Войти
Вообще говоря, модульность является степенью, в которой System компонента «сек может быть разделена и рекомбинирует, часто с выгодой гибкости и разнообразия в использовании. Концепция модульности используется в первую очередь для уменьшения сложности путем разбиения системы на различные степени взаимозависимости и независимости и «скрытия сложности каждой части за абстракцией и интерфейсом». Однако концепция модульности может быть распространена на несколько дисциплин, каждая со своими нюансами. Несмотря на эти нюансы, можно выделить согласованные темы, касающиеся модульных систем.
Значение слова «модульность» может несколько варьироваться в зависимости от контекста. Ниже приведены контекстные примеры модульности в нескольких областях науки, технологий, промышленности и культуры:
Термин модульность широко используется при исследовании технологических и организационных систем. Системы продуктов считаются «модульными», например, когда они могут быть разложены на ряд компонентов, которые могут быть смешаны и согласованы в различных конфигурациях. Компоненты могут каким-либо образом соединяться, взаимодействовать или обмениваться ресурсами (такими как энергия или данные), придерживаясь стандартизованного интерфейса. В отличие от тесно интегрированного продукта, в котором каждый компонент предназначен для работы специально (а часто и исключительно) с другими конкретными компонентами в сильно связанной системе, модульные продукты представляют собой системы компонентов, которые « слабо связаны ».
В Языке новых медиа, Лев Манович предлагает пять принципов «новых средств массовой информации» -в следует понимать «не как абсолютные законы, а также общие тенденции в культуре, подвергаемого компьютеризация.» Пять принципов: числовое представление, модульность, автоматизация, вариативность и перекодирование. Модульность в новых медиа представляет новые медиа как состоящие из нескольких отдельных самодостаточных модулей, которые могут действовать независимо или вместе в синхронизации для завершения нового медиа объекта. В Photoshop модульность наиболее очевидна в слоях; Одно изображение может состоять из множества слоев, каждый из которых может рассматриваться как полностью независимый и отдельный объект. Веб-сайты можно определить как модульные, их структура сформирована в формате, который позволяет изменять, удалять или редактировать их содержимое, сохраняя при этом структуру веб-сайта. Это связано с тем, что контент веб-сайта работает отдельно от веб-сайта и не определяет структуру сайта. Вся сеть, отмечает Манович, имеет модульную структуру, состоящую из независимых сайтов и страниц, а каждая веб-страница сама по себе состоит из элементов и кода, которые можно изменять независимо.
Организационные системы становятся все более модульными, когда они начинают заменять слабо связанные формы тесно интегрированными иерархическими структурами. Например, когда фирма использует контрактное производство, а не собственное производство, она использует организационный компонент, который является более независимым, чем создание таких возможностей собственными силами: фирма может переключаться между контрактными производителями, которые выполняют различные функции, и контрактным производителем. может одинаково работать для разных фирм. По мере того, как фирмы в данной отрасли начинают заменять деятельность, которая когда-то велась внутри компании, слабой связью организационными компонентами, находящимися за пределами фирмы, вся производственная система (которая может охватывать множество фирм) становится все более модульной. Сами фирмы становятся более специализированными компонентами. Использование слабосвязанных структур позволяет фирмам достичь большей гибкости как в сфере охвата, так и в масштабах. Это соответствует модульности процессов производства, которая связана со способом производства технологических артефактов. Сюда входит вся цепочка создания стоимости артефакта, от разработки артефакта до этапов производства и распространения. В производстве модульность часто обусловлена повышенной модульностью конструкции. Фирма может легко переключаться между разными поставщиками этих видов деятельности (например, между разными производителями по контракту или партнерами по альянсу) по сравнению с созданием возможностей для всех видов деятельности внутри компании, тем самым быстрее реагируя на различные потребности рынка. Однако такая гибкость имеет свою цену. Следовательно, организация должна оценить достижимый прирост гибкости и любую сопутствующую потерю производительности с помощью каждой из этих форм.
