Архитектор цифровизации: краткий набор понятий

Специфика проектов ЦЭ

Для описания Системы в ЦЭ от Архитектора требуется подготовить сквозное описание проекта, включающее как минимум следующие категории: модели, терминологию, методологию, методы, технологии, платформы и прототип. В этом состоит отличие от описания решений математических задач или проблем естествознания.

Задача о соотношении категорий, относящихся к системной архитектуре, соответствует дилемме «о курице и яйце», логическому парадоксу использования понятий с нечёткими границами в определении. На практике, описание архитектуры системы в ЦЭ не является научно обоснованным, формализованным описанием. В лучшем случае, описание архитектуры соответствует принятым актуальным стандартным требованиям по структуре и формату документов. Следует отметить, что наиболее подходящий формат описания архитектуры Системы – Web сайт.

Системный Архитектор

Готовит структурированные описания проектов ЦЭ. Базовый уровень компетенций Архитектора задается дисциплиной «Прикладная информатика», возможно во взаимодействии с экспертами из других областей естествознания. Архитектор ЦЭ формулирует возникающие в связи с Системой задачи для IT-Архитекторов, предлагает способы их решения и всегда может действовать в этой роли. Деятельность Архитекторов относится к программной инженерии в компьютерной индустрии.

Модели

При описании архитектуры Системы необходимо предъявить, как обязательный минимум следующие Модели:

Аналогичные понятия этой категории - цифровой двойник и цифровой след.

Терминология

При описании архитектуры Системы необходимо придерживаться общепринятой терминологии:

• научной, в профильной области естествознания,
• общей математической.

При необходимости описания специфики бизнес решений в моделях системы архитектор, по своему выбору, должен предъявить:

• прикладную онтологию,
• структурированный глоссарий.

Методология

При описании архитектуры необходимо придерживаться, как минимум следующих общесистемных категорий:

• «целое – часть»,
• «вещь – процесс»,
• «причинно-следственные связи»,
• «фазовое пространство».

Каждая из общесистемных категорий в Системе должна быть явно обозначена и описана. Кроме общесистемных требований, архитектура Системы должна учитывать необходимые в проекте Системы прикладные методологии:

• Проведения научно-прикладных исследований,
• Разработки прикладных систем,
• Собственные методологии управления для применяемых методов.

Методы

Ассоциированные с некоторыми моделями и технологиями методы упрощают формулировку и способы решения важных задач. Как правило, метод включает в себя способы исследования, систематизацию, обработку новых знаний и полученных ранее.
Научно специфицированные методы — система категорий, ценностей, регулятивных принципов, методов обоснования, паттернов, образцов и т. д. раскрывают функционирование архитектурных моделей.

Технологии

Профильные для Системы международные и национальные Стандарты информационных технологий позволяют классифицировать активы и ресурсы. Кроме того, поименованные технологии задают основания для группировки процессов, методов поиска, сбора, хранения, обработки, предоставления, распространения информации и способов осуществления таких процессов и методов. Необходимо явно специфицировать поименованные Технологии и учесть при составлении моделей.

Платформы

При описании архитектуры Системы необходимо явно специфицировать поименованные платформы — комплекс аппаратных и программных средств для проектирования, разработки и функционирования Системы.
Платформа (возможно, Framework) задает среду разработки и выполнения. Система разрабатывается и функционирует, с учётом накладываемых этой средой ограничений и предоставляемых возможностей. Не все возможности платформы задействуются в Системе, но имеющиеся ограничения могут затруднить последующее развитие и применение.
Экономическая платформа дополнительно задает общие правила коллаборации бизнеса.

Прототип

Прототип, или быстрая реализация базовой функциональности будущей Системы, является одной из самых важных частей разработки. Прототип позволяет практически оценить работу Системы в целом, детализировать картину устройства Системы.
Прототип не обязательно создается на тех же технологиях, что и Система. Очень часто, вместо программной реализации или имитационной модели, архитектурный прототип Системы ограничивается ее словесным описанием.

Профили

Профили позволяют сохранить структуру системы и обеспечить открытость состава подсистем или приложений, посредством стандартизованного перечня конфигурируемых характеристик. Если некоторая характеристика является устойчивым основанием классификации, то профиль может использоваться для группировки подсистем или приложений, в зависимости от значения этой характеристики. Профили могут обеспечить кластеризацию состава системы для задач управления требованиями.

