Kam kráčíš, systémové inženýrství?

Kam kráčíš, systémové inženýrství?

Nad knihou J. Vlčka Systémové inženýrství

Prof. Ing. Jaroslav Vlček, DrSc.: Systémové inženýrství. Praha, Vydavatelství ČVUT 1999. 292 stran formátu A5. ISBN 80-01-01905-5.

Situace, v níž se zásluhou nadšenců kolem doc. Z. Drába před více než 30 lety u nás probíjelo systémové inženýrství, byla podstatně odlišná od toho, v čem žijeme v současné době. Vedle politických tlaků, prosazujících, že marxismus-leninismus je lékem na všechno, a vedle ideologie ve stylu „kybernetika – pavěda tmářů“, která stále přežívala v podvědomí mnoha oficiálních představitelů vědy, ekonomiky i politiky, existovala realita (nikoliv politická, ale technická), na niž nyní už málokdo vzpomíná, ale která podstatně ovlivňovala myšlení poctivých lidí: v období s obtížemi se uplatňujících sálových počítačů si nikdo ani nepředstavoval, že by někdy mohl mít téměř každý člověk počítač ve své pracovně, ve škole či v domácnosti, že by takto běžné počítače měly schopnosti daleko větší než ony sálové počítače, že by existovaly počítačové sítě povolující každému, aby se k nim připojil, a třeba i to, že by existovaly mobilní telefony umožňující komunikovat kdekoliv a kdykoliv, a dokonce s napojením na počítačové sítě. Pochopit v té době alespoň něco ze složité situace, v níž se nacházeli jedinci, společenské útvary i technické prostředky, byl cíl nadmíru obtížný. K jeho alespoň částečnému zvládnutí se přistupovalo cestou tehdy obvyklou: analýzou vlastností zkoumaného objektu a dedukcí a výpočty založenými na jejích výsledcích. A když bylo třeba výpočtů mnoho, dostala se ke slovu snaha převést je na počítače. Systémové inženýrství v této situaci vyrostlo a dvacet let v ní účinně pomáhalo. Nejprve tam, kde tradiční inženýrská (tedy technická) práce narážela ve svém okolí na nové problémy (zejména ekonomické a organizační), a odtud i tam, kde hned v počátku úkolu vystoupily otázky společenské (hlavně ty organizační). Teoretické podklady vznikaly poměrně dlouhou dobu a v různých oblastech – od biologie přes sociologii a vojenství až po politiku a jejich souhrn – do dneška neuspořádaný – je znám pod různými názvy, zejména pod efektním anglickým názvem general systems theory, s jehož interpretací si anglicky mluvící odborníci starosti nedělají, zatímco třeba u nás jej někteří překládají jako obecná teorie systémů a jiní zase jako teorie obecných systémů.

V současné době je situace podstatně odlišná. Zpracování informací (nejen dat, ale i znalostí či třeba modelů), stejně jako komunikace, proniklo skrz naskrz lidskou civilizací, a tak nejenže je strojové zpracování informací kvalitativně rozsáhlejší, ale dostává se i do všech kroků poznávání složitých objektů (nejen do jeho závěrečných fází), a dokonce se stává i podstatnou složkou mnoha takových poznávaných objektů, a to zejména těch, které svou složitostí původní rozvoj systémového inženýrství stimulovaly. Chce-li nyní někdo původní techniky systémového inženýrství aplikovat na současné problémy, nebo chce-li dokonce do jeho základů dostat některé další poznatky různých abstraktních – navzájem často nekompatibilních – teorií systémů a teorií s nimi alespoň trochu souvisejících, dostává se do džungle nejasných vztahů mezi nejasnými slovy, která charakterizují nejasné pojmy (připomeňme, že i nové výsledky stimulované tím dravým všestranným pronikáním výpočetní techniky mohou být abstraktními eoriemi odfiltrovány tak, že se v nich vše syntetizující, co toto pronikání přináší, zcela ztratí). Systémové inženýrství se tak dostává do nebezpečí, že zdegeneruje na jakési čarování s nepřesnými termíny, přejatými z humanitních věd, a přesnými termíny inženýrů, jejichž exaktnost se ovšem v kontextu ztratí jako kapka v moři.