Модуляризация внутри фирм ведет к дезагрегированию традиционной формы иерархического управления. Фирма разбита на относительно небольшие автономные организационные единицы (модули) для уменьшения сложности. Модуляризация приводит к структуре, в которой модули объединяют сильно взаимозависимые задачи, в то время как взаимозависимости между модулями являются слабыми. В этой связи распространению модульных организационных форм способствовали широкомасштабные усилия большинства крупных фирм по реорганизации, переориентации и реструктуризации. Эти усилия обычно предполагают сильную ориентацию на процессы: весь бизнес-процесс предоставления услуг разбивается на частичные процессы, которые затем могут обрабатываться автономно кросс-функциональными группами внутри организационных единиц (модулей). Координация модулей часто осуществляется с использованием механизмов внутреннего рынка, в частности, путем создания центров прибыли. В целом, модульность обеспечивает более гибкую и быструю реакцию на изменение общих или рыночных условий. Основываясь на вышеуказанных принципах, возможны многие альтернативные формы модульного построения организаций (коммерческих или некоммерческих). Однако важно отметить, что модуляризация не является независимой и замкнутой организационной концепцией, а скорее состоит из нескольких основных идей, которые являются неотъемлемыми частями других организационных концепций. Эти центральные идеи можно найти в каждой фирме. Соответственно, неразумно характеризовать фирму как «модульную» или «немодульную», потому что фирмы всегда в определенной степени модульны.
Системы ввода или «вычислительные механизмы, специфичные для предметной области» (такие как способность воспринимать разговорный язык) называются вертикальными способностями, и, согласно Джерри Фодору, они являются модульными, поскольку обладают рядом характеристик, которые, как утверждает Фодор, составляют модульность. Список характеристик модулей Fodor включает следующее:
Fodor не утверждает, что это формальное определение или исчерпывающий список функций, необходимых для модульности. Он утверждает только, что когнитивные системы, характеризующиеся некоторыми из вышеперечисленных характеристик, вероятно, будут характеризоваться ими всеми, и что такие системы можно считать модульными. Он также отмечает, что характеристики не являются утверждением по принципу «все или ничего», а, скорее, каждая из характеристик может проявляться в некоторой степени, и что модульность сама по себе также не является дихотомической конструкцией - что-то может быть более или менее модульным: «Один таким образом, можно было бы ожидать - что в любом случае кажется желательным, - что понятие модульности должно допускать наличие степеней »(Fodor, 1996/1983: 37).
Примечательно, что функция Fodor «несобранная» резко контрастирует с использованием модульности в других областях, в которых модульные системы рассматриваются как иерархически вложенные (то есть сами модули состоят из модулей, которые, в свою очередь, состоят из модулей и т. Д.) Однако Макс Колзхарт отмечает, что приверженность Фодора к несобранной функции кажется слабой, и другие ученые (например, Блок) предложили, чтобы модули Фодора можно было разложить на более тонкие модули. Например, в то время как Фодор различает отдельные модули для устной и письменной речи, Блок может дополнительно разложить модуль разговорной речи на модули для фонетического анализа и лексических форм: «Декомпозиция прекращается, когда все компоненты являются примитивными процессорами - потому что работа примитивного процессора не может быть далее разложен на подоперации "
Хотя работа Фодора по модульности является одной из самых обширных, в психологии есть и другие работы по модульности, заслуживающие внимания из-за ее симметрии с модульностью в других дисциплинах. Например, в то время как Фодор сосредоточился на системах когнитивного ввода как на модулях, Колзхарт предполагает, что может быть много различных видов когнитивных модулей, и проводит различие между, например, модулями знаний и модулями обработки. Первый - это совокупность знаний, независимая от других массивов знаний, а вторая - это система обработки мысленной информации, независимая от других подобных систем.
Однако данные, которые накопили нейробиологи, не указывают на такую четкую и точную систему организации, как теория модульности, первоначально предложенная Джерри Фодором. Было показано, что это намного сложнее и отличается от человека к человеку, хотя общие закономерности существуют; Благодаря сочетанию нейровизуализации и исследований повреждений было показано, что есть определенные области, которые выполняют определенные функции, а другие области, которые не выполняют эти функции.
Как и в некоторых других дисциплинах, термин модульность может использоваться в биологии по-разному. Например, это может относиться к организмам, которые имеют неопределенную структуру, в которой модули различной сложности (например, листья, веточки) могут быть собраны без строгих ограничений на их количество или размещение. Многие растения и сидячие донные беспозвоночные демонстрируют этот тип модульности (напротив, многие другие организмы имеют определенную структуру, которая предопределена в эмбриогенезе ). Этот термин также использовался в более широком смысле в биологии для обозначения повторного использования гомологичных структур у людей и видов. Даже внутри этой последней категории могут быть различия в восприятии модуля. Например, биологи-эволюционисты могут сосредоточиться на модуле как на морфологическом компоненте (субъединице) всего организма, в то время как биологи-эволюционисты могут использовать термин модуль для обозначения некоторой комбинации компонентов более низкого уровня (например, генов ), которые способны действовать. унифицированным способом выполнять функцию. В первом случае модуль воспринимается как базовый компонент, а во втором акцент делается на модуле как на коллективе.
