5.3. Понятие организации и организационное моделирование мас: от стабильных к эволюционным организациям

Организация наряду с взаимодействием – одно из ключевых понятий в теории и проектировании МАС. Организация часто выступает как механизм разрешения или запрещения взаимодействий между агентами. В МАС задачи распределены между агентами, каждый из которых рассматривается как член группы или организации. Распределение задач предполагает назначение ролей каждому из членов группы, определение меры его ответственности и требований к опыту.

Сам термин «организация» многозначен: он выражает одновременно действие по организации чего-либо и результат этого действия. Иными словами, ОРГАНИЗАЦИЯ может рассматриваться двояко – как: 1) способ структурирования МАС; 2) действие по организации. Известный французский философ и поэт П.Валери предложил толкование организации как неразрывного триединства некой организованной структуры, продукта этой организации и организующей системы.

Из многозначности понятия «организация» вытекает тот факт, что МАС, как правило, носит динамический характер; это предполагает более или менее оперативную перестройку множества агентов и множества связей между этими агентами.

Важность рассмотрения понятия организации в русле агентно-ориентированного связана с возможностью изучения с единых позиций агента и МАС. Так агенты могут рассматриваться как индивидуальные организационные единицы, а МАС – как коллективные. Различие между этими двумя видами единиц состоит в наличии у первых своего рода мембраны: индивидуальная единица отграничивает свое внутреннее пространство от внешнего таким образом, что взаимодействия со средой (обмены) могут происходить в более узких границах [72]. У коллективных единиц механизм типа мембраны отсутствует.

В свою очередь, и МАС, и виртуальные организации могут также рассматриваться как системы, основанные на индивидуальных и коллективных агентах соответственно.

Итак, когда говорят об организации, то предполагают, что существует множество единиц, образующих некоторую целостность. Иными словами, организация предполагает наличие отношений между неоднородными единицами, обеспечивающих их совместимость. Организация одновременно воздействует на среду и на саму себя. С одной стороны, она сама определяет свои цели и организует свои внешние связи (обмены). С другой стороны, организация устанавливает свои нормы и поддерживает свое равновесие, т.е. отношение со своими частями [72,76,80,99,104,109].

Соответственно, организация МАС определяется ее структурой, включающий связи коммуникации и управления между агентами, а также действиями по формированию этой структуры. В то же время, она выражает схему деятельности и взаимодействия агентов, задавая проблемную область, характер задач, полномочий и обязательств агентов, способы координации и синхронизации действий, а также определяет продолжительность жизни МАС, включая условия ее сохранения и устойчивости, несмотря на случайные возмущения. Таким образом, организация составляет и основу, и способ существования взаимоотношений между агентами.

По мнению Э.Вернера [132], фундаментальными особенностями группы, составленной из виртуальных агентов, сотрудничающих во имя достижения общей цели, являются социальная структура и распределение ролей между агентами. При этом социальная структура образуется в результате назначения социальных ролей. Когда агент получает свою роль, на его деятельность накладываются ограничения типа «разрешения» и «ответственности». В соответствии с таким подходом, искусственная организация исследуется и создается «изнутри» системы. Виртуальное сообщество с его социальной структурой функционирует потому, что агенты играют определенные социальные роли, что приводит к достижению соответствующих cоциальных целей.

Понятие социальной роли первично также в методе организационного моделирования, предложенном Г.Паттисоном и сотр.[115].Этот метод интересен тем, что организация описывается аналитически, от общего к частному. Организация определяется множеством своих составляющих и набором отношений между ними. Любая составляющая характеризуется своим типом (индивидуальная или коллективная), видами ответственности, ресурсами, знаниями и индивидуальными характеристиками. Организационные отношения описывают на абстрактном уровне формы взаимодействия между функциональными классами агентов, т.е. между ролями. Выделяются два типа организационных отношений: статические отношения, образующие «скелет» организации, характеризуют априорную организационную структуру, существующую до и независимо от процессов функционирования, а динамические отношения, формирующие «плоть» организации, определяют взаимосвязи, изменяемые при взаимодействии.

В контексте искусственных организаций наиболее важными отношениями являются отношения коммуникации и управления, но следует учитывать и ряд других, например, отношение функциональной близости агентов. О необходимости моделирования властных функций в МАС говорилось многими авторами, в частности К.Кастельфранши [49].