Проекты

Жизненный цикл построения и применения социотехнической системы практически всегда относится к категории Портфеля проектов – это набор проектов или программ, которые выполняются и группируются вместе с целью эффективного управления для достижения стратегических целей.

Экосистема

Экосистема - общая метафора для описания взаимодействия экономических агентов, которая служит рамочной основой для единого терминологического описания сообщества из взаимодействующих социотехнических систем, подразумевает множественные взаимосвязи и их косвенное взаимное влияние, которые не раскладываются на двойные связи цепочек создания ценности.
Способы описания организационного взаимодействия: платформы, бизнес-модели, кластеры, межфирменные цепочки создания ценности, экосистемы.

F. A. Q.

Ответы на некоторые не структурированные вопросы.

1. Исходные данные для подготовки «ядра» архитектуры Системы – на основании предварительного обсуждения.
2. Составление начального «ядра» архитекторы – готовятся предварительно, исходя из своего опыта и «багажа» прототипов.
3. Текущее состояние архитектуры проекта Системы – Модели и описания постоянно актуализируются, интервальные изменения доводятся до участников.
4. Назначение архитектуры:
общее структурное описание, координация;
переход от общих проблемных вопросов построения Системы к решению локальных, практических задач;
сократить время вхождения специалистов в проект.
5. Самая разнообразная часть архитектуры – методы в проекте.
6. Архитектура персональных систем и малого бизнеса – самостоятельная сложная тема, отдельные трудноразрешимые проблемы которой: инициализация проекта, его актуализация, координация.
7. Это описание - не требования к архитектуре Системы, а прототип шаблона структуры требований («ядро» структуры требований).

Литература и полезные ссылки:

1. «Архитектура цифровизации: классификация систем». https://mdm-classifiers.blogspot.com/2018/12/blog-post_24.html
2. Раменская Л.А. Обзор подходов к исследованию экосистем бизнеса // Вестник Алтайской академии экономики и права. – 2019. – № 12-2. – С. 153-158; URL: https://vaael.ru/ru/article/view?id=890
3. Новиков А.М., Новиков Д.А. Методология: словарь системы основных понятий. – М.: Либроком, 2013. – 208 с. http://www.mtas.ru/biblio/Methodology_g.htm

Архитектура цифровизации: классификация систем

В последнее время многие обсуждают тему построения цифровых систем самого разного масштаба – от Цифровой Индустрии и Цифровой Страны до Умного Города и Умного Дома. Все эти цифровые системы объединяет общее свойство принадлежности к классу социотехнических систем [1].

При построении системы классификации разумно воспользоваться общесистемными требованиями к построению таких классификаторов [2]. Анализ требований позволил выявить архитектурное противоречие в описании предметной области, которое состоит в отсутствии необходимой системы «Умный гражданин».

В данном случае уместно привести исторические аналогии. Например, в качестве неявного символа (Паттерна) внутренней симметрии человеческого тела и, далее, Вселенной в целом, используется рисунок Леонардо да Винчи «Витрувианский человек» (1490—1492, рис.1). Витрувий в своем труде «Об архитектуре» предложил и описал критерии и показатели для оценки этой симметрии [3].

Рис.1. Умный гражданин

О классификации социотехнических систем цифровизации

Поскольку сами системы еще только разрабатываются и не представлены на рынке в качестве законченных продуктов, то классифицированию подлежат предметные области (ландшафт), с которыми ассоциированы соответствующие системы (рис.2). Тем не менее, такая открытая классификация представляет общую картину, позволяет анализировать полноту и взаимосвязи систем, установить их значимость и приоритеты.

Все системы масштабной программы цифровизации можно распределить по четырем уровням:

•        Уровень политического управления и международного взаимодействия,
•        Уровень государственного управления и регулирования,
•        Уровень бизнеса,
•        Персональный уровень.

Этот ландшафт систем практически совпадает с тем, который предлагает комиссия МЭК (IEC), за исключением системы «Умный гражданин», вместо которой МЭК предлагает реализовать систему AAL (Поддержка инвалидов - Active Assisted Living for people with disabilities and the elderly). Фактически, система AAL входит в систему «Умный гражданин» в качестве подсистемы.

Добавление системы «Умный гражданин» помимо наполнения внутренней логики в общую конструкцию социотехнических систем цифровизации упрощает принципы построения и функционирования других систем.
Во-первых, появляется система, непосредственно отвечающая интересам Главного Бенефициара.
Во-вторых, вместо нечетких и слабо формализуемых требований к пользовательским интерфейсам для каждой системы возникают общие требования к информационному обмену между техническими системами (сервисами).
В-третьих, социотехническая система «Умный Гражданин» может быть реализована таким образом, что она возьмет на себя функции портала для других систем.

