Оглавление

Книга/курс системной инженерии учит фундаментальной практике системной инженерии, как способу изменения мира к лучшему. Поначалу системная инженерия развивалась главным образом в сложнейших аэрокосмических проектах, в инженерии транспорта, отличаясь от традиционных видов инженерии тем, что опиралась на системный подход, позволяющий увязать в одном инженерном проекте мышление об объектах самого разного масштаба — от маленького винтика в самолёте до огромного аэропорта, поддерживающего эксплуатацию множества самолётов. Сегодня практически все инженерные разработки в мире для систем самого разного масштаба (от отдельных веществ в химическом синтезе или деталей из какого-то однородного материала до обществ или даже человечества в целом, что позволяет говорить о «безмасштабности») делаются с использованием подходов системной инженерии: в них выделяются разработка концепции использования, концепции системы, архитектуры системы, управление версионированием и конфигурацией, делаются инженерные обоснования. Кроме безмасштабности современная системная инженерия опирается на третье поколение системного мышления, которое выходит за рамки одного жизненного цикла на идеи эволюции/развития, и поэтому в учебнике описана непрерывная инженерия: практика непрерывной разработки, непрерывного принятия архитектурных решений, непрерывного ввода в эксплуатацию системы, которая развивается в непрерывно меняющемся окружении, не просто однократно разрабатывается, эксплуатируется и затем забрасывается, а постоянно меняется в ходе своей эксплуатации, получает частые обновления, инженеры-разработчики, архитекторы и изготовители системы не прекращают свою работу с началом эксплуатации.

Книга/курс даст представление о том, чем занимаются инженеры в своей работе, даже если они не называются «инженеры» (например, менеджеры — это инженеры предприятия, врачи — инженеры человеческого тела, агрономы — инженеры урожая).

Книга/курс уникален, ибо на данный момент большинство современных учебников «железной» системной инженерии хорошо доносят идею безмасштабности как применимости одних и тех же методов разработки, основанных на применении системного подхода в инженерии для самых разных систем самых разных масштабов, в том числе традиционно не понимаемых как инженерные. Но они основаны на идее однократной сдачи системы в эксплуатацию, однократном прохождении жизненного цикла системы с упором на разовое введение в строй какой-то большой системы (например, атомной станции). Современные учебники программной инженерии, наоборот, хорошо передают непрерывный характер разработки, идею непрерывного уточнения изменяющегося окружения уже работающей системы, уточнения потребностей потребителей/пользователей/заказчиков и непрерывный ввод в эксплуатацию всё новых и новых возможностей для уже работающей системы. Но они абсолютно провальны в показе общеприменимости идей инженерной разработки к самым разным видам систем, ограничиваются только программными системами. Наш курс/учебник даёт гармонизированное представление как о безмасштабности системной инженерии, так и о её непрерывности в ходе инженерных проектов. Конечно, через некоторое время появится много учебной литературы, которая закроет этот разрыв, но пока «лучшее из двух миров» собрано именно в нашем курсе/книге.

В курсе даётся основное представление об инженерных практиках на самом высоком уровне абстракции, удобном для соотнесения этих практик со многими видами целевых систем, начиная от традиционных для инженерии прошлого простых механических систем через сегодняшние киберфизические системы к живым организмам, личности, сложным социотехническим системам (предприятиям) и далее социальным системам. Излагается не конкретный метод системной инженерии, принятый, например, в NASA или MITRE, или полностью соответствующий учебнику системной инженерии INCOSE, по которому ведётся сертификация профессионалов в системной инженерии. Излагается не метод, который полностью соответствует духу и букве какого-то конкретного одного стандарта практик системной инженерии, например ISO 15288:2015. Нужно помнить, что все эти международные стандарты и публичные документы привязаны к работе в сложнейших аэрокосмических проектах (системный уровень киберфизической системы) и подразумевают обучение на многочисленных специализированных курсах в порядке магистерской подготовки профессиональных системных инженеров киберфизических систем.

Материалы курса могут оказаться неожиданными для инженеров, получивших классическое инженерное образование. Так, в курсе отражается изменение в разделении труда между прикладными разработчиками и архитекторами, появление DevOps (с многочисленными их вариациями в самых разных видах инженерии), и исчезновение по факту инженерии требований (что вызывает максимальное отторжение у привыкших к работе с требованиями инженеров, но жизнь изменилась, и мы не можем излагать в нашем новом учебнике то, чему учили в вузах нас самих, не можем излагать опыт старых лучших инженерных проектов. Мы консультировались с системными инженерами из компаний-единорогов, чьи продукты используются миллионами людей, и они подтвердили: за последние пять лет ситуация с разработкой требований кардинально изменилась. Так что мы просто добавили разъяснения по этому вопросу, но инженерию требований не излагаем, как устаревшую уже практику).

Наша книга/курс даёт только кругозор по системной инженерии и примерно соответствует содержанию относительно коротких курсов «Foundations of Systems Engineering», которые дают введение в специальность системного инженера. Особенность книги/курса в том, что она даёт кругозор по созданию систем самых разных видов, которые не всегда сегодня ассоциируются с инженерной работой: простых механических систем без встроенных компьютеров (уровень «вещества»), киберфизических систем (со встроенным компьютером), живых существ (от бактерий и растений через животных до человека, взятого как биологическое существо, включая генную инженерию и медицину как инженерные практики), личностей (психология и образование как инженерные практики), организаций (системный менеджмент как инженерия предприятия), сообществ (строительство сообществ, маркетинговые кампании для инженерии клиентуры), обществ (госстроительство, политика как социальная инженерия), человечества в целом.

Тем самым пройти наш курс предлагается не только «классическим» системным инженерам киберфизических систем, которые планируют далее пройти ещё много других прикладных курсов, чтобы профессионально заниматься инженерной работой по созданию гаджетов, ракет и термоядерных реакторов, но и менеджерам, интересующимся тем, что делают в проекте инженеры (и менеджеры обнаружат, что они заняты по сути дела системной инженерией непрерывно изменяющихся организационных систем) и предпринимателям-основателям предприятий (они, оказывается, тоже занимаются инженерией предприятий, но в предметах их интереса концепция использования целевой системы этого предприятия), а также представителям всех остальных профессий, которые занимаются изменениями мира: от агрономов и маркетологов до разработчиков софта и политиков.

