Článek
Abstrakt
Tento článek představuje syntézu tří dosud nepropojených myšlenkových proudů: relační ontologie ve filozofii, relační teorie v informatice a praktických zkušeností s datovým modelováním. Formuluje tezi, že realita je inherentně relační — nikoli objektová — a že v reálném světě existuje jediná fundamentální kardinalita vztahu: 1:N. Vazba 1:1 je buď dočasným speciálním případem 1:N (pravá), nebo implementačním artefaktem bez ontologického obsahu (nepravá). Vazba M:N se v reálném světě nevyskytuje — její přítomnost v analytickém modelu je vždy signálem nedostatečně provedené analýzy. Z tohoto pozorování a z předpokladu bezrozpornosti reality odvozujeme argument, že správně konstruovaný relační model je bezrozporný a nekonečně rozšiřitelný. Článek rovněž poctivě vymezuje, kde končí logický argument a kde začíná hypotéza vyžadující formální důkaz.
1. Úvod
V oblasti informačních systémů existuje dlouhodobé napětí mezi dvěma přístupy k modelování reality: objektovým a relačním. Objektově orientovaný přístup modeluje svět jako kolekci zapouzdřených entit s vlastním stavem a chováním. Relační přístup se soustředí na vztahy mezi entitami a jejich vlastnosti.
Toto napětí není jen technické — odráží hlubší filozofickou otázku: Co je fundamentální složkou reality? Věci, nebo vztahy mezi nimi?
Zásadní pozorování, které motivuje tento článek: objektové schéma nevzniká v přírodě — vzniká až v hlavě člověka. Lidský kognitivní aparát je evolučně optimalizován na rozpoznávání objektů — predátorů, kořisti, nástrojů, tváří. Vnímáme svět jako kolekci oddělených věcí, protože to bylo výhodné pro přežití. Ale tato kognitivní tendence není vlastností reality samotné. Je to projekce, filtr, který na realitu aplikujeme.
Když informatik navrhuje objektový model, nepopisuje realitu — popisuje způsob, jakým o realitě přemýšlí. Třídy, dědičnost, zapouzdření — to vše jsou konstrukty lidské mysli, nikoli struktury nalezené v přírodě. Příroda nezná „třídu Savec“ ani „rozhraní IMovable“. Zná jen konkrétní vztahy mezi konkrétními entitami.
Překvapivě, moderní fyzika i starobylá východní filozofie konvergují k podobné odpovědi: vztahy jsou fundamentálnější než objekty. A praktická zkušenost s datovým modelováním — desítky návrhů informačních systémů za desítky let — nabízí elegantní diagnostický nástroj pro rozlišení správného a nesprávného modelu reality: kardinalitu vazby.
Tento článek propojuje tyto tři proudy a formuluje z nich závěr, který — pokud je mi známo — dosud nebyl v této podobě publikován.
2. Teoretická východiska
2.1 Relační ontologie ve filozofii
Myšlenka, že vztahy jsou ontologicky fundamentálnější než objekty, má v západní i východní filozofii hluboké kořeny.
Ontický strukturální realismus (OSR) je pozice ve filozofii vědy formulovaná Jamesem Ladymanem (1998) a rozpracovaná s Donem Rossem v klíčové monografii Every Thing Must Go: Metaphysics Naturalized (2007). OSR tvrdí, že svět má objektivní modální strukturu, která je ontologicky fundamentální — nesupervenuje na vnitřních vlastnostech množiny individuí. Jinými slovy: struktura vztahů předchází objektům, nikoli naopak.
Steven French a James Ladyman argumentují, že současná fyzika — zejména kvantová mechanika a obecná teorie relativity — ukazuje, že povaha prostoru, času a hmoty není kompatibilní se standardními metafyzickými názory o ontologickém vztahu mezi individui, vnitřními vlastnostmi a relacemi. Jak to shrnuje fyzik John Stachel: „It’s relations all the way down“ — relace až na dno, bez fundamentálních relát.
Existují různé varianty OSR. Nejradikálnější (OSR1, zastávaná Ladymanem a Frenchem) tvrdí, že relace jsou ontologicky primitivní, zatímco objekty a vlastnosti nikoli. Umírněnější varianta (Esfeld, Lam) staví objekty a relace na stejnou ontologickou úroveň. Pro náš argument je podstatné, že žádná varianta OSR nepovažuje objekty za fundamentálnější než relace.