Ukázkou takového nebezpečí je kniha Systémové inženýrství, jejímž autorem je prof. Ing. Jaroslav Vlček, DrSc. Hned v druhé větě první kapitoly čteme, že „V těchto souvislostech se pojem systému nemohl vyhnout ani usilování o uspořádání tvarů (pojmů) a významů, v nichž se vyskytuje s tím, že uspořádání pojmů a významů je racionální základnou pro jejich využití“. Filozof asi nedůvěřivě zakroutí hlavou nad směšováním pojmů, tvarů a významů, zatímco inženýr buď tu větu přeskočí, nebo knihu odloží.

Jestliže tu větu jen přeskočí, moc si nepomůže. Nejasnosti pokračují. V první kapitole, nazvané prostě Systém, není sice pojem systém definován, ale píše se o „rozvinutém modelu systému“ jako o jisté pětici (na str. 16), aby se velmi rychle přešlo na šestici jako o jisté pětici (na str. 16), aby se velmi rychle přešlo na šestici a sedmici (obojí na str. 18), kterážto sedmice se na str. 20 poněkud permutuje a doplní osmým členem, čímž se zavede „dvouúrovňová definice systému“, což ovšem nezabrání tomu, aby se na následující stránce pracovalo se systémem jako s trojicí a na str. 98 jako se čtveřicí. A na obrázku na str. 106 se se systémem pracuje jako s množinou jeho prvků. Čtenář žasne a v respektu k autorovi činí závěr, že musí-li tomu tak být, je jakákoliv obecnější teorie systémů vším možným, jenom ne solidní teorií. A když přijme tento závěr, to jest fakt, že systémové inženýrství je založeno na chaotických termínech, nediví se už dalším objevům, které mu kniha přináší. Uveďme některé z nich.

Na str. 10 je tučným písmem uveden výčet tří metod, z nichž třetí, která má v závorce anglický překlad System Approach, je uvedena jako „systém přístupů“; laik, který trochu umí anglicky, se diví, odborník, který se mnohokrát setkal s termínem „systémový přístup“, se diví také, a to i v případě, že by snad anglicky neuměl, avšak všichni se asi diví ještě více, když v dalším textu, kde jsou ony tři metody vysvětleny, je zmíněná metoda uvedena opravdu pod názvem, který odpovídá anglické verzi i tomu, co se u nás tak často používá.

V knize jsou často šroubované věty, ale za to může spíše podstata systémových teorií než autor. Když se ovšem do složité věty vloudí tisková chyba, může to její význam změnit nebo zcela zatemnit, zvláště jde-li o chybu v interpunkci, v pádové koncovce nebo chybí-li celé slovo. A tiskových chyb není v knize málo. Například mezi stránkami 108 až 128 jich lze napočítat čtrnáct. Co vlastně přesně říká věta na str. 214, která zní „Předpokládejme, že na změně druhu a na konstrukci úloh se změnou druhu se podílí (účastní se) pouze jeden nebo dva či více systémů.“?

Programátoři se někdy vysmívají matematikům, že jejich věda spočívá v tom, že jasné vztahy dokáží zapsat nesrozumitelnou matematickou symbolikou, v níž pak dokazují to, co je stejně každému programátorovi zřejmé. Jestliže systémové inženýrství aplikuje matematické metody, pak kniha svědčí o tom, že se nechalo inspirovat právě uvedenou manýrou. Na mnoha místech jsou slovní výrazy doplněny formulemi obsahujícími lomítka (která ovšem evidentně neznačí dělení), pomlčky (které ovšem zřejmě nereprezentují odčítání), písmena x v několika velikostech a formátech a znaky násobení (které se evidentně netýkají násobení), šipky mnoha tvarů, indexy dolní i horní, ba i nad šipkami, otazníky a dvojtečky následované rovnítky. Význam téměř ničeho z toho není vysvětlen, a tak např. čtenář, který kdysi programoval v Algolu či Pascalu, se může ve své velkorysosti u některých výskytů dvojtečky s rovnítkem domnívat, že by mohlo jít o dosazení, ale u jiných výskytů bude z této hypotézy vyveden a zmaten, zatímco u některých z těchto výskytů může začít větřit o jejich významu jiný čtenář (který byl bezradný u „pascalovských“ výskytů), pokud se setkal s Backusovými-Naurovými formami, kde se ovšem píší před rovnítkem dvojtečky dvě, že snad jde o cosi vzdáleně podobného. Backusovy-Naurovy formy však nemají s pascalovským dosazením nic společného. Co si má čtenář pomyslet např. o vzorci cíl:= zájem objektu – hodnota zájmu – dosažitelná hodnota zájmu:=efekt (str. 60) nebo o textu Měkkost := nositel měkkosti × formy, v níž se měkkost projeví × zdroje měkkosti × možný (dostupný, zvládnutý) popis měkkosti (str. 99)?