Пожалуй, наиболее стройную систему критериев для моделирования и проектирования организаций предложил А.Берну [40], согласно которому любая организация характеризуются пятью главными признаками: распределение задач, распределение ролей, система властных полномочий, система коммуникации и система оценки (наказания-вознаграждения). Именно совокупность этих критериев кладется в основу исследований и разработок по РИИ.

Существуют различные типы организации, которые могут определяться по многим критериям. Примерами организационных критериев служат: вид организационной единицы и тип структуры, характер связей и стратегии адаптации. Так, например, у Л.Гассера [79,80] указаны три формы организации, зависящие от степени связанности ее составляющих и возможностей их изменения: стабильная организация с постоянными жестко фиксированными связями, стабильная организация с переменными (вариабельными) связями, развивающаяся организация с эволюционирующими связями.

В организации с жестко фиксированными связями, каждый агент играет одну или несколько ролей, которые никак не меняются и не передаются от одного агента к другим. Отношения между агентами жестко регламентированы, и практически никакая реорганизация невозможна.

Переменные (вариабельные) связи соответствуют стабильным организационным структурам с вариабельными параметрами. Здесь отношения между агентами могут изменяться, но эти изменения определяются заранее и характеризуются точно заданными механизмами. Такой тип связей чрезвычайно распространен в МАС.

Эволюционные связи характеризуют развивающиеся организационные структуры, когда сама структура также вариабельна. Тогда и абстрактные отношения между агентами могут меняться в зависимости от критериев эффективности организации.

Соответственно, организационные структуры могут формироваться двояким образом: либо проектироваться разработчиками, либо возникать спонтанно. В первом случае их называют предварительно заданными. Это означает, что абстрактные отношения, неважно – статические или динамические, – определены заранее. Во втором случае, когда организационные структуры определяются апостериори, соответствующие организации называют эмергентными («возникающими спонтанно»). Подобные организации обычно состоят из реактивных агентов и характеризуются отсутствием заранее спроектированной структуры, которая возникает именно в процессах взаимодействия между агентами. В этом случае положение и роли агентов не определены заранее, а формируются как продукты поведения этих агентов. Точнее говоря, распределение функций и задач происходит в процессе самоорганизации, позволяющем организации своевременно эволюционировать и легче адаптироваться к изменениям среды или потребностей группы агентов.

Таким образом, организации с фиксированной структурой в основном характерны для когнитивных агентов, а организации с возникающей структурой (эмергентного типа) обычно объединяют реактивных агентов.

В последние годы все большее практическое значение приобретают представления об организациях как об открытых и развивающихся, автономных и самоуправляемых системах. Так по Э.Морену, организация предполагает конъюнкцию трех сложных понятий: а) самоорганизация (в первую очередь, это аспект автономии); б) реорганизация (аспект преобразования, трансформации), в) экоорганизация (аспект открытости и наличия постоянных взаимосвязей со средой). Именно автономность организации создает предпосылки для обращения неопределенности условий ее функционирования в конкурентные возможности. При этом хаос, беспорядок рассматриваются не как аномалии, которые надо преодолеть любым путем, а как одно из условий, обеспечивающих инновации – важнейшую предпосылку выживания организаций.

Дальнейшее развитие этих представлений связано с формированием концепции «биологических организаций» как «живых организмов» в русле искусственной жизни (в широком смысле слова) [26,29,86,96]. Объектом искусственной жизни как междисциплинарного научно-технического направления является исследование, моделирование и имитация общих принципов и механизмов организации живого, а основное содержание ИЖ составляет исследование «жизни, какой она могла бы быть», не ограничиваясь рамками углеродных цепочек и молекул ДНК, компьютерное моделирование свойств живых систем, создание виртуальных организмов, организаций и сообществ. Организационное моделирование в контексте ИЖ предполагает широкое использование биологических аналогий и принципов существования живого, таких как: самоорганизация; самосохранение; самоопределение (самореферентность); саморегуляция; самовоспроизведение; метаболизм (обмен со средой); индивидуальность, определяемая набором взаимозависимых структур; эволюция; адаптация. Так организационная адаптация МАС определяется ее способностью изменять свою организационную структуру с целью приспособления к изменениям среды. Структура МАС может изменяться путем варьирования числа агентов, формирования из них групп нового типа, перераспределения ранее предложенных задач и пр. Примером служит организационная модель OSD (Organization Self-Design) [105], в которой предусмотрена самореорганизация сообщества виртуальных агентов на базе изменения числа и ресурсов отдельных агентов.

