Елена Ясиновская – Цифровая трансформация государственного управления. Датацентричность и семантическая интероперабельность (страница 31)

Характеристика автономности определяет, по нашему мнению, принципиальное отличие системы систем от системы из подсистем, которое состоит в том, что у каждой системы в SoS есть свой владелец («хозяин»), тогда как у системы из подсистем есть только один владелец («хозяин») всей системы. Это свойство (наличие владельца системы), которое традиционно не учитывается в теории систем (как системы из подсистем), вносит новое качество на различных уровнях. Например, для ведомственной системы владельцем может быть ведомство (заказчик или оператор), для web-приложения – провайдер сервиса, для средства обеспечения доступа – пользователь.

Нужно отметить, что три приведенные выше ключевые характеристики – эксплуатационная и административная независимость, а также эмерджентность – закреплены новой (действующей) редакцией международного стандарта по системной инженерии ГОСТ Р 57193–2016 [15н]. Причем стандарт также обращает внимание на сложную динамику взаимодействия составляющих систем, которая может приводить к непредсказуемой эмерджентности: «Главной характеристикой SoS являются неожиданные случаи, т. е. непредвиденные эффекты на уровне SoS, отн сенные к сложной динамике взаимодействия составляющих систем. В SoS составляющие системы преднамеренно рассматриваются в их комбинации с тем, чтобы получить и проанализировать результаты, невозможные к получению от единичных систем. Сложность составляющих систем и факт того, что они, возможно, были разработаны безотносительно к их роли в SoS, может привести к новым, неожиданным поведениям. Определение и обращение к непредвиденным эмерджентным результатам – это особенная сложная проблема в инженерии SoS».

Кроме приведенных выше характеристик, многие исследователи [19] считают важными также следующие характерные особенности SoS:

• Принадлежность – составляющие системы имеют право и возможность выбирать принадлежность к SoS исходя из собственных потребностей. Существование SoS повышает значимость цели составляющей системы, возвеличивает роль этой системы, поскольку ее принадлежность делает достижение общей цели SoS более быстрым и эффективным.

• Связанность – возможность оставаться подключенными к другим составляющим системам. Необходимо создание связанности, или, другими словами, достижение интероперабельности между унаследованными системами и, возможно, добавленными новыми системами в SoS.

• Разнообразие – свидетельство явной гетерогенности. SoS должна быть, по необходимости, весьма разнообразной по своим возможностям по сравнению с довольно ограниченным функционалом составляющих систем. Существует фундаментальное различие между основанной на требованиях, управляемой конструкцией обычной системой для определенной предметной области и основанной на возможностях SoS, которая должна проявлять значительное разнообразие функций как необходимый ответ на высокую изменчивость потребностей, постоянные неожиданности и деструктивные новации.

Со временем было предложено добавить еще две важных характеристики SoS:

1. «Самоорганизация. SoS имеет динамическую организационную структуру, способную реагировать на изменения в окружении и изменения поставленных целей и задач.

2. Адаптация. Как и развивающаяся организация, сама структура SoS может быть динамичной и реагировать на внешние изменения и восприятие среды» [61].

Следует обратить внимание, что SoS необязательно формируется на постоянной основе, она может быть необходима для интеграции систем и сетей с какими-либо конкретными целями и на определенный период. Причем способы организации совместной работы систем, входящих в SoS, могут существенно различаться.

В 2008 году Министерство обороны США выпустило руководство по системной инженерии специально для SoS [46], в котором (со ссылкой на работы ряда исследователей [37, 10]) было выделено четыре категории подобных систем:

• виртуальная – в виртуальной SoS нет центрального пункта управления и единой согласованной цели. Поведение, характерное для крупномасштабных систем, вероятно и, возможно, даже желательно, но предполагается, что в SoS такого типа для поддержания должны использоваться сравнительно слабо выраженные механизмы;

• коллаборативная – входящие в состав коллаборативной SoS отдельные системы взаимодействуют на более или менее добровольной основе для достижения согласованных общих целей. Стандарты применяются, но нет никакого центрального органа, который контролировал бы их соблюдение. Основные игроки сообща решают, нужно ли предоставлять (и если нужно, то как предоставлять) обслуживание, обеспечивая тем самым некоторую степень следования стандартам регулирования и обслуживания;

