführten Daten, die vom System verarbeitet und als Ergebnis vom System generiert werden, haben eine ausgeprägte Zeitkomponente. Die Logik des Systems sieht aus wie eine Struktur möglicher Ereignisse, wobei das Konzept der „Zukunft“ im System erscheint, d. H. die Verfügbarkeit von Modellierungswerkzeugen für das Objekt, die Prognose seiner Entwicklung und die Entwicklung alternativer Planungsoptionen.
Beide Eigenschaften ermöglichen es, über die Möglichkeit einer neuen Arbeitsweise mit dem System zu sprechen - Überwachungsaktivitäten, wenn wir im System die Möglichkeit haben, Informationen „dynamisch“ anzuzeigen, Informationen in der klarsten Form darzustellen und sie zu aktualisieren, wenn sie sich in verschiedenen Arbeitsbereichen ändern.

Durch Hervorheben von Entscheidungsbereichen im „idealen“ Modell, beispielsweise wenn einige kritische Indikatoren oder andere aggregierte Bedingungen erreicht werden und aktivere Anforderungen an Entscheidungsträger oder Experten gestellt werden, kann die erforderliche Reaktionsgeschwindigkeit des Systems auf externe und / oder interne Ereignisse erreicht werden. In diesem Fall können Sie mithilfe von Rückmeldungen im System (implementiert in den oben beschriebenen Fähigkeiten) das Modell des Lebenszyklus des Objekts dynamisch ändern, d. H. Das System beginnt sich selbst zu lernen.

Und diese Fähigkeit zum Selbstlernen, die Fähigkeit des Systems, Wissen zu speichern und zu verarbeiten - das ist sein wichtigster Teil. Aber dieses Thema ist ein ganz anderer Artikel.

Eine evolutionäre Metapher für die Welt der Informationstechnologie.

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