Formální výrazy a vzorce se používají tam, kde se z nich má něco odvodit nebo vypočítat. Čtenář této recenze si teď možná pomyslí, že – byť by to nemluvilo ve prospěch pedagogických kvalit knihy – význam uvedených symbolů by se dal vytušit z toho, jak se dále aplikují vzorce, které je obsahují; avšak ze vzorců se už nic neodvozuje. Na str. 105 je výčet jistých tří variant doplněných výrazy množinové algebry, přičemž první varianta je popsána slovy „V1 je podmnožina A disjunktní se zbytkem A, tj. V1 Ç (A – V1) = 0“; o jakou jde variantu, když je zřejmé (a mluví se o tom v prvních hodinách kursů teorie množin), že každá množina je disjunktní se svým zbytkem?

Na několika místech se píše, které úlohy jsou předmětem a které míry spadají do systémového inženýrství, ale co je systémové inženýrství, to v knize definováno není. Zvlášť matoucí je místo na str. 96 nahoře, kde nový odstavec začíná slovy „Systémové modelování“ , vytištěnými tučným písmem, za nimiž v závorce ihned čteme „systémové inženýrství“.

A tím se dostáváme k další podstatné nejasnosti, a to k nezodpovědnému používání termínu model a termínů odvozených. Už dávno se ví, že je rozdíl mezi systémem a modelem, a to v tom, že model je vztah dvou systémů, v němž každý může být realizován na jiném objektu (např. podnik jakožto systém je definován na reálném podniku a jeho databázový nebo objektový model je systém definovaný na počítači). Inflace termínu model je velmi rozšířený zlozvyk (vyprovokovaný zejména politickými řečníky, novináři a některými pracovníky v neexaktních oborech) a je s politováním, že ho rozšiřuje kniha vydaná vydavatelstvím ČVUT. Uveďme ještě jeden příklad, a to ze str. 80, kde čteme, že „Úlohami umělé inteligence budeme rozumět schopnosti, odpovídající reflexi „modelu světa“ neživým, umělým strojem.“

Čtenář těžko získá důvěru k systémovému inženýrství, když se o něm v knize dozví, že považuje úlohy za zvláštní případ schopností.

Od vzniku systémového inženýrství a jeho zdárného vývoje v 60. a 70. letech se mnohé změnilo. Jak už bylo naznačeno v úvodu, informační technologie proniká všude a o složitých systémech nás často informuje mnohem lépe a detailněji než perfektní týmy perfektních systémových odborníků. Informace získané každodenní rutinou běžnými pracovníky mohou být dány běžným počítačem do souvislostí tak, že už „jen on sám ví, jak k nim přišel a co s nimi dělal“. Přitom vůbec nemusí jít o něco jako umělou inteligenci. S tím ovšem souvisí vznik nových oborů, jako je konkurentní inženýrství, anticipující systémy, počítačové sítě či HLA (High Level Architecture).