Лучшие инженерные практики появляются сегодня сначала в программной инженерии корпоративных информационных систем, потом заимствуются с некоторым лагом (5—10 лет) оттуда в классические проекты аэрокосмической и транспортной системной инженерии, а затем оказываются общеприменяемыми в самых разных проектах: непрерывное уточнение потребности в системе и разработка концепции использования с определением границ целевой системы и функций системы в её рабочем окружении в рамках стратегирования, непрерывная разработка самой системы прикладными инженерами, разработка системной архитектуры, обязательность инженерных обоснований, в том числе испытаний и частей системы, и системы в целом, непрерывная интеграция результатов работы самых разных разработчиков, и так далее.

Все эти практики звучат уже абсолютно привычно для программных инженеров, успешно осваиваются работающими классическими «железными» инженерами, но для будущих инженеров, предпринимателей, менеджеров и работников самых разных других специальностей нужно объяснить эти практики, дать их примеры, дать попробовать их применить в рабочем проекте. Первому знакомству с этими практиками безмасштабной непрерывной инженерии и посвящён наш курс/книга.

Нашего курса будет недостаточно для профессиональной системноинженерной работы в проектах (для этого нужно будет пройти прикладные курсы инженерии конкретного вида систем какого-то определённого системного уровня, и уж как минимум изучить полтора десятка книг, которые рекомендуются в курсе и адаптировать тамошние практики к условиям конкретного вашего рабочего проекта), но достаточно для того, чтобы иметь фундаментальные знания в части SoTA системной инженерии как универсального метода изменения мира к лучшему.

В прикладной трудовой кругозор входит знакомство с самыми разными прикладными инженерными практиками: кругозор саморазвития (инженерии личности), менеджерский кругозор (инженерии организации/предприятия как системы создания других систем), опционально кругозоры программной инженерии и инженерии киберфизических систем. После кругозорного образования, конечно, нужно получать профессиональное образование: в реальных проектах на одном кругозоре далеко не уедешь. Но даже прикладные кругозоры строятся на основе настоящего фундаментального курса «безмасштабной непрерывной» системной инженерии, они основаны на владении фундаментальным, трансдисциплинарным способом рассуждения о том, как нужно изменять мир.

Хотя наш фундаментальный курс системной инженерии предполагается первым из кругозорных курсов прикладных инженерных практик для отдельных видов систем (перед курсами системного менеджмента, программной инженерии, инженерии киберфизических систем, инженерии мастерства и т.д.), прохождение его возможно только после прохождения курсов по всем нижележащим мыслительным практикам интеллект-стека, в частности, курсов онтологики и коммуникации, системного мышления, методологии (а если эти курсы окажутся трудными, то и подготовительного курса системного саморазвития). Из других пререквизитов, не вошедших в курсы по дисциплинам интеллект-стека, укажем только на необходимость владения английским языком: вся оригинальная современная литература по системной инженерии доступна только на английском, на русском есть только переводы немногих классических (и поэтому уже устаревших) работ великих системных инженеров прошлого, причём нужно учитывать, что эти работы великих системных инженеров прошлого главным образом будут инженерными работами для относительно простых систем уровня вещества и киберфизической системы. Наш курс системной инженерии безмасштабный в части целевых систем и даёт возможность работать и с системами более высоких уровней: живыми существами, людьми, а также организациями, сообществами и обществами людей.

Большинство понятий, с которыми работают системные инженеры, вводится ещё в курсах системного мышления и методологии. Но в курсе практического системного мышления ничего не говорится о практиках, выполняемых создателями, а в курсе методологии об этих практиках говорится, но их состав уточняется. Так что ещё нужно отдельно уточнить SoTA практики, которые позволяют организации проекта двигать альфы проекта по их состояниям. Надо как-то описать систему в её окружении, затем описать её устройство, попробовать сделать начальную систему, а затем уточнять эти описания и улучшать/развивать систему, выпуская новые и новые её версии, меняя её какими-то инкрементами, реализуя всё новые и новые «фичи» (и тогда окажется, что движутся по состояниям уже не столько альфы всей системы в целом, сколько альфы отдельных инкрементов системы, реализующих эти «фичи» — это тоже нужно описать).

Как именно это всё делается в инженерном проекте (то есть практически любом проекте по изменению мира к лучшему, даже если его не принято называть «инженерным»), какие есть примеры всех этих практик для систем самого разного масштаба? Методам непрерывной разработки нужно учить специально, методам принятия архитектурных решений нужно учить специально. Нужно знать не только то, что «в проекте обязательно нужно иметь концепцию использования», но и как эту концепцию использования разработать для самых разных видов систем, а потом ещё и реализовать, причём не разово на какой-то момент времени, а адаптируя получившуюся систему ко всё новым и новым условиям окружения, используя всё новые и новые идеи для концепции системы, всё новые и новые организационные возможности, появляющиеся у создателей системы.

Изложение опирается на знакомство с фундаментальными мыслительными практиками интеллект-стека (данный курс завершает знакомство с этими практиками).

Материал излагается в форме, уже знакомой студентам курсов практического системного мышления и методологии. В частности, используется аннотация типами мета-мета-модели системной инженерии (типами из нашего курса/учебника) понятий мета-моделей предметных областей (учебники прикладных инженерных практик как «мета-модель из культуры», стандарты предприятия как «локальная/ситуационная мета-модель») для показа особенностей использования абстрактных понятий курса в конкретных ситуациях.

Концептуально все разделы курса согласованы между собой, хотя в изложении явно прослеживается двойственность использования и более старых идей «водопадной» (одноцикловой), и современных идей непрерывной инженерии.

Основной материал курса изложен с использованием не столько стандартов системной и программной инженерии (они вышли до 2015 года, поэтому не отражают произошедшего с тех пор сдвига в непрерывную инженерию, при этом они продолжают использоваться в сильно зарегулированных госорганами больших инженерных проектах создания кибер-физических систем типа атомной электростанции и авианосца, изменений инженерии там можно ожидать очень нескоро), сколько по современной литературе 2017—2022 года. В нашем курсе/книге даны ссылки на почти два десятка учебников системной, программной инженерии и инженерии предприятия, разъясняющих подробно те или иные положения курса. Больше половины этих учебников отсылают к примерам из программной инженерии, но мы надеемся, что при их изучении будут учтены идеи безмасштабности из нашего учебника (а идеи непрерывности в них всех уже есть).

