Что такое абстрагирование и как научиться абстрагироваться?

Что такое абстрагирование?

Абстрагирование с латинского языка переводится как отвлечение. Но под этим понятием подразумевается не смена деятельности, а смена мышления – взгляд на привычные или незнакомые вещи под иным углом или с другой стороны. Слово абстрагироваться означает, что необходимо отойти от своей деятельности, чтобы беспристрастно понять ее, анализировать ее процессы и выявлять принципы.

Абстрагироваться — значит, в отпуске на берегу океана забыть про работу, быт и сосредоточиться на отдыхе

Мозг человека привык смотреть на вещи, ситуации, объединяя все имеющиеся у себя представление об этом объекте, не разделяя ее на составные части. Что такое абстрагирование? По определению психологии абстрагирование – это и есть отделение или даже отдаление одного составляющего от другого.

Operating Systems: Three Easy Pieces. Part 2: Абстракция: Процесс (перевод)

Привет, Хабр! Хочу представить вашему вниманию серию статей-переводов одной интересной на мой взгляд литературы — OSTEP. В этом материале рассматривается достаточно глубоко работа unix-подобных операционных систем, а именно — работа с процессами, различными планировщиками, памятью и прочиими подобными компонентами, которые составляют современную ОС. Оригинал всех материалов вы можете посмотреть вот тут. Прошу учесть, что перевод выполнен непрофессионально (достаточно вольно), но надеюсь общий смысл я сохранил.
Рассмотрим наиболее фундаментальную абстракцию, которую ОС предоставляет пользователям: процесс. Определение процесса довольно-таки просто — это работающая программа

. Программа сама по себе является безжизненной вещью, располагающейся на диске — это набор инструкций и возможно каких-то статических данных, ожидающих момента запуска. Именно ОС берет эти байты и запускает их, преобразую программу во что-то полезное. Чаще всего пользователи хотят запускать более одной программы одновременно, например вы можете запустить на вашем ноутбуке браузер, игру, медиаплеер, текстовый редактор и тому подобное. Фактически типичная система может запускать десятки и сотни процессов одновременно. Этот факт делает систему более простой в использовании, вам никогда не приходится беспокоиться о том, свободен ли CPU, вы просто запускаете программы.

Отсюда вытекает проблема: как обеспечить иллюзию множества CPU? Как ОС создать иллюзию практически бесконечного количества CPU, даже если у вас всего один физический CPU?

ОС создает эту иллюзию посредством виртуализации CPU. Запуская один процесс, затем останавливая его, запуская другой процесс и так далее, ОС может поддерживать иллюзию того, что существует множество виртуальных CPU, хотя фактически это будет один или несколько физических процессоров. Такая техника называется разделение ресурсов CPU по времени

. Эта техника позволяет пользователям запускать столько одновременных процессов, сколько они пожелают. Ценою такого решения является производительность – поскольку если CPU делят несколько процессов, каждый процесс будет обрабатываться медленнее. Для воплощения виртуализации CPU, а особенно для того чтобы делать это хорошо, ОС нуждается и в низкоуровневой и в высокоуровневой поддержке. Низкоуровневая поддержка называется
механизмами
— это низкоуровневые методы или протоколы, которые реализуют нужную часть функционала. Пример такого функционала — контекстное переключение, которое дает ОС возможность останавливать одну программу и запускать на процессоре другую программу. Такое разделение по времени реализовано во всех современных ОС. На вершине этих механизмов располагается некоторая логика, заложенная в ОС, в форме “политик”.
Политика
— это некоторый алгоритм принятия решения операционной системой. Такие политики, например, решают, какую программу надо запускать (из списка команд) в первую очередь. Так, например, данную задачу решит политика, называющаяся
планировщик (scheduling policy)
и при выборе решения будет руководствоваться такими данными как: история запуска (какая программа была запущена дольше всех за последнюю минут), какую нагрузку осуществляет данный процесс (какие типы программ были запущены), метрики производительности (оптимизирована ли система для интерактивного взаимодействия или для пропускной способности) и так далее.