Je škoda, že o nich se čtenář v knize nedozví. Přesněji řečeno, zatímco ty novější nejsou v knize ani jmenovány, např. o počítačových sítích může v knize najít stopy ten, kdo je zná, ale jsou nahlíženy právě z toho tradičního, dvacet let starého pohledu systémového inženýrství. V knize se však více nebo méně „naťuknou“ všechny obory, které kdy měly s nějakým systémem co dělat, jako je teorie jazyků, aplikovaná matematika, sebeorganizace, simulace, umělá inteligence, shluková analýza, identifikace, metody mlhavé (fuzzy) analýzy, genetické algoritmy a další. Jakoby systémové inženýrství navázalo na tradici těch pochybných příruček, které se u nás objevily po tom, co kybernetika přestala být pavědou tmářů, a v nichž jejich autoři dali do neuspořádané kupy všechno od Homérových eposů s hudebními traktáty sv. Augustina přes Keplerovy zákony, teorii reléových schémat a teorii informace až po stroje na hraní šachů a pro astrologické věštby. Jak povrchní informace kniha obsahuje, ilustruje např. rozbor vztahu mezi homomorfismem a isomorfismem: kdo ví, oč jde, ví, že isomorfismus je zvláštním případem homomorfismu, zatímco v knize jsou dány oba pojmy proti sobě; chyba je v tom, že autor (v rozporu se zcela běžnou a dávno ustálenou terminologií) považuje za homomorfismus jen to co, není isomorfismem.

Kniha obsahuje desítky termínů, které jsou zavedeny prostě tak, že jsou vytištěny tučně při svém prvním výskytu (bývají předmětem či příslovečným určením ve větě) a dále už definovány nejsou. Na stránkách knihy je tak – kromě nadpisů – mnoho tučných slov (např. na str. 181 až 186 jich lze napočítat 76) a čtenáře, který si nad srozumitelností knihy zoufá, může napadnout spásná myšlenka:

Když byla nynější starší generace nucena připravit se na gymnáziu na zkoušení z mičurinské biologie nebo na vysoké škole na zkoušku z tří zdrojů a tří otázek marxismu, bylo nejlepší metodou podtrhat si důležitě znějící slova a snažit se je – pokud možno v málo porušeném pořadí – zapamatovat až do zkoušky; porozumět danému textu bylo totiž nad možnosti lidské inteligence. Povahy slabé na exaktní myšlení se takto biflovaly i matematiku, fyziku a chemii. Není množství tučně vytištěných slov v knize Systémové inženýrství jakýmsi návodem, jak z něho bez porozumění věci složit zkoušku, popř. jak ohromovat příslušnými termíny i po zkoušce, zejména tehdy, když je třeba omluvit nějaký neúspěch v zaměstnání či v řízení společnosti? Jak krásně znějí slova měkký systém, navigace, diskriminační funkce, vnější prostor, zpětná vazba, bezprostřednost realizovatelnosti, atrakce, intaktnost a sto dalších.

Nechtějme ale být ironičtí a snažme se najít něco pozitivního. Starověcí a středověcí filozofové rádi vyvraceli námitky proti svým činům tím, že ukázali, že tyto námitky se vztahují i na sebe samy („Ty pochybuješ, že moje povolání, totiž filozofie, není k ničemu? Hleď, vždyť ty sám přece tímto filozofuješ!“). A to dává vzniknout myšlence: Kniha je systém, a jako takový by ji mělo systémové inženýrství pojmout a přispět k uspořádání jejích slov, vět, vzorců, schémat, odstavců a kapitol do bohatých a efektivních souvislostí. Pokud má autor knihy Systémové inženýrství tento obor skutečně „v krvi“, pak jistě dokáže nejen o něm napsat knihu, ale i jej při psaní aplikovat. A čtenář může význam systémového inženýrství posoudit na základě kvality toho, co čte, jako systému. A tento „diagonální princip“ (jak říkají matematici) je možné aplikovat i jinak: kniha je zřejmě určena pro studenty ČVUT; jestliže ji budou muset číst, mohou se v systémovém inženýrství velmi dobře procvičit, když budou na svém vyučujícím žádat, zda (a popř. jak) jim může vysvětlit konkrétní nejasnosti, na které při čtení narazí.

Název této recenze se ptá, kam systémové inženýrství kráčí. Po přečtení knihy nás napadá, že bychom se měli spíše tázat jinak: Systémové inženýrství, kráčíš vůbec někam, nebo už nemůžeš dál a propadáš se pomalu, ale jistě na nejistém podkladě postmodernismu?