Alfred North Whitehead ve své procesové filozofii (Process and Reality, 1929) tvrdí, že realita sestává z „aktuálních událostí“ (actual occasions), které jsou fundamentálně relační — nikoli statické substance s vlastnostmi. Entita není věc, ale proces vztahování se k ostatním entitám.
Joseph Kaipayil, indický filozof, nezávisle na západní tradici formuloval pozici zvanou „ontický relacionalismus“. Ve svém díle Relationalism: A Theory of Being (2009) píše, že realita je relační a pro cokoliv existovat a být poznáno znamená existovat a být poznáno ve svém vztahu k dalším entitám. Pozoruhodné je, že Kaipayil dospěl k této pozici nezávisle na Ladymanovi, z jiné filozofické tradice, což jejich závěr vzájemně posiluje.
Karen Barad v rámci svého agentního realismu formuluje ještě radikálnější pozici: fenomény jsou „ontologicky primitivní relace — relace bez pre-existujících relát“. Entity nevstupují do vztahů — entity vznikají ze vztahů.
Nágárdžuna (2.–3. století), zakladatel mádhjamiké, zastával koncept šúnjaty (prázdnoty): žádný fenomén nemá svabhāvu (inherentní existenci); vše vzniká závisle, v dynamickém vztahu k jiným podmínkám (pratítjasamutpáda — závislé vznikání). Tato pozice, stará téměř dva tisíce let, je strukturálně izomorfní s moderním OSR.
2.2 Relační teorie v informatice
E. F. Codd (1970) položil matematické základy relačního modelu dat. Jeho přístup vycházel z teorie množin a predikátové logiky. Coddův model se ukázal jako mimořádně robustní v praxi, ale jeho hlubší filozofické důsledky nebyly dosud plně prozkoumány. Codd modeloval data jako relace (v matematickém smyslu — množiny n-tic) a operace nad nimi jako relační algebru. Podstatné je, že tento model implicitně předpokládá, že vztahy mezi daty jsou fundamentální, nikoli datové objekty samotné.
William Kent v klasickém díle Data and Reality (1978, revidováno 2012) zkoumá filozofické základy datového modelování. Kent upozorňuje na klíčový problém: hranice mezi entitou, atributem a vztahem je závislá na lidském vnímání a jazyku. Jsme ochotnější vnímat něco jako entitu, když pro to náš jazyk má podstatné jméno — pro spojení mezi vlakem a časem máme slovo „jízdní řád“, ale pro spojení mezi osobou a jejím platem takové slovo nemáme. Kent tedy implicitně říká, že všechno může být modelováno jako vztah, a to, co vnímáme jako „entitu“ nebo „atribut“, je konvence.
Yair Wand a Ron Weber publikovali klíčovou práci An Ontological Analysis of the Relationship Construct in Conceptual Modeling (ACM Transactions on Database Systems), kde systematicky používají filozofickou ontologii k analýze významu modelovacích konstruktů. Jejich východisko — že „význam modelovacích konstruktů by měl být hledán v modelech reality“ — je metodologicky blízké přístupu prezentovanému v tomto článku.
2.3 Kognitivní zkreslení: proč vidíme objekty tam, kde jsou vztahy
Proč je objektový přístup tak intuitivní, když — jak argumentujeme — neodráží strukturu reality?
Odpověď leží v evoluční psychologii a kognitivní vědě. Lidský vizuální systém je optimalizován na segmentaci — rozdělení vizuálního pole na oddělené objekty. Tato schopnost byla evolučně kritická: rozpoznat tygra v trávě znamenalo odlišit objekt (tygra) od pozadí (trávy). Kognitivní lingvistika (Lakoff, Johnson) ukazuje, že naše konceptuální systémy jsou hluboce zakořeněny v tělesné zkušenosti — a tělesná zkušenost je zkušenost interakce s objekty.
Důsledek: objektově orientované programování je tak intuitivní právě proto, že odráží způsob, jakým lidé přirozeně myslí — nikoli proto, že odráží strukturu reality. OOP je ergonomicky výhodné (snadné pro lidský mozek), ale ontologicky zavádějící (neodpovídá struktuře modelované domény).