Для примеров в книге/курсе берутся главным образом практики программной инженерии и инженерии киберфизических систем, изредка практики инженерии предприятия. В следующих версиях предполагается увеличить число примеров других систем. Курс не делает акцента на моделеориентированную[1] системную инженерию, ибо сегодня другой системной инженерии уже не бывает, вопрос лишь в выборе уровня формальности моделирования, опоры на самые разные языки моделирования. Эти языки системного моделирования отнюдь не все относятся к визуальным языкам начала 21 века, принятым для больших окологосударственных проектов классической системной инженерии. Материал по моделированию, поднимаемый в рамках курсов-пререквизитов по онтологике и коммуникации, системному мышлению, методологии, и примеры построения различных инженерных моделей даются в нашей книге/курсе в их текущем разнообразии. Но упор делается на то, чтобы использовать для инженерного моделирования подручные low code системы (productivity tools), в том числе системы табличного моделирования (типа coda.io, notion.so и их варианты), а также всевозможные прикладные инженерные моделеры различных прикладных инженерных дисциплин.

Материал книги может быть использован в качестве основы для кругозорного семестрового или даже двухсеместрового курса системной инженерии для технических университетов, материал курса включает в себя также «рабочую тетрадь» со множеством тестовых вопросов, упражнений на моделирование, заданий для тренировки инженерного мышления. Тем самым наша книга/курс может служить основой для самостоятельного изучения в варианте онлайн-курса, основой для группового изучения в study group с инструктором или без, для практикума с преподавателем (семинарские занятия с консультациями по выполнению упражнений, в рамках смешанного/blended обучения с использованием компьютера для лекционных материалов и в качестве тренажёра, но возможностью получить консультацию преподавателя), для отдельного курса с участием преподавателя, в составе других длинных программ (в том числе магистерских программ системной инженерии, где материал курса дополняется другими прикладными курсами). Возможно также прохождение курса с ментором.

История курса/книги начинается с 2012 года, когда автор начал чтение односеместрового курса «Введение в системную инженерию» (Foundations of Systems Engineering) на межфакультетской (впоследствии — межвузовской) кафедре технологического предпринимательства МФТИ. Буквально на следующий год курс был поделен на семестровый курс системного мышления, и отдельно — семестровый курс системной инженерии. Обучение на кафедре по этим курсам затем продолжили выпускники программы (Михаил Бухарин и Илья Бурдин). В Школе системного менеджмента работа над курсом продолжилась, несколько лет там курс «Системная инженерия» на базе учебника системного мышления читал Вячеслав Мизгулин. В 2022 году было окончательно сформировано видение опоры курса системной инженерии на мыслительные практики интеллект-стека и необходимость безмасштабного курса, а также отражение непрерывного характера инженерии, окончательный отход от «водопадной» модели с её одним стадийным «жизненным циклом».

Это новое видение нашего курса/книги отразило опыт многочисленных попыток преподавать какие-то основы системной инженерии в самых разных вузах: поскольку часы в программе на пререквизиты к курсу не были предусмотрены, большинство этих попыток оказались неудачными. Как минимум, для курса оказались нужны знания онтологики, основ системного подхода, методологии, а также безмасштабное изложение материала, чтобы решить вопрос о применимости системной инженерии к проблемам инженерии предприятия и согласовать материал с трендами в INCOSE VISION 2035, которые явно указывают на рост внимания системных инженеров к системам уровня живых существ, личности, организации, сообществ, обществ. В программной инженерии массовые изменения по линии непрерывности разработки прошли с переходом на микросервисные архитектуры, это стало массовым и отразилось в учебной литературе приблизительно с 2017 года (хотя сами идеи обсуждались ещё с момента выхода Agile manifesto в 2003 году). Системное мышление, которое в третьем своём поколении вышло за пределы жизненного цикла и включило в себя идеи эволюции, базирующиеся на общих физических законах, как раз помогает в понимании этого направления развития инженерных практик.

В кооперации между Школой системного менеджмента и Русским отделение INCOSE была создана рабочая группа из инженеров, имеющих и опыт преподавания системной инженерии, и опыт руководства системноинженерными проектами, и опыт применения мыслительных практик интеллект-стека к системам самых разных уровней. Рабочую группу возглавил К. Гайдамака, научным руководителем стал А. Левенчук. Книга/курс — стал результатом работы этой группы, в которой прошло множество плодотворных обсуждений. Текст в итоге написан А. Левенчуком. Спасибо Роману Варьянко за корректуру и ценные содержательные замечания.

Курс можно найти тут: https://system-school.ru/engineering, чат поддержки https://t.me/systemsthinking_course, там вы можете не только задать вопросы студентам и преподавателям курса, но и дать предложения авторам курса. Курс регулярно обновляется, ибо системная инженерия быстро развивается, а курс уделяет особое внимание изучению современных практик, а не старинных (в инженерии старинными будут практики буквально десятилетней давности).

 Без различения model-based и model-driven.

1. Безмасштабная непрерывная системная инженерия

Инженерия

Инженерия — это практика изменения физического мира к лучшему. По факту это означает или создание каких-то новых, ранее не существовавших систем, или изменение каких-то уже существующих систем. Иногда «изменение» означает и уничтожение, если это как-то меняет мир к лучшему. Как понимается «изменение к лучшему»? Тут есть несколько вариантов:

• Этические ответы, что такое «изменения к лучшему» (этика — это фундаментальная практика, входящая в трансдисциплинарный интеллект-стек и выполняемая ролью совести).

• Изменения к лучшему — это многоуровневые эволюционные непрерывные оптимизации, отражающие неустроенности/frustrations от конфликтов между системными уровнями (было более подробно рассмотрено в курсе практического системного мышления). Ключевое тут — это понимание, что инженерный проект проходит как часть техноэволюции, часть бесконечного развития цивилизации, часть процесса деятельного (изменяющего мир!) познания, тем самым он не заканчивается разовым проведением какой-то системы по жизненному циклу, а непрерывно вводит в эксплуатацию новые и новые изменения, ввод в эксплуатацию непрерывен/continuous, он не происходит один раз за время проекта, это не «водопад» для одного организма, а эволюция для технического вида (и неважно, сколько там было организмов в ходе эволюции: один с заменяемыми частями, или множество последовательных). В инженерии, как и биологической эволюции, доступны множество «почти одинаково выгодных» решений, выгода всегда многоуровневая, ухудшения часты, нейтральные решения более редки, крупные улучшения встречаются очень редко.