Рис.2. Предметная область социотехнических систем цифровизации

Стандартизация и единые подходы к разработке архитектуры систем, может дополнительно привнести важные преимущества по сравнению с их независимой и самостоятельной разработкой. К таким преимуществам относятся: возможность последующего масштабирования систем, сохранение инвариантности Паттернов, Метрик и многое другое.

Предложенная классификация систем, входящих в программу цифровизации позволяет определить и обсудить приоритеты по реализации, выявить не только возможные преимущества, а также проблемы и недостатки существующего хода реализации Нацпрограммы (Таблица 1). К проблемным вопросам можно отнести следующее:

А) У систем первого уровня (персональных) нет и не может быть Единого Заказчика, а цели проектов могут эволюционировать в ходе их реализации по Жизненному Циклу [4]. По этим причинам государственное финансирование проектов по созданию систем первого уровня будет скорее всего неэффективным.

Б) Системы второго уровня (бизнеса) будут реализованы в интересах Генерального Подрядчика, представляющего интересы профильной бизнес-группы, а не в интересах Главного Бенефициара или Главного Спонсора.

В) Системы третьего уровня (госуправления и регулирования) создаются в интересах Главного Спонсора и на его средства. Участие Главного Бенефициара в процессе сомнительно, поскольку сложно заранее предугадать кто он. Поэтому, высока вероятность того, что в результате будут просто «зацементированы в цифре» действующие процессы и модели управления. Это неизбежно приведет к противоречию с другими инновационными системами Нацпрограммы.  

④	11.	Цифровая страна	Digital Country
	12.	Инфраструктура Глобального Цифрового Рынка (BFi)	Infrastructure for Global Digital Financial Market (BFi)
③	10.	Цифровое Правительство	Digital Government
	9.	Цифровая Экономика	Digital Economy
	8.	Цифровое Законодательство	Digital Legislation
②	3.	Цифровое Здравоохранение	Digital Healthcare
	5.	Умные Города	Smart Cities
	6.	Умная Энергия	Smart Energy
	7.	Умное Производство	Smart Manufacturing
	4.	Интернет Вещей (IoT)	Internet of Things
①	2.	Умный Дом	Smart Home
	1.	Умный Гражданин	Smart Citizen

Таблица 1. Классификатор предметных областей

Главная социотехническая система

Было бы справедливо считать главной социотехнической системой программы цифровизации систему «Умный Гражданин» (Smart Citizen). Однако, системы первого уровня в Нацпрограмму не входят. Система «Умный Гражданин» могла бы обеспечивать другие системы:

•       информацией о персональных данных,
•       информацией о целеполагании для сервисов,
•       обработкой и хранением информации для внутреннего пользования,
•       упрощением и хранением настроек персональных интерфейсов,
•       локальными, персональными сервисами,
•       реализацией функций общего портала.

Следует отметить, что важнейшие сервисы, необходимые для функционирования системы «Умный гражданин», также относятся и реализуются в системах «Умный Дом» [5] и «Цифровое Здравоохранение» [6].

Примеры, практики и обоснование

В соответствии с целями данного Блога, не стояла задача полного анализа преимуществ и недостатков Нацпрограммы цифровизации, а всего лишь - классифицирование входящих в нее систем, одновременно с поиском новых возможных путей повышения эффективности в реализации Нацпрограммы.

Несмотря на очевидные организационные сложности в реализации проектов построения систем первого уровня (Персональный уровень), мировая компьютерная индустрия за годы своего развития выработала эффективные способы решения всех перечисленных выше проблем. Описание таких способов управления и ведения бизнеса будет представлено в дальнейшем.

[1] «Социотехнические системы». https://ru.wikipedia.org/wiki/Социотехнические_системы

[2] «Классификаторы. Системные требования». http://mdm-classifiers.blogspot.com/2013/03/blog-post_27.html

[3] “Витрувианский человек». https://ru.wikipedia.org/wiki/Витрувианский_человек

[4] «Фундаментальные угрозы цифровизации». https://www.industri-survey.com/single-post/2018/12/18/Фундаментальные-угрозы-цифровизации-куда-ведёт-граждан-России-умный-город

[5] «Умный дом – референсная архитектура». (Smart-Home as a System-of-Systems reference architecture). https://improving-bpm-systems.blogspot.com/2016/12/smart-home-as-system-of-systems.html

[6] «Проект: Моя Поликлиника (часть 1 и 2)». http://pmo-virtual.blogspot.com/2015/03/1.html

*) По вполне понятным причинам следует понимать, что под описанием Архитектуры для того или иного приложения подразумевается лишь сокращенная пояснительная записка к этапу «01 - Domain of Interest» для «Analysis Systems viewpoints, models and registries», состоящего из 6 этапов. Это обычная практика для большинства публикаций.