William Kent na to nepřímo upozorňuje, když říká, že jsme ochotnější vnímat něco jako entitu, pokud pro to náš jazyk má podstatné jméno. Jazyk a myšlení si vzájemně posilují objektové zkreslení: pojmenujeme-li vztah podstatným jménem, začneme ho vnímat jako objekt — a tím zastřeme jeho relační povahu.
Toto kognitivní zkreslení vysvětluje, proč je M:N vazba tak běžná v prvních iteracích analytických modelů: analytik vidí „studenty“ a „předměty“ jako objekty a propojí je přímou vazbou — místo aby identifikoval vztah (zápis) jako samostatnou entitu. Objektové vnímání je kognitivní zkratka, která obětuje přesnost ve prospěch srozumitelnosti.
2.4 Domain-Driven Design a teorie kategorií
Eric Evans v Domain-Driven Design (2003) zavedl koncept Aggregate — skupiny entit, které tvoří konzistentní celek. Agregáty jsou vždy spojeny vztahy 1:N (kořenová entita vlastní podřízené entity). Tento vzor lze chápat jako praktické potvrzení teze, že vztahy 1:N jsou fundamentální stavební jednotkou konzistentních modelů.
Teorie kategorií v matematice, založená Samuelem Eilenbergem a Saunders Mac Lanem (1945), popisuje matematické struktury primárně prostřednictvím morfismů (vztahů) mezi objekty, nikoli prostřednictvím vnitřní struktury objektů. V teorii kategorií je objekt plně určen svými vztahy k ostatním objektům (Yonedovo lemma). To je přesný matematický analog teze, že vztahy jsou fundamentálnější než objekty.
3. Hlavní argument: Jediná fundamentální kardinalita
3.1 Vazba 1:1 jako speciální případ 1:N
Než se dostaneme k vazbě M:N, je třeba vyjasnit status vazby 1:1. Tvrdíme, že 1:1 není samostatný typ kardinality, ale speciální případ 1:N, kde N = 1. Důležité je rozlišit dva zásadně odlišné případy:
Pravá vazba 1:1 je taková, kde dvě entity v daném okamžiku analýzy mají vztah jedna ku jedné, ale tento vztah odráží reálný stav domény, který se může v čase změnit.
Příklady:
- Osoba ↔ Cestovní pas — dnes má občan jeden pas. Ale legislativa se může změnit (diplomatický pas + služební pas), a najednou je to 1:N. Nebo v historické perspektivě — tentýž člověk měl postupně více pasů s různou platností.
- Zaměstnanec ↔ Pracovní pozice — dnes má zaměstnanec jednu pozici. Zítra firma zavede sdílené úvazky a je to 1:N.
- Pacient ↔ Praktický lékař — dnes má pacient jednoho praktika. Ale historicky jich měl více a model, který to neumožňuje, ztrácí informaci.
Klíčové pozorování: Pravá vazba 1:1 je vždy dočasná. Je artefaktem momentálního stavu poznání domény. Časem se téměř vždy ukáže, že skutečná kardinalita je 1:N — buď proto, že se doména vyvíjí, nebo proto, že jsme ji lépe pochopili. Zkušený analytik proto modeluje pravou 1:1 rovnou jako 1:N, protože ví, že omezení „právě jeden“ je obchodní pravidlo (constraint), nikoli strukturální vlastnost reality.
Nepravá vazba 1:1 je čistě technický konstrukt, který nemá ontologický význam. Vzniká rozdělením jedné entity na dvě tabulky z důvodů optimalizace:
- Vertikální partitioning — často používané atributy (jméno, email, status) jsou v jedné tabulce, sporadicky přistupované atributy (biografický text, BLOB fotografie, konfigurace) v druhé. Obě tabulky sdílejí primární klíč.
- Bezpečnostní separace — citlivé údaje (rodné číslo, číslo účtu) jsou odděleny od běžných dat kvůli řízení přístupu.
- Výkonnostní optimalizace — oddělení „horkých” a „studených” dat umožňuje různé strategie cachování, indexování a úložiště (SSD vs. HDD, in-memory vs. disk).
Nepravá 1:1 vazba neodráží strukturu reality — odráží strukturu implementace. V konceptuálním modelu by vůbec neměla existovat; patří výhradně do fyzického modelu.