• Изменения к лучшему — это действия по минимизации свободной энергии целевой системы и/или её надсистемы, согласно теории деятельного рассуждения/active inference. Другое дело, что при этом неизбежно будут оставаться и даже множиться (эволюционный рост сложности, увеличение числа системных уровней!) неустроенности в целевых системах, и приходится снова и снова инженерно/деятельно/практично решать сложную оптимизационную задачу на многих системных уровнях, опять всё упирается в непрерывность этих изменений. Ключевое «к лучшему» тут — это более длительные сроки удержания целостности какой-то системы за счёт постоянных изменений состояния этой системы перед лицом много превосходящих внешних воздействий, грубо говоря «к лучшему» — это когда меньше ожидания незапланированного разрушения системы, меньше байесовских неприятных «сюрпризов» типа «тебя съели», «ты умер от голода», «ты не смог размножиться» (конечно, это просто метафора для инженерных систем, но спросите у серийных предпринимателей, насколько они воспринимают такие высказывания как метафоры по отношению к их бизнесам по изменению мира к лучшему, и вы поймёте, что в каждой шутке есть доля шутки. Про эту долю шутки мы ещё не раз вспомним в этом курсе).

Конечно, есть и множество других вариантов понимания «к лучшему», но мы ограничимся этими. Главное, что все эти понимания предусматривают физические изменения в мире как конечный результат (появление, изменение или исчезновение какой-то системы или целого ряда систем), а также указание на то, что это изменение было «к лучшему», то есть целенаправленное, а не любое изменение.

Современная (SoTA, state-of-the-art, лучшая из известных на сегодняшний момент, и именно о такой мы будем говорить в нашем курсе) инженерия является системной, ибо эволюционирующий усложняющийся мир имеет много системных уровней, число которых непрерывно растёт, и каждый из которых требует каких-то особых приёмов работы систем создания, методов изменения мира на каком-то уровне масштаба и на этом уровне масштаба часто ещё и есть различия методов работы с разными видами систем (так, с мышами работают не так, как с тиграми — хотя в части генетики они очень похожи).

Согласно приведённому определению, SoTA инженерия должна быть системной и не просто многоуровневой, но и безмасштабной (вообще не привязанной к каким-то уровням), и непрерывной. Безмасштабность (общность основных положений инженерии для всех возможных масштабов, отсутствие указаний на масштаб в инженерной дисциплине) гарантирует, что инженеры/деятели/практики не остановятся в своей оптимизации мира «к лучшему» на границе какого-то масштаба. Непрерывность означает, что каждая «умная мутация» в порядке попытки оптимизации не будет разовой, поток этих мутаций их влияния на успешность системы будет в проекте нескончаем, а успешность системы будет непрерывно отслеживаться во времени, а не удостоверяться разово на момент единичного за время жизни системы ввода в эксплуатацию.

Безмасштабность означает, что инженеры (которые, конечно, не будут называться инженерами, а будут называться самыми разными другими ролями) не изменят личность так, что от этого развалится общество, не сделают киберфизическую систему такую, что она уничтожит всё живое в радиусе трёх километров. Можете подумать о том, как по-разному аргументировали это безмасштабное «изменить мир к лучшему» инженеры, создававшие атомную бомбу, на каком уровне они останавливали свои рассуждения, примат какого уровня был у них в голове — вещества, киберфизической системы, существа, личности, организации, сообщества, общества, человечества?

Непрерывность означает, что одно разовое изменение вряд ли возможно, и нужно непрерывно подстраивать систему под стремительно меняющееся окружение, непрерывно вводить в эксплуатацию всё новые и новые «фичи» как результат «умных мутаций». Какие-то из этих новых фич позволят системе выжить среди систем-конкурентов, какие-то окажутся ненужными и временными, но непрерывность означает, что инженерия не разово делает системы, а evolve/«эволюционирует» их. По-русски это лучше будет говорить «развивает» (ибо «выращивает» сложно говорить про какой-нибудь ледокол-атомоход, но можно сказать, что этот ледокол-атомоход развивается. Впрочем, идея непрерывности инженерии до атомоходов ещё не дошла, её мы больше наблюдаем на примере программного обеспечения. Посмотрите, как часто обновляется Windows или даже BIOS в вашем ноутбуке).

Альтернативная формулировка инженерии — это создание успешных систем (также было подробно разобрано в курсе «Практическое системное мышление»). Успешность определяется как соответствие ожиданиям внешних проектных ролей, которых множество самых разных (и это требует безмасштабности в работе с системами, интересными для разных ролей) и ещё эти ожидания меняются (что требует непрерывности изменений целевой системы, её развития под эти изменяющиеся ожидания). Это определение более традиционно и основывается на классических рассмотрениях проектов системной инженерии. Если со всеми договорились (с учётом соображений безопасности и того, кого считать врагом, а кого считать другом и клиентом), и продолжают договариваться всё время существования системы, то система успешна. Если не договорились, и при изменениях ситуации не успевают передоговариваться (непрерывное договаривание, а не разовое) — не успешна. Тут по факту тоже оптимизационная задача, но рассмотрение не столько многоуровневое/безмасштабное системное, сколько деятельное/методологическое/практическое по линии разнообразия ролей, предметов их интереса и интересов, а также выходящее за рамки одного жизненного цикла техноэволюционное рассмотрение.

«Успешность системы» — в разы более простой критерий: «если все внешние проектные роли, которые мы выявили, непрерывно соглашаются с проектом, то это и означает, что мы мир изменяем к лучшему — наша система непрерывно успешна». Классическая системная инженерия ещё несколько лет назад даже выкинула бы слово «непрерывно», ибо в головах системных инженеров прошлого система изготавливалась однократно, и больше не менялась по ходу эксплуатации, не нужно дальше ни с кем договариваться, не нужно менять систему. Модернизации системы, конечно, предусматривались, но они были абсолютно автономными тоже разовыми проектами, а не частью непрерывно ведущейся инженерии. Ближе тут, конечно, была концепция апгрейда (например, апгрейд компьютеров, который был популярен в 90е годы прошлого века). Но это была «инженерия пользователя» для редкого класса систем, а не штатный способ организации инженерной деятельности. В телефонах наоборот: апгрейд аппаратный был запрещён (невытаскиваемая батарейка, отсутствие слота для внешней памяти), зато расцвёл апгрейд прошивок и апгрейд приложений. Телефон перестал быть неизменяемым объектом, даже когда попадал к покупателю. Это, конечно, создаёт и множество проблем (так, чей это теперь телефон, если его купили, но продавец продолжает его «производить»? Ответ не такой очевидный[1]).

Но тут кроется и много проблем: разработка обычно центрируется на поведении целевой системы в составе непосредственной её надсистемы, то есть главным образом на двух системных уровнях. Если в таком подходе разрабатывается киберфизическая система, то могут не учитываться соображения более высоких системных/эволюционных уровней — включая уровни эко-системы (сообщества), общества, человечества.

