Модульность организма

[yaroslavnaalexandrovna]

Катализатор поста: цитата из гл. 7 курса системного мышления.
«Модульность человеческого организма получена эволюцией, и она не идёт ни в какое сравнение с модульностью современного компьютера или смартфона, собираемого из стандартизованных деталей с чётко прописанными интерфейсами. Поэтому слабомодульный человеческий организм не очень понятно, как улучшать или даже просто лечить (но и тут есть модульность! Пересадка органов работает!). Компьютер или смартфон улучшать конструктивно и лечить-ремонтировать много проще, ибо модульность компьютера или смартфона тщательно продумывается.»

Я не могу согласиться с тем, что организм слабомодульный! Тут всё – прекрасные самодостаточные модули:
мы вытаскиваем клетку::модуль и она живёт,
мы переливаем кровь::модуль,
мы пересаживаем палец::модуль
etc

Однако в организме во всей красе иллюстрируются проблемы, возникающие, когда связей одного модуля с другим очень много.

Возьмём клеточную мембрану. В ней есть как поры, так и транспортные белки и просто рецепторы, анализирующие среду и передающие сигналы внутрь клетки. Это всё интерфейсы клетки. У человека их гораздо меньше, у отдельной клетки – сотни и тысячи. Мало того, сигнальные каскады внутри клетки тесно сплетены, посмотрите например, во что вовлечён всего один белок:

Таких видов белков в клетке десятки тысяч, а общее количество молекул белков исчисляется на миллионы.

Конечно при таком раскладе мы не можем просто замоделировать изменение активности одного белка и предсказать что произойдёт с остальными. Если бы к чипу внутри смартфона тоже была тысяча интерфейсов, мы бы также смотрели на него в растерянности. Я бы суммировала, что эти модули просто ещё слишком сложны для достаточно предсказуемой работы с ними.

Самый относительно простой модуль нашего организма – зуб. С остальным организмом у него всего один прямой интерфейс связи – магистральный сосудисто-нервный пучок. Потому и лечить зубы относительно проще, чем всё остальное. И всё ж с кариесом мы всё равно до сих пор адекватно бороться не умеем

[RomanV]

попробуем разобраться с тем, что такое “хорошая модульность” (и выясним, на чем базируется утверждение, что по сравнению с компьютером / смартфоном - человеческий организм слабомодульный (в смысле, с модульностью в нем сильно похуже)). Cписок ниже не иерархический:

• интерфейсы выделены и хорошо описаны а лучше - стандартизированы (да еще и стандарт открытый)
• минимальная связность (между модулями) - в идеале, у модуля один интерфейс (ссылка на соответствующие эксперименты в “The evolutionary origins of modularity” с диаграммами полученных результатов есть в курсе), для того, чтобы:
  • не допускать распространения сбоев / ошибок
  • уменьшать стоимости (да, каждая связь имеет цену)
  • легче было настраивать систему
• постановка связности под контроль (не путать с интенсивностью связи / взаимодействия модулей) - мимо интерфейсов взаимодействия между модулями не происходит, а через интерфейсы оно происходит понятно / предсказуемо
• принцип “подводной лодки” (автономность модульных отсеков) - продолжит ли работать система после выхода из строя тех или иных модулей
• легкость замены того или иного модуля
  при желании, можно дополнить этот список (я привел только те критерии / параметры, которые приведены в процитированном в посте разделе курса - чтобы дополнительно не отвечать на вопросы, откуда я это взял ), но для нашего кейса, думаю, достаточно

дальше можно соорудить табличку, где строками будут перечисленные критерии (и, возможно - еще какие-то вспомните / обнаружите / нагуглите), а в столбцах - человеческий организм и смартфон (или компьютер, или вообще можно сделать три колонки ) а в соответствующих ячейках в произвольной форме описать тот или иной параметр (вот чтобы глядя на табличку, было понятно: у организма с этим параметром - вот так, а у смартфона - по-другому)

заодно это поможет прояснить, что критериями хорошей модульности не является (и поэтому такой параметр в табличку не добавляем)

а еще хорошо бы проверить, не пропущены ли где системные уровни в примерах с человеческой тушкой, и отслеживать это при заполнении таблички (что для организма, что для смартфона / компьютера) - какие именно модули рассматриваем, когда табличку заполняем…

P.S.: к чипу внутри смартфона нет тысяч интерфейсов не потому, что не догадались их сделать - скорее всего, наоборот, применяли всякие хитрые практики, типа DSM, чтобы этих интерфейсов оказалось поменьше

[bodrov-vk]

Модульность человека “плохая” в том смысле, что все модули очень тесно зацеплены. (Зацепление (программирование) — Википедия).

Но с эволюционной то точки зрения это не очень плохо. Плохо это с инженерной, не понятно как создавать/модифицировать/улучшать систему. А с эволюционной нарушение какого-то из 1000 интерфейсов не приводит к разрушению, а просто функции распределяются как-то подругому.

И наоборот, какая-нибудь аномалия в каком-нибудь хитрос белке-медиаторе, которая никак среду 1000 интерфейсов не задублирована приводит к каким-то катострофическим последствиям.

Модульность плохая в этом смысле.

[RomanV]

ну, да - мы (если не сказано обратное), обсуждаем модульность в смысле системного подхода 3.0 (за который топит ШСМ) - а альтернативных трактовок модульности существует в количестве, на любой вкус: Modularity - Wikipedia

то что “хорошо в эволюционном смысле” (хотя это требует отдельного рассмотрения - так уж хорошо ли), это не относится к хорошей-плохой модульности, а к “нужна или не нужна хорошая модульность тому или иному организму для эволюции” (мы (в смысле, в системном мышлении / подходе 3.0) склоняемся к тому, что таки нужна, тогда можно задействовать техно-эволюцию, и менять / апгрейдить тот или иной модуль, не меняя систему целиком)

а проблема нарушения / поломки интерфейса решается и в технических системах, путем дублирования, например (и мы принимаем архитектурное решение: 2-кратного дублирования хватит, или таки нужно 4-кратное - lean: не больше, но и не меньше, чем нужно) - сравните с подходом “есть 1000+ непонятно как устроенных интерфейсов, будем надеяться, что там присутствует какое-то дублирование именно в нужном нам варианте”