Абстракция: процесс

Абстракция работающей программы, выполняемая операционной системой это то, что мы называем процесс

. Как уже было сказано ранее процесс – это просто работающая программа, в любой моментальный промежуток времени. Программа с помощью которой мы можем получить суммарную информацию с различных ресурсов системы, и к которым обращается или которые эта программа затрагивает в процессе своего выполнения. Для понимания составляющих процесса нужно понимать состояния системы: что программа может считывать или изменять во время своей работы. В любой момент времени нужно понимать, какие элементы системы важны для выполнения программы. Одним из очевидных элементов состояния системы, которые включает в себя процесс — это
память
. Инструкции располагаются в памяти. Данные, которые программа читает или пишет также, располагаются в памяти. Таким образом, память, которую процесс может адресовать (так называемое адресное пространство) является частью процесса. Также частью состояния системы являются регистры. Множество инструкций направлено на то, чтобы изменить значение регистров или прочитать их значение и таким образом регистры тоже становятся важной частью работы процесса. Следует отметить, что состояние машины формируется также из некоторых специальных регистров. Например,
IP — instruction pointer
— указатель на инструкцию, которую программа исполняет в текущий момент. Еще есть
stack pointer
и связанный с ним
frame pointer
, которые используются для управления: параметрами функций, локальными переменными и адресами возврата. Наконец, программы часто обращаются к ПЗУ (постоянному запоминающему устройству). Такая информация о “I/O” (вводе-выводе) должна включать в себя список файлов, открытых процессом в данный момент.

Process API

Для того чтобы улучшить понимания работы процесса изучим примеры системных вызовов, которые должны быть включены в любой интерфейс операционной системы. Эти API в том или ином виде доступны на любой ОС.

Создание процесса: детали

Одна из интересных вещей — как же именно программы трансформируются в процессы. Особенно, как ОС поднимает и запускает программу. Как конкретно создается процесс. В первую очередь ОС должна загрузить код программы и статические данные в память (в адресное пространство процесса). Программы обычно располагаются на диске или твердотельном накопителе в некотором исполняемом формате. Таким образом, процесс загрузки программы и статических данных в память требует от ОС возможности прочитать эти байты с диска и расположить их где-то в памяти.

В ранних ОС процесс загрузки выполнялся нетерпеливо (eagerly), то есть это значит что код загружался в память целиком до того как программа запускалась. Современные ОС делают это лениво (lazily), то есть загружая кусочки кода или данных только тогда, когда они требуются программе во время ее выполнения.

После того как код и статические данные загружены в память ОС нужно выполнить еще несколько вещей перед тем как запустить процесс. Некоторое количество памяти должно быть выделено под стек. Программы используют стек для локальных переменных, параметров функций и адресов возврата

. ОС выделяет эту память и отдает ее процессу. Стек также может выделяться с некоторыми аргументами, конкретно она заполняет параметры функции main(), например массивом argc и argv.

Для чего нужно умение абстрагироваться?

Прежде чем освоить методы абстрагирования, важно понять, что бывают ситуации, когда нужно избавиться от мыслей о мелочах, отбросить лишнее и ненужное и понять суть проблемы. А для этого надо отделить одно свойство от всех остальных. Что такое абстрагироваться? Это значит уметь мысленно отвлекаться от тех или иных вещей.

Умение абстрагироваться помогает выделить только важное, необходимое на этот момент, отбросив в сторону сопровождающую шелуху

Умение абстрагироваться – это действенное определение желаний и цели, а также способов их достижения. Методика помогает при крайней занятости уметь отдаляться от отвлекающих и раздражающих факторов для решения сиюминутной задачи. Или, абстрагируясь, можно изучить необходимый материал, не анализируя и сопоставляя его с ранее уже изученным, что ускоряет сам процесс изучения. Эффективное и быстрое выполнение поставленной цели и задачи – это умение сосредоточиться, абстрагироваться в кратчайшие сроки.

Как абстрактное превращается в конкретное

Без абстрагирования сложно представить научное познание, методы и расчеты. Даже на элементарном уровне – в арифметике мы складываем не две груши и еще три груши, а просто два плюс три (в реальном мире никакого «три» не существует). Дальше уровень абстракции растет (математика – вообще самая абстрактная наука): возведение в степень, интеграл, производная и даже квадратный корень из минус единицы! Также абстрактные понятия лежат в основе геометрии: точка, прямая, плоскость – в реальной жизни их не существует.