Необязательно речь об оружии, где мнение противника о том, что считать «успешным оружием», заведомо будет учтено с обратным знаком. Например, представьте какую-нибудь социальную сеть или новостной портал, их влияние на общество в целом как систему: как его учесть, кто из внешних и внутренних проектных ролей этим озабочен? Конечно, идеал для таких сервисов — это максимизация времени пребывания на этом портале всех, кто туда зачем-то зайдёт, алгоритмы настроены именно на это. И эти алгоритмы постоянно перенастраиваются по мере изменения интересов широкой публики, чтобы никто от этой максимизации не убежал (инженерия непрерывна). Но полезно ли это для общества в целом? Сутками «тупить в вконтакт/тикток/телеграм» хорошо ли для личности, сообщества, общества, человечества? А ведь именно длительность времени «тупления в соцсеть/портал» будет критерием успешности разработчиков соцсети/портала и акционеров фирмы-провайдера соцсети/портала как успешного сервиса по возможности «тупить» и потреблять при этом рекламу вместо чего-то полезного (да и что тут будет «полезным»? ). И искусство пиара/пропаганды тут подсказать клиентам сети/портала, что «тупление в соцсетях» надо называть «развлечением и отдыхом», так называемый «рефрейминг», переформулирование зла в добро.

Могут не учитываться соображения внешних проектных ролей и по более низким системным уровням, чем целевой. Если это идеологический геополитический или религиозный проект, то вполне может зайти речь об игнорировании интересов огромного числа обычных граждан — их жизни могут приносить в жертву каким-то геополитическим или религиозным целям. «Обществу» или «сообществу» будет ой как хорошо (например, какое-то общество выиграет в войне), но вот нескольким миллионам человек этого общества вдруг может оказаться ой как плохо по сравнению с вариантом без войны, но они будут проигнорированы, ибо геополитические или религиозные проекты не работают с масштабом отдельных людей! А потом пройдёт немного времени, и мнения людей поменяются. Если идеологический проект не организован как непрерывная инженерия, это не будет отслежено, и принесение в жертву одних людей вдруг окажется принесением в жертву совсем других людей: «хотели как лучше, получилось как всегда».

Системность инженерии как задающая её безмасштабность и непрерывность

Особенность современной инженерии в том, что она по факту стала системной. Это означает, что она сразу принимает постулаты системного подхода в явной (классическая системная инженерия) или неявной форме (разные другие виды инженерий):

• Изменение мира происходит на нескольких системных уровнях, выделяемых по отношению «часть-целое» несколькими разными способами в момент эксплуатации, это тезис первого поколения системного мышления (это всё подробно разъяснялось в курсе практического системного мышления).

• Практики работы по созданию системы (второе поколение, появились создатели системы) на разных системных уровнях разные, у них даже могут меняться имена. Если «железную» деталь «изготавливают», то мастерству человека (или даже робота) «обучают» или его «осваивают» (в зависимости от внешней или внутренней позиции восприятия, у детали ведь нет внутренней позиции восприятия, а у человека есть, у робота — можно уже обсуждать, там «философская серая зона»). Описание поведения «железной» системы будут называть концепцией использования, у предприятия это будут называть стратегией. Но всё это одно и то же: практики изменения мира, причём целенаправленного, «к лучшему».

• Третье поколение системного мышления говорит, что однократным созданием системы дело не обходится, а речь идёт о техноэволюции, которая подчиняется тем же самым законам, что эволюция. Непрерывно оптимизируем конструкцию системы и подстраиваем её функции, чтобы как-то адаптироваться к непрерывно меняющемуся окружению.

Если принять эти положения в полной мере, то системная инженерия будет безмасштабна/scaleless: не зависеть от масштаба/размера систем, эволюционного системного уровня. Термин этот идёт из физики, иногда об этом говорят как многомасштабность/multiscale, но это менее точно: применимость ко всем масштабам (безмасштабность) — это вовсе не учёт только нескольких выделенных заранее масштабов, но отсутствие привязки к масштабу в рассуждениях.

Безмасштабность означает «вынос за скобки» того общего, что имеет инженерия как изменение мира к лучшему на всех масштабах, всех уровнях эволюционного стека, попытка учесть все неустроенности, оптимизировать все конфликты между всеми уровнями (даже теми, о которых мы не знаем! Как минимум, сделать попытку узнать о них!). И современные инженерные проекты будут это делать не разово в попытке угадать какой-то «оптимум» для «текущей ситуации», а довольно долго, развивая систему для подстройки под непрерывно меняющиеся обстоятельства. Впрочем, если считать «безмасштабность» применимой и ко времени (масштаб времени эксплуатации, масштаб времени жизненного цикла, масштаб эволюционного времени многих жизненных циклов), то непрерывность инженерии тоже следствие безмасштабности: учитывается не один масштаб времени, а все.

В нашем курсе мы довольно грубо и почти произвольно в методических/учебных целях определяем уровни этого системноинженерного/эволюционного стека физических масштабов как (от более крупных к более мелким масштабам):

• Вселенная (пока разговоры об инженерии для вселенной в целом носят сугубо теоретический характер, а ещё ведь есть и концепция «мультиверса», как множественности миров. Но приводим тут как предельный масштаб/размер)

• Инопланетные цивилизации в целом (тут тоже чисто гипотетическая инженерия, уровень привели только для того, чтобы лучше показать принцип выделения уровней по отношению часть-целое)

• Человечество — мы тут одни на маленьком одном глобусе (хотя есть мысли уже насчёт Марса), и неплохо бы изменить всё человечество к лучшему (в том числе защитить от астероидных опасностей, вымирания от техногенных катастроф, барьеров роста из-за ограничений в экологии и т.д.)

• Общество — каталлактическая самоорганизация по фон Хайеку[2] (не знаем контрагентов в лицо, ибо их слишком много, не знаем интересов этих контрагентов, ибо они могут занимать самые разные роли), но общество в целом тоже может быть достаточно организованным и некаталлактически (то есть через силовые органы власти как организации с понятным подчинением принуждать всех остальных исполнять приказы нескольких человек), чтобы выставлять границы на свою территорию и противодействовать своему исчезновению при агрессивных изменениях окружения (скажем, войны с другими обществами) или изменениях в своей организации (скажем, захват власти религиозным фанатиком или диктатором и последующая сознательная или даже неосознаваемая их работа по уничтожению этого общества в силу каких-то иррациональных убеждений)