==

Архитектура человеческой души: классификация рисков

Одним из первых модель архитектуры человеческой души, через картины ключевых факторов риска, изобразил Иероним Босх. В своем произведении искусства «Семь смертных грехов и четыре последние вещи» (рис. 1) автор раскрыл Онтологию каждого риска и привел описание крайнего процесса Жизненного Цикла. Следует подчеркнуть, что вопросы о человеческой душе относятся к компетенции религии и, частично, философии, теории познания и ИИ.

Рис.1 «Семь смертных грехов и четыре последние вещи» (1475—1480)

О классификации рисков

Риск, рассматривается, как сочетание вероятности совершения греха и последствий наступления неблагоприятных событий по жизненному циклу.

Учение о восьми главных грехах сформировалось в монашеской среде, в восточной христианской аскетике [1]. В сочинении Евагрия Понтийского суть учения о главных грехах сформулирована следующими словами: «Есть восемь всех главных помыслов, от которых происходят все другие помыслы. Первый помысел чревоугодия, и после него — блуда, третий — сребролюбия, четвёртый — печали, пятый — гнева, шестой — уныния, седьмой — тщеславия, восьмой — гордости. Чтоб эти помыслы тревожили душу, или не тревожили, это не зависит от нас, но чтоб они оставались в нас надолго или не оставались, чтоб приводили в движение страсти, или не приводили, — это зависит от нас».

Число семь, укрепившееся в католической традиции, для главных грехов в западном христианстве ввёл папа Григорий I Великий. Он перечислил семь грехов, которые затем включил в катехизис церкви, в сочинении под названием «Толкование на Книгу Иова, или Нравственные толкования».

Рис.2 Классификация грехов

Папа Григорий I Великий сделал следующее (рис.2):

• Объединил из восьмеричной схемы классификации в один грех печаль с унынием, тщеславие с гордыней и добавил зависть.
• Изменил последовательность грехов, ввел для них порядковую систему приоритетов.
• Поставил на первое место гордыню, затем — другие «душевные» грехи, а «плотские» грехи поставил в конец.

В результате, список грехов получил следующий современный вид:

«Душевные» грехи	1.	Superbia	Гордыня
	2.	Invidia	Зависть
	3.	Ira	Гнев
	4.	Acedia	Уныние
	5.	Avaritia	Алчность
«Плотские» грехи	6.	Gula	Чревоугодие
	7.	Luxuria	Похоть, блуд

Таблица 1. Список главных грехов

О проявлении рисков при построении ЦЭ

В процессе реализации проектов цифровой экономики, которые являются проектами построения социо-технических систем, имеют место большинство рисков первой группы, так называемые «душевные» грехи.

Онтология проявления рисков, в силу различия предметных областей, отличается от первоначального бытового описания, но смысловой паттерн риска остается без изменения. Если говорить о целеустремленном поведении человека, то риски - это ограничения по выбору возможного пути на всем протяжении его Жизненного Цикла.

Несомненно, первым риском для проекта ЦЭ остается «грех гордыни». У этого риска существует много разнообразных проявлений. Например, пренебрежение результатами предыдущей работы [2], спесь при оценке научного и практического обоснования решений. «Грех зависти» состоит в неуместной ревности и соперничестве вместо простого стремления к достижению позитивных целей [3].

Все «душевные грехи» умело маскируются и совместно воспрепятствуют борьбе с ними. Даже явление «греха алчности», противодействие которому, казалось бы, должна обеспечивать вездесущая «экономическая безопасность», уверенно себя чувствует под защитой «греха уныния».

Примеры, практики и обоснование

    1.    «Главные грехи» - https://ru.wikipedia.org/wiki/Главные грехи

    2.    «Цифровая экосистема» - http://www.digital-ecosystems.org/

    3.    «Исследования и инновации» - http://ec.europa.eu/research/fp7/index_en.cfm?pg=documents

В продолжение блог-поста на тему: «Архитектура предприятия: человеческий фактор» - https://sec2017.blogspot.com/2018/12/blog-post.html