Другая сфера познания, где процветает абстрагирование, это философия.

Правила логики позволяют совершать умозаключения, оперируя абстрактными понятиями, идеями, и создавать из них теории.

Теоретическая физика – еще одно «царство абстракций». Кроме уже упомянутого «сферического коня в вакууме», есть совершенно серьезные абстрактные понятия, например «абсолютно черное тело», «идеальный газ». Самое главное, что, оперируя абстрактными категориями, физики делают расчеты совершенно реальных процессов. Трудно привести более убедительный пример этого, чем историю о том, как абстрактное E=mc2 превратилось в атомную бомбу.

Методы абстрагирования

• Создаем шаблон. Любое свойство, характеристику объекта при тщательном рассмотрении, можно использовать как некий шаблон, образец. Это помогает при глобальных решениях и размышлениях. Данный образец станет неким подобием начальной точки, исходя из которой, рассматриваются иные свойства под другим углом.
• Отождествляем. Рассматривая явление, ситуацию или вещь учитываешь только связывающие характеристики и свойства, отличительные же черты данного объекта не берутся во внимание.
• Конкретизируем. Чтобы четко определить границы объекта и отделить его от всего другого, что схоже с ним или имеет обобщающие черты, фокусируйтесь на единственном определенном понятии, не учитывая остальные свойства, характеристики.
• Группируем и обобщаем. В данном случае все внимание концентрируется как раз непосредственно на свойствах, которые характерны для определенного понятия. При такой систематизации создаются некие группы, независимые и отличающиеся как друг от друга, так и от других. Но, даже имея свои ключевые моменты, данные группы все же обладают схожими признаками и понятиями других подобных ему групп.

Абстрагирование похоже на медитацию: нужно отбросить всё лишнее и сконцентрироваться на чем-то одном

Типы абстракций

Абстракции – это преобразованные представления об объекте или явлении объективного мира.

1. Изолирующая абстракция. Соответствует вычленению и фиксации определенных черт объекта или явления.
2. Обращающая абстракция. Соответствует общей характеристике объекта или явления (учитывая все черты в совокупности).
3. Идеализация. Соответствует замещению реальной цели на некий идеализированный образ. Используется для наиболее эффективного применения всех доступных инструментов достижения обозначенного результата.

Учимся абстрагироваться

Нередко задаваясь вопросами, как научиться абстрагироваться от негатива и проблем в обществе, как абстрагироваться от неприятных людей, люди ищут усложненные пути решения проблемы. Синонимами к «абстрагироваться» являются слова «отвлекаться», «отдаляться». Конечно, никто не говорит, что научиться отдаляться легко, процесс этот продолжительный и требует усилий. Но при желании и верной постановке цели научиться можно.

• Попав в затруднительную ситуацию, человек теряется, мысли путаются, тяжело сконцентрироваться. И вы, наверняка, ни раз замечали, что спустя время до вас доходит, как лучше было поступить или сказать в тот момент. Дело в том, что вы спустя время, рассматриваете ситуацию со стороны. А чтобы вовремя суметь абстрагироваться в сложной ситуации, рассматривайте ее под таким углом, будто происходящее – происходит не с вами, а с другим человеком, или представьте, что вы смотрите фильм. Мысли встанут на свои места, и решение придет само.
• Отключайтесь от внешних раздражителей. На деле это не так сложно. Представьте мешающие вам явление не как действие, которое можно прекратить, а в виде фонового шума, которое никуда не денется, и тогда мозг сам перестанет реагировать на них.
• Всегда и во всех ситуациях выделяйте только важные моменты и аспекты. Для начала помечайте себе что-то в блокнотике, со временем вы научитесь систематизировать и классифицировать поток, и выделять основное мысленно, без записей.
• Можно использовать таблицы и схемы, которые помогут систематизировать данные и научат выделять главное.

• Чтобы сконцентрироваться на чем-то одном было проще, мысленно проговаривайте важный аспект или действие.
• Научитесь ставить четкие и понятные цели. Это не должно быть что-то витиеватое или вокруг да около. Не думайте о способах достижения цели, лучше рассматривайте четко обозначенный итоговый результат, исходя от которого будет проще двигаться по направлению к желаемому.
• Не выполняйте одновременно много задач и дел. Решайте проблемы по мере поступления, отделяйте важное от посредственного. Выполняйте любое действие последовательно.
• Умение абстрагироваться заключается и в дисциплине, и четком режиме.