• Сообщество — определения subculture, counterculture, community, community of practice, learned society, school of thought из википедии: все говорят об одном и том же, подчёркивая разные стороны. И мы тоже можем говорить разным языком, подчёркивая разные стороны. У нас субкультура, контркультура, сообщество практики, сообщество наученных (деятелей, не учёных!), «незримый колледж». Но можно говорить и о племени (очень модно!), и о «муниципальном образовании» типа «деревня, где все друг друга знают», землячестве бывших (или даже нынешних) членов одного общества в каком-то другом обществе. Ориентируемся на число Данбара[3] (150), но с учётом современных компьютерных средств («записных книжек», социальных сетей) человеческая «память на лица» быстро растёт. Но в сообществе всё равно может быть и больше людей/личностей, чем можно помнить даже с помощью записной книжки. Например, число системных инженеров киберфизических систем, которые вступили в Международный совет по системной инженерии на 2022 год — более 19000, это означает, что эти люди считают себя членами сообщества системных инженеров, тем самым примерно известны их ролевые интересы, но это не означает, что речь идёт о традиционной организации, которая создаёт какую-то целевую систему, или что все там примерно знакомы друг с другом и доверяют друг другу сильно больше, чем своим соседям по улице. Сотрудники штаб-квартиры INCOSE, однако, занимаются построением сообщества системных инженеров как целевой системы (об INCOSE в нашем курсе будет отдельно сказано через несколько разделов). А маркетологи пытаются делать сообщества потребителей каких-то продуктов, «клиентуры» как множества клиентов.

• Организация — это проекты (организованные коллективы с их компьютерами, то есть с понятными ролями и полномочиями каждого агента в коллективе). Инженерия предприятия как «организовывание» работает с системами этого уровня, инженерия на стадии эксплуатации получившейся организации — это операционный менеджмент. Есть отдельный курс системного менеджмента[4], а связь прикладной инженерии целевой системы (разработки) и инженерии предприятия-создателя системы (системного менеджмента) обсуждается в нашем курсе в разделе непрерывной разработки.

• Личность — и тут «инженерия личности» (хотя так и не говорят, но мы советуем думать именно так!) сводится к разным психотерапиям («ремонт» личности), коучингу (помощь в стратегировании), образованию, просвещению. Включать ли сюда разные варианты обучения «разумных роботов», то есть личностей не на базе homo sapiens (xGI, разные виды general intelligence[5])? Почему бы и нет. Поэтому тут можно рассматривать и проекты AGI (artificial general intelligence), и проекты создания киборгов в части экзокортекса (грубо говоря, «добавка памяти и возможности вычислений», ибо добавка искусственного зрения, печени и т. д. — это уже более низкий системный уровень, «существа»).

• Существо — тут разведение живых существ, включая «системную биологию» как разработку и производство полностью искусственной жизни. Но в целом тут инженерия и вирусов, и бактерий, и растений (агрономия), а дальше червей, рыб и до зверей (включая приматов и даже человека вне аспектов его разума). Медицина/ветеринария, фермерство, генная инженерия — это всё оказывается инженерными дисциплинами, «изменением мира к лучшему». Сюда же трансгуманизм как отрыв личности от обязательного использования генома homo sapiens (хотя усиление интеллекта живых организмов уровня выше возможности планировать представляется принадлежащим к уровню личности. Граница существа и «разумного существа» весьма размыта, как и граница «робота», «киборга», «существа»).

• Киберфизические системы (физические системы, включающие софт на базе универсального компьютера). Тут классическая системная инженерия с её примерами ракет и самолётов, атомных и солнечных электростанций, умных (то есть обвешанных датчиками и кое-какими исполнительными устройствами) домов и прочих традиционных для инженерии объектов.

• Косное вещество (молекулы, простые физические детали): тут от органического синтеза до инженерии мыльниц и электролампочек, то есть инженерия простых систем без сложного управления с контроллерами-компьютерами в их составе.

Конечно, в системноинженерном/эволюционном стеке все обычные проблемы представления системных уровней какой-то системы в виде даже не дерева, а «стека»:

• Каждый уровень включает не одну систему, а множество их самых разных, это больше «иерархия/дерево», а не «стек».

• Легко находится множество подуровней внутри одного уровня, и может существовать множество вариантов такого стека

• Не оговорено, это функциональное или конструктивное разбиение, а также возможность одновременной множественности таких разбиений (считаем, что на границах уровней оно совпадает, но это не всегда факт: так, внутри одного и того же общества легко выделить разные сообщества, составленные из одних и тех же людей, и даже разные организации. СМД-методология называет это «популятивными объектами»[6], когда люди одновременно входят в состав разных их устойчивых групп, термин «популятивности» позаимствован был из биологии).

Тем не менее, мы принимаем за основу курса именно такой системный/эволюционный стек. Главное в курсе — научить компактному типовому инженерному рассуждению о том, как создавать системы, которое можно применять рекурсивно (к разным уровням систем) и итеративно (в разные моменты времени создания и существования системы), независимо от масштаба системы и её функционального назначения.

Масштабы времени, важные для выхода в непрерывную разработку:

• Эксплуатация одной версии системы

• Жизненный цикл одной версии системы

• Непрерывная инженерия множества версий (множество жизненных циклов «замысел-проектирование-изготовление-эксплуатация-вывод из эксплуатации»).

Конечно, вы можете, и даже должны адаптировать эти стеки для ситуации вашего проекта. Самый простой способ это сделать — это выписать конкретные масштабы и виды систем из вашего проекта, аннотировав их типами из нашего курса/учебника (помня при этом, что эти уровни выделены более-менее произвольно, для целей упрощения понимания). Например, если вы создаёте таблетку из лактобактерий как биодобавку, вам потребуется как-то изменить (в том числе уговорить принимать эту таблетку!) системы на следующих уровнях стека:

• Потребнадзор::сообщество и общество

• Клиентура::сообщество (маркетинг)

• Клиент::личность

• Желудок и кишечник::существо

• Таблетка::вещество

• Лактобактерия::существо

В этом примере есть даже два «перескока уровней»: лактобактерии производятся как живые системы, а затем высушенные становятся частью вполне неживой таблетки. Потребнадзор тут половинчат (обычное свойство госорганов): отражает мнение сообщества медиков с одной стороны и вроде как мнение общества в целом. Его тоже нужно изменить (уговорить считать таблетку безопасной). Лактобактерии — это биоактивные добавки (грубо — сушёный кефир), они не требуют медицинского лицензирования. Если бы это было лекарство, то ситуация была бы более сложной.

Суть всего этого представления — это понимание, что инженерная работа будет на всех этих уровнях. Поэтому в проекте придётся обратиться к самым разным инженерам: которые умеют работать с существами, работать с разнообразными предметами из косных веществ, работать с личностями, работать с сообществами и даже обществом в целом (если выяснится, что это как-то затрагивает общественные интересы и нужно вести какие-то общественные дискуссии, менять законодательство и тем самым заниматься политикой).