Ученые-биологи предоставили список характеристик, которые должны характеризовать модуль (во многом так же, как это сделал Фодор в «Модульности разума»). Например, Руди Рафф приводит следующий список характеристик, которыми должны обладать развивающие модули:
По мнению Раффа, модули развития - это «динамические сущности, представляющие локализованные процессы (как в морфогенетических полях), а не просто зарождающиеся структуры... (... такие как зачатки органов)». Болкер, однако, пытается составить более абстрактный список определений характеристик, который больше подходит для многих уровней изучения биологии. Она утверждает, что:
Еще одно направление исследований модульности в биологии, которое должно представлять особый интерес для ученых других дисциплин, - это исследования Гюнтера Вагнера и Ли Альтенберга. Работа Альтенберга, работа Вагнера и их совместные работы исследуют, как естественный отбор мог привести к появлению модульных организмов, и какую роль модульность играет в эволюции. Работа Альтенберга и Вагнера предполагает, что модульность является одновременно результатом эволюции и облегчает эволюцию - идея, которая имеет явное сходство с работой над модульностью в технологических и организационных областях.
Использование модулей в изобразительном искусстве имеет долгую историю в разных культурах. В классической архитектуре греко-римской античности модуль использовался как стандартизированная единица измерения для пропорции элементов здания. Обычно размер модуля составлял половину диаметра нижнего вала классической колонны; все остальные компоненты синтаксиса классической системы были выражены как доли или кратные части этого модуля. В традиционном японском строительстве размеры комнат часто определялись комбинациями стандартных рисовых циновок, называемых татами ; Стандартный размер циновки составлял примерно 3 на 6 футов, что приблизительно соответствует общим пропорциям лежащей человеческой фигуры. Таким образом, модуль становится не только пропорциональным устройством для использования с трехмерными вертикальными элементами, но и инструментом двухмерного планирования.
Модульность как средство измерения присуще некоторым типам зданий; например, кирпичная конструкция по своей природе является модульной, поскольку фиксированные размеры кирпича обязательно дают размеры, кратные исходной единице. Прикрепление кирпичей друг к другу для формирования стен и поверхностей также отражает второе определение модульности: а именно использование стандартизированных единиц, которые физически соединяются друг с другом для формирования более крупных композиций.
С приходом модернизма и передовых методов строительства в 20-м веке это последнее определение превращает модульность из композиционного атрибута в самостоятельную тематическую задачу. Школа модульного конструктивизма развивается в 1950-х годах в кругу скульпторов, которые создают скульптуры и архитектурные элементы из повторяющихся элементов, отлитых в бетоне. Десять лет спустя модульность становится самостоятельной художественной проблемой, поскольку несколько важных художников- минималистов принимают ее в качестве своей центральной темы. С этого же периода развивается модульное здание как образец промышленного производства и объект передовых архитектурных изысканий.
Модульность вызвала новый интерес у сторонников ModulArt, формы модульного искусства, в которой составные части могут быть физически реконфигурированы, удалены и / или добавлены. После нескольких разрозненных экспериментов в ModulArt, начавшихся в 1950-х годах, несколько художников с 1990-х годов исследовали этот гибкий, настраиваемый и совместный творческий вид искусства.
Модульность в моде - это возможность индивидуализировать одежду, добавляя и удаляя элементы или изменяя силуэт, обычно с помощью молний, застежек на крючки и глаза или других застежек. На протяжении всей истории он использовался для пошива одежды, существовавшей даже в 17 веке. В последние годы все большее число модельеров, особенно тех, кто занимается медленной или устойчивой модой, экспериментируют с этой концепцией. В сфере Haute Couture, Yohji Yamamoto и Чалаян являются яркими примерами, причем последние особенно для его использования технологии для создания модульных одежды.