Знание, как абстрагироваться от ситуации поможет вам решить сложные дела за короткие сроки, видя суть самого вопроса.

Ниже предлагаем вам посмотреть интересное видео по теме: это русская версия видео «Abstract-ness» Академии Хана (некоммерческая образовательная организация, созданная в 2008 году выпускником MIT и Гарварда Салманом Ханом)

Формы абстрактного мышления

При абстрактном мышлении человек оперирует разными знаниями и мыслительным опытом. Со временем все это пришло к определенной системе. Множество явлений мира неподвластны зрению, слуху или осязанию (а про некоторые можно сказать, что они вообще не существуют как таковые). Но такие явления есть часть человеческой жизни, а потому должны иметь хоть какую-то форму.

Существует три основных формы абстрактного мышления: понятие, суждение и умозаключение. Скажем о них вкратце.

Понятие

Понятие – это мысль, передающая общее свойство различных явлений. Свойства могут различаться, но быть однородными и схожими, что позволяет объединять их в одну группу. Возьмем, к примеру, автомобиль. Это может быть внедорожник, седан или хэтчбэк; у разных машин разная форма, цвет, характеристики. Но их общая особенность в том, что у всех есть колеса, двигатель, коробка передач и т.д., и в том, что на них можно ездить. Вот эти признаки (конструкция, предназначение) и позволяют относить свойства к одной группе.

И таким вещам нас учат еже с пеленок. Мама говорит о «коте», а мы сразу понимаем, что это мяукающее и мурлыкающее четырехногое животное с хвостом и т.п. Кошки бывают и разных пород и окрасов, но у всех есть общие признаки, по которым они относятся к общему понятию «кот» или «кошка».

Суждение

Суждение человек использует, намереваясь подтвердить или опровергнуть что-либо. Оно может быть простым или сложным. Вот простое – «кот мяукает» – его можно выразить конкретно и однозначно. А вот сложное – «кот начал мяукать, потому что он голодный» – его можно выразить несколькими повествовательными предложениями.

Также суждения бывают истинными и ложными. Истинные отображают действительное положение дел и основываются, как правило, на отсутствии индивидуальной оценки человека, т.е. он судит объективно. Ложным суждение становится тогда, когда человек проявляет свою заинтересованность, основываясь при этом на личных доводах, а не на том, что происходит в действительности.

Умозаключение

Умозаключение является мыслью, формируемой двумя и более суждениями. Это новое – более сложное суждение. Любое умозаключение состоит из предпосылки, вывода и заключения. Предпосылкой служит начальное суждение, выводом – логическое размышление, приводящее к заключению.

Три этих формы абстрактного мышления составляют его основу. Всеми абстракциями мы оперируем с их помощью. Но того, о чем мы сказали (формы и виды абстрактного мышления и абстракций, их цели и т.д.) может быть не совсем достаточно для понимания абстрактного мышления и его особенностей, т.к., по сути, все это теория. Поэтому есть смысл отдельно поговорить о конкретных примерах.

Винтики нашего внутреннего механизма

Итак, что такое абстрагирование? Несомненно, это сложный механизм, к которому мы прибегаем, иногда и вовсе того не осознавая. Мысленно человек отделяет существующее от несуществующего, вычленяя отдельные элементы из множества. Это может быть цепочка событий, ряд процессов, группа предметов. Так, обращаясь к индивидуальным особенностям человека, психология способна абстрагировать общие свойства от конкретных, применимых к данному индивидууму. Это лишний раз доказывает неоспоримый аргумент, что каждый человек, как его разум и сознание, неповторимы.

Аналогия

В природе самого понимания фактов лежит аналогия, связывающая нити неизвестного с известным. Аналогией называется вероятное, правдоподобное заключение о сходстве двух предметов в каком-либо признаке на основании установленного их сходства в других признаках. Чем больше сходных признаков у сравниваемых предметов и чем эти признаки существеннее, тем точнее вывод. Аналогии дают лишь вероятные заключения, которые играют огромную роль в познании, так как ведут к образованию гипотез — научных догадок и предположений, которые в ходе последующего этапа исследований и доказательств могут превратиться в научные теории. Аналогия с тем, что нам известно, помогает понять то, что неизвестно. По аналогии с искусственным отбором лучших пород домашних животных Ч. Дарвин сформулировал принцип естественного отбора в животном и растительном мире. Аналогии с механизмом действия мышц, мозга, органов чувств животных и человека подтолкнули к изобретению многих технических сооружений: экскаваторов, роботов, логических машин.