Důsledek: Pokud pravá 1:1 je dočasný speciální případ 1:N a nepravá 1:1 je implementační artefakt bez ontologického obsahu, pak zbývá jediná fundamentální kardinalita vztahu v reálném světě: 1:N.
Toto je silný závěr. Říká, že celou strukturu reality lze popsat pomocí jednoho jediného typu vazby — a vše ostatní je buď nedostatečná analýza (M:N), dočasné omezení (pravá 1:1), nebo implementační detail (nepravá 1:1).
3.2 N:M jako indikátor analytické nedostatečnosti
Formulujme nyní ústřední tezi tohoto článku:
Teze 1: Vazba typu M:N (many-to-many) se v reálném světě nevyskytuje. Její přítomnost v analytickém modelu je vždy signálem, že vztah nebyl dostatečně analyzován — že existuje skrytá entita, která tento vztah zprostředkovává.
Každý zdánlivý M:N vztah je ve skutečnosti dvěma vztahy 1:N, propojenými přes dosud neidentifikovanou entitu, která nese vlastní atributy a vlastní identitu.
3.3 Příklady dekompozice
Zdánlivý M:N vztah / Skrytá entita / Atributy skryté entity
Student ↔ Předmět / Zápis / datum zápisu, semestr, hodnocení, status
Zaměstnanec ↔ Projekt / Přiřazení / role, období, úvazek, sazba
Pacient ↔ Lékař / Návštěva / datum, důvod, diagnóza, další kontrola
Produkt ↔ Objednávka / Položka objednávky / množství, cena v okamžiku nákupu, sleva
Uživatel ↔ Skupina / Členství / typ členství, oprávnění, platnost od/do
Herec ↔ Film / Role / postava, typ role, honorář, pořadí v titulcích
Autor ↔ Kniha / Autorství / pořadí autorů, podíl, typ příspěvku
Článek ↔ Tag / Tagování / kdo přidal, kdy, primární/sekundární, váha
Uživatel ↔ Uživatel (přátelství) / Konexe / datum navázání, typ, stav, kdo požádal
Atom ↔ Sloučenina / Chemická vazba / typ, délka, energie, polarita
Ve všech případech skrytá entita:
- Má vlastní atributy (kdyby neměla, analýza je pravděpodobně stále neúplná — atributy se objeví, až se doména lépe pochopí)
- Má vlastní životní cyklus (vzniká, mění se, zaniká nezávisle na propojených entitách)
- Má vlastní identitu (konkrétní zápis konkrétního studenta do konkrétního předmětu v konkrétním semestru je unikátní událost)
Klíčový poznatek: I v případech, kde se zdá, že asociační entita „nemá atributy“, je to proto, že jsme o doméně ještě nepřemýšleli dostatečně hluboko. Realita je vždy bohatší než náš aktuální model. Právě proto je N:M vazba analytickým smellem — signalizuje místo, kde naše porozumění doméně zaostává za její skutečnou komplexitou.
3.4 Protipříklady a námitky
Každá silná teze si zaslouží konfrontaci se silnými námitkami. Projděme systematicky osm kategorií protipříkladů, které by mohl vznést kritický oponent.
3.4.1 Námitka z kvantové fyziky: entanglement a superpozice
„Kvantové provázání je čistý vztah mezi částicemi bez jakékoli zprostředkující entity. Nelze ho rozložit na dvě vazby 1:N.“
Toto je nejsofistikovanější námitka. Kvantový entanglement skutečně představuje korelaci mezi částicemi, která není redukovatelná na vlastnosti jednotlivých částic — přesně to, co zastánci OSR (Esfeld 2004, French & Ladyman 2003) používají jako argument pro fundamentalitu relací.
Odpověď: Námitka ve skutečnosti podporuje naši tezi, nikoli ji vyvrací. Kvantové provázání lze modelovat jako entitu — kvantový stav systému (popsaný sdílenou vlnovou funkcí, resp. maticí hustoty). Tento stav:
- Má vlastní identitu (konkrétní provázaný pár)
- Má vlastní atributy (stupeň provázání, Bellovy nerovnosti, fidelita)
- Má vlastní životní cyklus (vzniká interakcí, degraduje dekoherencí, zaniká měřením)
- Propojuje dvě (nebo více) částic vazbami 1:N — jeden kvantový stav systému náleží k N částicím
Kvantová superpozice není rozpor — částice není „zároveň ve stavu A i B“ ve smyslu logického rozporu. Je ve stavu |ψ⟩ = α|A⟩ + β|B⟩, což je jednoznačně definovaný stav v Hilbertově prostoru. Formalismus kvantové mechaniky je plně bezrozporný. Naše intuice, že „superpozice je rozpor“, plyne z neadekvátního klasického modelu, nikoli z povahy reality.