Потребуется каждый раз описывать функциональность системы и определять приоритеты в архитектурных характеристиках (надёжность, изменяемость и т.д.) для систем из каждого уровня, принимать архитектурные решения, разрабатывать концепцию системы и изготавливать её, вводить в эксплуатацию и заниматься всеми остальными инженерными практиками, хотя они и будут носить разные имена и для веществ, и для существ, и для личностей, и так далее. И это простой и обозримый пример, хотя уже и в нём нужно затрагивать проблемы высоких уровней. Скажем, все штаммы молочнокислых бактерий, грубо говоря, «штаммы кефира и йогурта разных сортов», обладают примерно одинаковой полезностью по влиянию на микрофлору и уж точно не являются лекарствами, их даже «биодобавками» считать сложно — если вы упакуете кефир или йогурт в капсулы, они ж не станут от этого «биодобавками»? Но вы можете использовать «связи в министерстве», чтобы этот кефир с йогуртом в капсулах назвать лекарством, получить лицензию и устроить на этом маркетинг! Это этично, или нет? Хорошо ли от этого будет людям (они получат плацебо!), а хорошо ли будет (гражданскому) обществу?

А теперь представьте реальную разработку: вряд ли проект закончится выпуском партии таблеток. Скорее всего, команда будет готовить другие версии — улучшать упаковку, вещество, варьировать цену, увеличивать разнообразие вариантов в надежде на привлечение покупателей, менять название и рекламные слоганы, получать новые сертификаты и лицензии, собирать статистику по итогам применения, и т. д. Инженерия таблетки оказывается не разовой, а непрерывной, при этом работа идёт отнюдь не только с веществом таблетки, она вполне многомасштабна.

Если вы хотите изменить мир хоть неживой, хоть живой, хоть в небольших масштабах, хоть в больших — вы должны будете предположить функцию вашей системы, описать конструкцию, изменить физический мир, чтобы реализовать конструкцию, а потом подстраивать получившуюся систему к непрерывно меняющимся условиям, причём делать это на множестве системных уровней на множестве масштабов времени. Неважно какими вы словами это называете, насколько различны те системы, которые вы затрагиваете своими изменениями мира к лучшему, и насколько сильны традиции работы с этими системами (в этих традициях может что-то не учитываться из всего перечисленного, они же именно «традиции», поэтому могут не учитывать знаний современной инженерии). Вы должны всё это делать, и делать на многих масштабах/системных уровнях как вещества, так и масштабах времени (эксплуатация, один жизненный цикл системы или фичи, эволюция как множество жизненных циклов). Поэтому такой подход и называется системной инженерией, а не просто инженерией. Безмасштабность и непрерывность просто характеризуют её современное состояние, отвечающее третьему поколению системного мышления, появившемуся по историческим масштабам совсем недавно, в десятые годы 21 века.

Инженерия и эволюция

Как соотносятся инженерия и эволюция? Технический прогресс/техноэволюция, которая делается инженерами — это просто часть эволюции? Или это не эволюция, а просто инженерия, «практика агентов-людей с приданными им компьютерами»? Как об этом думать? Участвуют ли инженеры в эволюции, или они и есть эволюция, или эволюция сама по себе, а инженеры творят сами по себе, вне эволюции?

Думать об этом нужно как об эволюции через интеллект (evolution through intelligence). Инженеры реализуют эволюционный алгоритм, но в этом алгоритме есть оптимизации, связанные с использованием интеллекта как общего мастерства решения самых разных проблем, которые не встречались раньше, подробней это раскрывается в курсе «Образование для образованных»[7].

Как описывалось в курсе «Практическое системное мышление», во вселенной действует эволюционный физический процесс, который можно представить как (вполне деятельное, то есть физичное) оптимизационное вычисление, биологическая/дарвиновская эволюция тут часть этого общего эволюционного физического процесса. Алгоритм эволюции как оптимизационного вычисления кратко для случая биологии выражается в центральной догме молекулярной биологии[8]: в ходе эволюции обязательно появляется медиа с возможностью цифровой записи информации репликаторов. Цифровая запись гарантирует точную многократную репликацию без накопления ошибки (в случае аналоговой записи ошибки накапливаются, точная репликация становится невозможной).

На цифровом носителе в ходе эволюции записываются программы генотипа (речь на Земле идёт о ДНК и отчасти РНК, которые хранят информацию в цифровой форме), затем эта цифровая информация разворачивается в уже аналоговый фенотип, и далее она проходит от генов через проявления в фенотипе на уровень популяции — в том числе разделение на два пола, стайный образ жизни, особенности воспитания детей, поведения по терраформированию (например, строительство плотин бобрами) и т. д.

Это (от генотипа к фенотипу и далее, включая популяционные уровни и даже социальную эволюцию, включая техноэволюцию) прямой ход накапливающегося в ходе эволюции оптимизационного знания, приводящего к меньшему влиянию сюрпризов окружающей среды на агентов/IPU. А вот назад в гены полученный в ходе жизни организмов и популяций опыт идёт совсем другим способом, симметрия тут нарушена: в гены удачные модификации попадают только в ходе мутаций, и если они хороши, то репликация оригинала с мутацией дальше происходит, а если не очень хороши, то не происходит, ибо фенотип (вместе с его популяцией, если она оказалась недостаточно разнообразна в части мутаций) вымирает.

Какие цели эволюции, что она оптимизирует? Она реализует физический принцип минимального действия, который в данном случае трактуется как информационный: минимизация свободной энергии, что можно перефразировать как минимизация неприятного сюрприза, который агент/IPU получит от окружающей среды. То есть эволюция борется с энтропией, которая рано или поздно присылает какое-то существенное изменение внешних условий. Достаточно подумать о более длительных масштабах, нежели «догнали и съели» или «умер от голода»: удары астероида, взрывы сверхновых и т. д. Не вопрос, будет ли катастрофа. Вопрос в том, когда будет, и насколько удастся жизни проэволюционировать к этому моменту, чтобы не исчезнуть. Пока достижений эволюции хватило примерно на 3.5 миллиарда лет репликации механизмов, похожих на клетки, но репликация людей пошла уже немного по-другому: они получились очень устойчивыми, и хорошо размножились. Население Земли сегодня составляет порядка 8 миллиардов человек[9]. Курс «Практическое системное мышление» начинается как раз с того, что сравнивает массу всех людей с биомассой всех остальных видов, а также оценки массы преобразованной «неживой» части земли (автор тут задумчиво смотрит в окно и оценивает массу домов, домашней утвари, дорожных покрытий, производств, еды и отходов в радиусе 100 км вокруг себя, а живёт он в центре Москвы).