Абстракция и абстрагирование — это упрощение реальности

Абстракция – это мысль, которая родилась в процессе абстрагирования (процесса исключения и отделения несущественного в данный момент, чтобы увидеть главное). Разочарованный читатель, наверное, подумал: «Ну вот, опять нет чёткого определения, а только размытая фраза». Наберитесь терпения, осталось совсем чуть-чуть.

У слова «abstractio» три варианта перевода с латыни:

1. отвлечение;
2. исключение;
3. отделение.

Это мыслительные операции, которые проводит мозг над объектами реального мира в процессе абстрагирования. И появляются абстракции.

Вот несколько примеров для понимания

.

1. Вы вышли на улицу и посмотрели вверх. О чём подумали? «Газовая оболочка из пяти слоёв с водяным паром, содержит 78% азота, 21% кислорода и так далее». Да так и с ума сойти можно!
   Чтобы этого не произошло, вы отвлекаетесь от несущественных сторон, свойств и связей объекта. Выбрасываете из головы слои атмосферы, химический состав и формируете общую мысль – «небо».

   Так вот, «небо» — это и есть абстракция

   . Вы можете пойти дальше и выделить другие существенные признаки объекта: цвет, погоду, время суток. Тогда возникнут такие абстрактные понятия: «голубое небо», «пасмурное небо», «ночное небо».

2. В конце месяца вы сняли с банковской карты зарплату. Теперь ваша общая мысль – «деньги». Это тоже абстракция. В процессе абстрагирования вы мысленно исключили (отделили) несущественные связи объекта.
   Например, связи с банковским учреждением и работодателем. Разве вам интересно, какой длинный путь прошли титульные знаки перед тем, как оказались в вашем кошельке? Вряд ли. Важно то, что это деньги.

Таким образом, вы постоянно занимаетесь абстрагированием

и порождаете абстракции. Без этого процесса голова бы просто лопнула от мыслей.

Тогда почему так трудно высидеть на скучных лекциях?

Мыслить абстрагированно – способность каждого человека

Подводя итог рассмотренной темы, теперь мы определенно знаем, что такое абстрагирование – мысленное, сознательное отвлечение от свойств предмета, благодаря чему появляется новое представление о нем или формируется логическое понятие.

Способность применять абстракцию в повседневной жизни заложена в человеке с рождения. Во многом большую роль здесь играют языковые навыки и развитие самого языка. Так, когда мысли “протекают” в абстрагированном порядке, сознание не фокусируется на отдельных признаках объекта, характеризуя его по общим показателям (например, “фрукт”). В противовес абстрактному, наука приводит доводы конкретного – в данном случае сознание расширяет границы понимания, выискивая дополнительные свойства (не просто “фрукт”, а именно “апельсин” или “сладко-кислое яблоко”).

Применение – во всем

Метод научного абстрагирования находит применение во многих областях: политике, математике, логике. Мы уже узнали, что под общим понятием абстрагирования скрывается отвлечение от внешних явлений с целью выделить несущественные детали или сущность самого предмета. Благодаря подобному “взгляду со стороны” рождаются научные понятия, образующие, в свою очередь, единые свойства и связи, которые объединяются в категории.

Так, научное абстрагирование можно проследить в экономике. В мире существуют миллионы разнообразных товаров продовольственного потребления и непродовольственных групп, ежедневно необходимых человеку. Все они различаются по множеству признаков и свойств. Но, уходя от их бесконечных сравнений, человек непроизвольно объединил их в единую категорию – товар как продукцию, предназначенную для продажи.

Научное абстрагирование заметно в строительстве. Всякое сооружение включает детальный расчет, учитывающий особенности будущего здания. Но точные геометрические соответствия, как и строгое взаимодействие всех его отдельных составляющих, не всегда носят стопроцентно выполнимый характер – это либо невозможно теоретически, либо неприемлемо практически из-за чрезмерной сложности. В силу этого с помощью метода научного абстрагирования происходит схематизация сооружения. Предполагаемые второстепенные факторы исключаются, что, в свою очередь, не оказывает влияния на точность и достоверность проведенных расчетов.