Исследования, проведенные в Финляндии и США, показывают благоприятное отношение потребителей к модульной моде, несмотря на то, что эта концепция еще не вошла в массовую моду. В настоящее время основной упор в модульной моде делается на факторы совместного проектирования и индивидуальной настройки для потребителей, с целью противодействовать быстрым изменениям в потребностях и желаниях клиентов, а также решать проблемы устойчивости за счет увеличения жизненного цикла одежды.
Модульность - это концепция, которая широко используется в архитектуре и промышленности. В дизайне интерьеров модульность используется для создания экономически жизнеспособных продуктов, которые могут быть индивидуализированы. Примеры включают некоторые из настраиваемых творений IKEA и в основном дорогостоящие высококачественные концепции. Модульность в дизайне интерьера или «модульность в использовании» относится к возможностям комбинирования и реконфигурации модулей с целью создания артефакта, который соответствует конкретным потребностям пользователя и одновременно растет вместе с ними. Развитие технологии 3D-печати сделало возможным изготовление мебели по индивидуальному заказу. Объекты можно создавать прототипами, изменять в зависимости от пространства и настраивать в зависимости от потребностей пользователей. Дизайнеры могут демонстрировать прототипы своих модулей через Интернет, просто используя технологию 3D-печати.
В своей книге « Модульная Америка» Джона Блэра он утверждает, что по мере того, как американцы начали заменять социальные структуры, унаследованные от Европы (преимущественно Англии и Франции), они развили уникальную американскую тенденцию к модульности в таких разнообразных областях, как образование, музыка и архитектура.
Блэр отмечает, что когда слово « модуль» впервые появилось в шестнадцатом и семнадцатом веках, оно означало нечто очень близкое к модели. Это подразумевало маломасштабное представление или пример. К восемнадцатому и девятнадцатому векам это слово стало обозначать стандартную меру фиксированных соотношений и пропорций. Например, в архитектуре пропорции колонны могут быть указаны в модулях (т. Е. «Высота четырнадцати модулей равна семи диаметрам, измеренным у основания») и, таким образом, умножены до любого размера, сохраняя при этом желаемые пропорции.
Однако в Америке значение и использование этого слова значительно изменились: «Начиная с архитектурной терминологии в 1930-х годах, новый акцент делался на любом объекте или системе, разработанной в виде модулей в качестве подкомпонентов. По мере того, как после Второй мировой войны приложения распространились на мебель., Hi-Fi оборудование, компьютерные программы и не только, модульная конструкция стала обозначать любое целое, состоящее из автономных единиц, разработанных как эквивалентные части системы, следовательно, мы могли бы сказать «системно эквивалентны». Модульные части неявно являются взаимозаменяемые и / или рекомбинируемые в том или ином из нескольких смыслов ».
Блэр определяет модульную систему как «систему, которая придает большее значение частям, чем целому. Части считаются эквивалентными и, следовательно, в одном или нескольких смыслах взаимозаменяемыми, и / или кумулятивными, и / или рекомбинируемыми» (стр. 125). Блэр описывает появление модульных структур в образовании (учебная программа колледжей), промышленности (сборка модульных продуктов), архитектуре (небоскребы), музыке (блюз и джаз) и многом другом. В своей заключительной главе Блэр не придерживается твердого взгляда на то, что заставляет американцев добиваться более модульных структур в различных областях, в которых они появляются; но он предполагает, что это может быть каким-то образом связано с американской идеологией либерального индивидуализма и предпочтением антииерархической организации.
Сравнение использования модульности в разных дисциплинах позволяет выявить несколько тем:
Одна тема, которая проявляется в исследованиях психологии и биологии, определена от природы. Врожденно определенный (как здесь используется) подразумевает, что цель или структура модуля предопределены каким-то биологическим мандатом.
Специфика предметной области, заключающаяся в том, что модули реагируют только на входные данные определенного класса (или выполняют функции только определенного класса), является темой, которая явно охватывает психологию и биологию, и можно утверждать, что она также охватывает технологические и организационные системы. Специфика предметной области будет рассматриваться в последних дисциплинах как специализация функции.
Иерархически вложенная тема - это тема, которая повторяется в большинстве дисциплин. Хотя изначально Джерри Фодор отрицал это, другие психологи приняли его, и это легко проявляется в использовании модульности в биологии (например, каждый модуль организма можно разложить на более тонкие модули), социальных процессах и артефактах (например, мы можем думайте о небоскребе с точки зрения блоков этажей, одного этажа, элементов этажа и т. д.), математики (например, модуль 6 можно разделить на модули 1, 2 и 3), а также технологических и организационных систем. (например, организация может состоять из подразделений, которые состоят из команд, состоящих из отдельных лиц).