Каковы же основные механизмы, раскрывающие конкретную реализацию указанных принципов? В первую очередь, это механизмы автономии, гомеостазиса и автопоэзиса. Используя эти понятия, можно исследовать и моделировать «биологические организации» (или «социальные организмы»), способные осуществлять координируемые преобразования своих компонентов (процессов, структур и т.д.) в интересах выживания и повышения своей конкурентоспособности, как автономные, гомеостатические, самообновляющиеся системы [29]. Подобное моделирование может базироваться на результатах гомеостатики [9] – науки об организации живых систем, занимающейся изучением их живучести, адаптивности, эффективности функционирования как в условияъ нормы, так и в условиях патологии. В отличие от классической кибернетики, гомеостатика уделяет большое внимание взаимодействию противоположностей, «склеиванию» и «расщеплению» антагонистов, управлению внутренними противоречиями в системах, состоящих из «полярных единиц», а также возникновению патологий и катастроф в таких системах. В ее рамках изучаются отношения между частями гомеостата и внешней средой, обеспечивающие поддержание динамического постоянства жизненно важных параметров системы. Существует глубокая аналогия между гомеостатами живых организмов и организационными структурами человеческих коллективов [13].

Как известно, термин «автономный» означает «самоопределяемый, живущий по своим законам». Различают: а) пассивную автономию, обеспечиваемую, например, с помощью мембраны (защитного экрана); б) реактивную автономию (обратные связи); в) активную автономию, связанную с целенаправленными воздействиями на среду.

Понятие автономной системы предполагает наличие различных режимов функционирования, переходы от замкнутости к открытости и наоборот. С одной стороны, автономность системы означает ее независимость от среды, т.е. отсутствие входов. Точнее, входные воздействия не столько определяют поведение системы, сколько являются лишь «пусковыми факторами», инициализирующими различные стратегии ее поведения. С другой стороны, автономность любой системы достигается за счет накопления ресурсов (периодическое подключение и отключение взаимосвязей со средой). При этом в автономных системах преобладают положительные обратные связи, круговые процессы, рекурсивные отношения.

Гомеостазис, представляющий собой основной механизм самосохранения, определяется способностью «биологической организации» воспринимать множество критических параметров внешней среды, определяющих границы ее существования, и строить свое поведение (реакции) в зависимости от положения по отношению к этим границам. Благодаря механизмам реактивной и активной автономии организация как гомеостатическая система остается стабильной и сохраняет себя, несмотря на изменения в среде. Эти механизмы приводят к таким реакциям организма, которые позволяют ему удалиться от границы гомеостазиса (подальше от критических значений) или так перестроить свои собственные характеристики, чтобы расширить эту область [13]. Таким образом, расстояние от гомеостатической границы или ширина области гомеостазиса характеризует уровень самоорганизации (самоопределения) системы.

Зарождение «социального организма» предполагает объединение гомеостатов в гомеостатические сети и образование автопоэтических систем. По У.Матурана и Ф.Варела [106], «автопоэтическая (самообновляющаяся) организация есть такая гомеостатическая система, которая реагирует на резкие изменения среды путем постоянной замены своих составляющих». Эта идея самообновления и операционной замкнутости (рекурсивной взаимозависимости внутренних процессов друг от друга) может быть положена в основу «биологической организации». Подобная самообновляющаяся организация представляется в виде сети процессов производства составляющих, которые: а) за счет своих взаимодействий и трансформаций постоянно регенерируют эту сеть; б) образуют автономную систему в пространстве-времени, формируя ту топологическую область, где эта система самореализуется в виде сети.

Разработка «биологической организации» может также рассматриваться как своего рода генная инженерия, т.е. построение особой генной архитектуры, содержащей геном организации. При этом генотип организационной единицы соответствует всей наследственной (генетически обусловленной) информации, а фенотип – это структура, которая возникает в результате развития генотипа в определенной среде. Генотип сводится к совокупности простых локальных правил, а фенотип является интерпретацией этих правил в некотором мире [86]. Процесс развертывания фенотипа «социального организма» можно назвать морфогенезом организации.