• общепризнанная – у общепризнанной SoS имеются осознанные цели, назначенный руководитель и выделенные ресурсы. Однако у составляющих ее систем по-прежнему есть независимые владельцы, цели, финансирование, подходы к разработке и обеспечению функционирования. Для внесения изменений в каждую отдельную систему необходимо добровольное сотрудничество между ней и SoS;

• целевая – целевыми называются интегрированные SoS, которые создаются и управляются для достижения конкретных целей. Они централизованно управляются на протяжении длительного срока службы для выполнения как ранее поставленных, так и новых задач, которые могут представлять интерес для владельцев системы. Составляющие системы сохраняют возможность работать независимо, но в нормальном режиме их работа подчинена общей цели152.

Существенно различная организация взаимодействия в SoS перечисленных категорий не может не сказываться на их характеристиках. Например, при переходе от виртуальных или коллаборативных SoS к более «жестко» организованным общепризнанным или целевым SoS следует ожидать возрастания зависимости SoS в целом от изменений составляющих систем. Однако внесение изменений в таких SoS производится по согласованию заинтересованных сторон, что дает возможность снизить непредсказуемую эмерджентность.

Самым известным примером SoS является интернет. С точки зрения провайдеров, обеспечивающих магистральную передачу данных и последнюю «милю», – это коллаборативная SoS. Провайдеры взаимодействуют на более или менее добровольной основе, вступая в соответствующие договорные отношения, применяют стандарты и обеспечивают обслуживание клиентов. При этом они остаются независимыми и не имеют какого-либо общего руководителя.

Вместе с тем компании и индивидуальные пользователи имеют возможность создавать сетевые сервисы, используя не только инфраструктуру интернета, но и опубликованные сервисы других владельцев. Например, вставляя чужие фреймы в свой публичный или корпоративный портал. По сути, таким способом формируется множество виртуальных SoS со слабоорганизованными взаимодействиями: действительно, ведь в нашем примере ответственность за работоспособность «чужого» сервиса лежит на том, кто его вставил в свой портал, если нет специального контракта с владельцем сервиса. То есть в данном случае репутация владельца становится решающей. Естественно, такая виртуальная SoS будет существовать в течение того временного отрезка, на котором она решает поставленную задачу.

Именно виртуальные и коллаборативные SoS становятся «главными» в цифровом мире. И если 20 лет назад разработки SoS были прерогативой оборонных ведомств, то сейчас можно привести множество примеров SoS из ежедневной жизни и различных предметных областей:

• «транспорт – управление воздушным движением, Европейская железнодорожная сеть, интегрированное управление наземным транспортом, грузовым транспортом, управление скоростными магистралями и космические системы;

• энергетика – умные сети, умные дома и интегрированное производство/потребление;

• здравоохранение – системы управления областными учреждениями, аварийно-спасательными службами и управления персональным здоровьем;

• управление природными ресурсами – окружающей средой, региональными водными ресурсами, лесным хозяйством и рекреационными ресурсами;

• реагирование на катастрофы – ответы на стихийные бедствия, включая лесные пожары и наводнения, а также нападения террористов;

• потребительские товары – интегрированные развлечения и интеграция бытовых изделий;

• бизнес – банковское дело и финансы;

• средства массовой информации – кино, радио и телевидение»153 [22].

Различия между системами (из систем/подсистем) и системами систем существенным образом влияют на принципы использования системной инженерии (см. табл. 2.1).

Таблица 2.1. Различия между системами и системами систем с точки зрения системной инженерии. Источник: SEBoK v1.8 [22, Systems of Systems (SoS)]

Системная инженерия SoS, в отличие от традиционной, имеет дело не с функциями систем, а с возможностями. Заказ на систему систем осуществляется в терминах возможностей (capabilities), а не функций (functions) систем. То есть заказчики хотят приобрести возможность достижения новых (супер)целей, а не функции собственно системы, реализующие эти возможности. Системы уже куплены, существуют, у них есть владельцы и все необходимые функции. Но заказчику нужны возможности, которые можно достичь при совместной работе этих систем. Возможности формулируются следующим образом: данная система должна обеспечивать возможность (и далее хотя бы один глагол того действия, которое она должна давать возможность сделать).