Большая внутренняя интеграция, чем внешняя - это тема, которая проявлялась во всех дисциплинах, кроме математики. Эта тема, которую часто называют автономией, признает, что между модулями может быть взаимодействие или интеграция, но большее взаимодействие и интеграция происходит внутри модуля. Эта тема очень тесно связана с инкапсуляцией информации, которая явно проявляется как в психологических, так и в технологических исследованиях.
Почти разложимость (как это назвал Саймон, 1962) проявляется во всех дисциплинах, но проявляется в нескольких степенях. Например, в психологии и биологии это может относиться просто к способности отделить один модуль от другого (распознавание границ модуля). Однако в некоторых социальных артефактах, математике, технологических или организационных системах это относится к способности фактически отделять компоненты друг от друга. В некоторых дисциплинах эта разложимость также позволяет снизить сложность системы (или процесса). Это точно отражено в цитате Дэвида Марра о психологических процессах, где он отмечает, что «любое большое вычисление должно быть разделено на набор небольших, почти независимых, специализированных подпроцессов». Снижение сложности также является прямой целью отбрасывания девяток в математике.
Замещаемость и рекомбинируемость - это тесно связанные конструкции. Первое относится к способности заменять один компонент другим, как в «системной эквивалентности» Джона Блэра, тогда как второе может относиться как к неопределенной форме системы, так и к неопределенному использованию компонента. Например, в учебных планах американских колледжей каждый курс разработан с использованием кредитной системы, которая обеспечивает одинаковое количество часов занятий и примерно одинаковое содержание образования, что обеспечивает возможность взаимозаменяемости. В силу их взаимозаменяемости каждый студент может создавать свои собственные учебные планы (рекомбинируемость учебного плана как системы), и каждый курс можно назвать рекомбинируемым с различными учебными планами учащихся (рекомбинируемость компонента в нескольких системах). И взаимозаменяемость, и рекомбинируемость сразу же распознаются в социальных процессах и артефактах Блэра, а также хорошо отражены в обсуждении Гарудом и Кумарасвами экономики замещения в технологических системах.
Системная эквивалентность Блэра также демонстрирует взаимосвязь между заменяемостью и модулем как гомологом. Системная эквивалентность Блэра относится к способности нескольких модулей выполнять примерно одну и ту же функцию в системе, в то время как в биологии модуль как гомолог относится к различным модулям, которые имеют примерно одинаковую форму или функцию в разных организмах. Крайний вариант модуля как гомолога находится в математике, где (в простейшем случае) модули относятся к повторному использованию определенного числа, и, таким образом, каждый модуль в точности похож.
Во всем, кроме математики, делается упор на то, что модули могут быть разными по своему характеру. В обсуждении Фодором модульной когнитивной системы каждый модуль выполняет уникальную задачу. В биологии даже модули, которые считаются гомологичными, могут несколько отличаться по форме и функциям (например, китовый плавник по сравнению с рукой человека). В книге Блэра он указывает, что, хотя джазовая музыка может состоять из структурных единиц, которые соответствуют одним и тем же основным правилам, эти компоненты значительно различаются. Аналогичным образом в исследованиях технологий и организации модульные системы могут состоять из модулей, которые очень похожи (как в стеллажах, которые могут быть сложены один на другой) или сильно различаются (как в стереосистеме, где каждый компонент выполняет уникальные функции) или любая комбинация между ними.
| Концепция | Технологии и организации | Психология | Биология | Американские исследования | Математика |
|---|---|---|---|---|---|
| Зависит от домена | Икс | Икс | Икс | ||
| Врожденно указанный | Икс | Икс | |||
| Иерархически вложенный | Икс | Икс | Икс | Икс | Икс |
| Больше внутренней интеграции, чем внешней (локализованные процессы и автономия) | Икс | Икс | Икс | Икс | |
| Информационно инкапсулированный | Икс | Икс | |||
| Почти разложимость | Икс | Икс | Икс | Икс | Икс |
| Рекомбинантность | Икс | Икс | Икс | Икс | |
| Возможность расширения | Икс | Икс | Икс | Икс | |
| Модуль как гомолог | Икс | Икс | Икс | Икс |