Как абстрагироваться от шума и от звуков

Научно подтверждено, что ежесекундно в человеческий мозг поступает 1 миллиард импульсов. Мозг, конечно, может отфильтровать массу ненужных данных, однако около сотни сигналов все равно будут им фиксироваться. А большая часть информации поступает к нам в звуковой форме, и нет ничего удивительного в том, что шумы и звуки постоянно отвлекают и заставляют «дергаться».

Научиться абстрагироваться от шума и от звуков вам помогут следующие рекомендации:

• На отвлекаемость и раздражительность серьезно влияет усталость и голод. Если вы хотите есть или валитесь с ног от работы, даже малейший шум будет вызывать негодование и желание заткнуть уши. Чтобы этого не допускать, нужно, как минимум, хорошо высыпаться, нормально и регулярно питаться, отдыхать во время рабочего дня и на выходных.
• Если какофония застала вас там, откуда вы можете уйти, советуем не тянуть и просто сменить место. А вообще лучше всего выбирать для работы и жизни такие места, где нет много шума. Например, жизнь возле леса или моря и жизнь возле железной дороги или аэропорта – две качественно разные вещи. Если вы фрилансер, можно иногда работать в библиотеке, в парке, на природе.
• Чтобы посторонние звуки не раздражали, по возможности избегайте массовых скоплений людей, шумных улиц, автострад, общественного транспорта. Полностью исключить это из жизни, конечно, не получится, но время от времени все-таки нужно наслаждаться покоем и тишиной. Не забывайте, что абстрагироваться от звуков помогает и прием с дыханием, о котором мы уже говорили.
• Когда исключить источник посторонних звуков невозможно, стоит попробовать заглушить его своим собственным шумом. Дома – колонки, на улице – плеер, в машине – акустическая система – музыка отлично отвлекает от напрягающих звуков. Кстати, если хочется расслабиться, лучше всего подойдет нью-эйдж, эмбиент, этническая музыка, транс и, естественно, классика. Слушая такую музыку, вы сможете сохранять способность думать и продолжать работать.
• Когда слушать музыку – не вариант, можно просто надеть специальные шумоподавляющие наушники или вообще вставить в уши беруши. Даже на работе этот прием применим, если вы доходчиво объясните начальству и коллегам, зачем вы это делаете. А когда шум бесконечно достает дома и изменений в ситуации не предвидится, есть смысл прибегнуть к кардинальным мерам – поставить стеклопакеты, наклеить на стены звукоизолирующие панели.
• Абстрагироваться от шумов можно с помощью воображения. Мыслительные процессы прекрасно подавляют негативные реакции сознания. Можно начать что-то визуализировать – представлять (узнайте, как развить силу визуализации). К примеру, когда вы дома, а на улице громко работает какая-то техника, лягте на диван минут на десять, и во всех деталях представьте, как вы лежите на песочке на берегу моря, и единственное, что вы слышите – это шум волн.

И еще один неплохой способ научиться абстрагироваться от звуков – это осваивать навык не обращать внимания на фоновые шумы. Если вы начнете намеренно привыкать к любым звукам, со временем не обращать на них внимания будет просто. Включите какой-нибудь видеоролик во время работы или чтения, и старайтесь сосредотачиваться на том, что делаете. Если вы готовитесь к сессии, а сосед продолжает забивать в стену гвозди, не убегайте от этого – наоборот, ненадолго сосредоточьтесь на звуке, а затем продолжайте учить материал.

Заметим, что такой навык пригодится вам всегда и везде, ведь вы не знаете, когда и где шум застигнет вас в очередной раз. Ко всему прочему, абсолютная тишина может воздействовать на психику подавляюще. Если вы вообще ничего не будете слышать, вы станете отвлекаться и на отсутствие звуков.

А теперь перейдем к наиболее важному вопросу – негативу, негативным эмоциям и навязчивым мыслям. Если от внешнего мира и шумов абстрагироваться достаточно просто, то от того, что происходит внутри, отвлечься намного сложнее