Эволюция усложняет и усложняет реплицирующихся (то есть «создающих копии себя») агентов/IPU как «создателей», чтобы эти репликаторы были более и более устойчивы к воздействиям окружающей среды, чтобы были способны ко всё более длительному выживанию во всегда в конечном итоге враждебной среде. Муравейник потыкать палкой — он за ночь восстанавливается, но и если город потыкать какой-нибудь огромной палкой (печальные прецеденты с атомными бомбами, да и просто тысячами тонн взрывчатки были), то город тоже восстанавливается, причём масштабы этого «потыкать» несопоставимы. Город восстанавливается во много бо́льших масштабах, и речь идёт именно о количественных характеристиках: масса, энергия и скорость (учёт массы, преобразуемой за какую-то единицу времени).

Итак, эволюционный процесс имеет целью получить устойчивый репликатор (минимизация свободной энергии сводится тут к минимизации байесовского сюрприза от внешней среды — это и есть цель эволюции), который копируется и копируется, выживая всё круче и круче на всё новых и новых уровнях квазиустойчивости. При этом устойчивость к внешним воздействиям и адаптивность резко повышается время от времени за счёт роста сложности в больших эволюционных сдвигах: многоклеточные организмы, популяции, паразитизм и симбиотика (когда паразит и хозяин вдруг находят взаимную, а не одностороннюю выгоду. Когда-то наши митохондрии были паразитами в клетках).

Между системными уровнями есть конфликты, квазиоптимальных оптимизационных/архитектурных решений на предмет минимизации негативных сюрпризов от проявления этих конфликтов много и от этого возникает неустроенность (буйство самых разных видов, которые примерно одинаково выживают, это относится и к буйству моделей автомобилей, телефонов и т. д. — характеристики их выживаемости в природе или на рынке примерно равны, равно как и страны с постоянно меняющимися границами имеют более-менее одинаковые условия для жизни, они существенно отличаются только в деталях, сравнивать нужно тут просто с достаточно далёкими моментами в истории, например со средневековьем или даже с каменным веком, разница сегодняшнего дня в части устойчивости к массовому вымиранию людей будет хорошо видна).

Иногда в ходе эволюции возникают существенные оптимизации, типа тех самых переходов от одноклеточных к многоклеточным, или появление хорошей цифровой памяти типа мозга с ручкой-бумажкой, или на следующем этапе типа компьютеров с интернетом. Мы просто продолжаем пересказывать идеи работ Ванчурина-Кацнельсона-Вольфа-Кунина, опять отсылаем для более обстоятельного рассказа об эволюции к «Прикладному системному мышлению», подробности тут приводить не будем.

Эволюционный алгоритм можно ускорить через моделирование, то есть реплицировать только важное, а потом фенотип (включая популяции!) заставлять в самых важных аспектах проживать свою жизнь, доказывая свою живучесть, в компьютере/виртуальном мире, достаточно большом мире, чтобы вмещать популяции и моделировать более-менее точно эффекты от взаимодействия популяций с окружающей их богатой средой, возможно содержащей и другие популяции. Если иметь достаточные вычислительные мощности, то делать это можно быстрее, чем проживать популяциям полную жизнь в реальном мире. Можно считать это «ускоренным воспроизведением», да ещё и параллельно можно пробовать множество разных вариантов, но опять же, если хватает вычислительных мощностей. Эволюция крайне затратна в вычислениях!

Переход к «проживанию модели в компьютере» это вроде как уже инженерная работа, «применение вычислителей для генерации догадок о полезных мутациях, а потом фильтрации догадок об удачных мутациях». Инженерия тут в том, что физически создаётся вычислитель виртуального мира, а в нём создаются процессы «проживания» для моделей агентов/IPU (включая популяции!) с потенциально интересными мутациями. Это отличный способ ускорить прогресс, но у него есть существенные ограничения: требуются немыслимо большие вычислительные мощности на моделирование N миров, в которых живут и размножаются организмы и популяции, на которых мы пробуем те или иные мутации. С этим боремся так: уменьшаем объём моделирования (скажем, пытаемся вычислить только догадку о мутации, но не моделируем выживание), увеличиваем доступную компьютерную мощь, увеличиваем эффективность эволюционного алгоритма в целом (качество генерирования догадок, точность моделирования и т.д.).

Например, в статье Evolution through Large Models[10], предлагается использовать внутри эволюционного алгоритма вместо случайных мутаций «умные», то есть «разработанные/вычисленные», а вместо человека-инженера, высказывающего догадки о полезных мутациях, использовать нейронную сетку большой языковой модели (модели языка и мира, выученной нейронной сеткой определённой архитектуры).

Основная проблема в инженерии путём генерации новых архитектур нейронными сетями в том, что архитектура должна давать вариант многоуровневой оптимизации конфликтов между системными уровнями, при этом нейросеть обычно не может сгенерировать оптимизацию, которая выходит за рамки тех примеров, которые ей показывали в ходе обучения. А эволюционный алгоритм принципиально может. Поэтому статья предлагает оставить снаружи эволюционный алгоритм, принципиально дающий новизну решений за пределами того, что уже видела нейронная сеть, но вставляем внутрь «умный мутационный оператор» на основе нейросети, который предлагает потенциально не смертельную мутацию. Помним, что в работах по эволюции как многоуровневой оптимизации подчёркивалось, что всё в ходе эволюции давно уже квазиоптимизировано, какие-то локальные оптимумы для минимума свободной энергии целевой системы достигнуты, поэтому большинство случайных мутаций будут смертельными (выходим за рамки локального оптимума в менее благоприятные зоны), немного их будут нейтральными (находим другой квазиоптимум, они очень близки обычно), редко что-то приводит к маленькому улучшению текущего локального оптимума, и совсем уж редко что-то радикально приближает к обычно недостижимому глобальному оптимуму.

Если в основу эволюции брать не проверки по большому объёму бессмысленных смертельных мутаций, а проверки по менее большому объёму заведомо более осмысленных предложений, эволюция в целом пойдёт быстрее. Статья демонстрирует это на примере эволюционного алгоритма для генерации программного кода, порождаемого нейросетью ровно как это делают системы подсказок для кода программ: GitHub Copilot и Amazon CodeWhisperer. Если грубо, то статья предлагает вместо случайных перестановок текста в генетических алгоритмах использовать подсказки всех этих Copilots и CodeWhisperers[11]. И там же даётся ещё много разных других способов ускорить эволюцию (ибо много ещё мест, где «универс