3.4.2 Námitka z biologie: sítě a ekosystémy
„Neuronové sítě, genové regulační sítě a potravní řetězce jsou přirozeně M:N — neuron se napojuje na tisíce dalších neuronů, gen reguluje stovky jiných genů.“
Odpověď: Právě biologické sítě jsou nejpřesvědčivějším potvrzením naší teze.
- Synapse je entitou zprostředkovávající vztah neuron → neuron. Má vlastní atributy: typ (excitační/inhibiční), sílu (synaptická váha), plasticitu, typ neurotransmiteru, lokalizaci na dendritu. Jeden neuron má tisíce synapsí — to jsou tisíce vazeb 1:N, každá přes unikátní entitu synapse.
- Genová regulace nikdy není přímý vztah gen → gen. Vždy je zprostředkována regulačním elementem: promotor, enhancer, transkripční faktor, epigenetická modifikace. Každý z těchto elementů je entitou s vlastními atributy.
- Potravní řetězec — lev neloví „zvířata obecně”. Konkrétní lov je predační událost s datem, lokací, úspěšností, počtem účastníků smečky, energetickým výnosem.
Biologie je skvělý příklad toho, jak se naivní M:N model („neuron komunikuje s neuronem”) při hlubší analýze vždy rozloží na síť entit propojených vazbami 1:N. A právě toto rozložení umožňuje biologii fungovat — synaptická plasticita (učení) by nebyla možná, kdyby synapse nebyly samostatnými entitami s vlastním stavem.
3.4.3 Námitka z teorie grafů: proč ne grafový model?
„Grafové databáze (Neo4j, Amazon Neptune) modelují realitu jako uzly a hrany, kde hrany mohou přirozeně být M:N. Proč trvat na relačním modelu?“
Odpověď: Tato námitka zaměňuje implementační model s konceptuálním modelem. Grafový model je způsob, jak data uložit a dotazovat. Naše teze je o struktuře reality, nikoli o implementaci.
Podstatné je, že i v grafových databázích kvalitní praxe vyžaduje, aby hrany měly vlastnosti (properties on edges). Hrana „FOLLOWS“ mezi dvěma uživateli nese atributy: datum, typ, status. V okamžiku, kdy hrana nese atributy, je de facto entitou — a máme dvě vazby 1:N (uživatel → hrana, hrana → uživatel). Grafový model tedy naši tezi neporušuje; jen ji implementuje jinou syntaxí.
Navíc: právě neochota přidávat hranám vlastnosti je v praxi grafového modelování nejčastějším zdrojem problémů. Grafový model bez vlastností na hranách je ekvivalentem nerozložené M:N vazby v relačním modelu — a trpí stejnými problémy při rozšiřování.
3.4.4 Námitka z matematiky: symetrické a reflexivní relace
„Matematické relace jako ekvivalence, uspořádání nebo symetrie nejsou přirozeně typu 1:N. Relace ‚je stejně starý jako‘ je symetrická — nemá směr, nemá zprostředkující entitu.“
Odpověď: Zde je třeba rozlišit dva různé kontexty:
- Matematické relace — existují v abstraktním formálním světě a nemají ontologický závazek k fyzické realitě. Matematika může definovat libovolné relace, včetně M:N. Naše teze se týká modelování reálného světa, nikoli abstraktních matematických struktur.
- Realizace matematických relací v reálném světě — pokud se „je stejně starý jako” realizuje v reálném kontextu (např. v informačním systému), pak je otázka: Proč nás tato rovnost zajímá? Odpověď vždy odhalí entitu — ročník, kohortu, věkovou skupinu — která tuto relaci zprostředkovává a nese vlastní atributy (rok narození, vstupní kritéria, platnost zařazení).
Obecněji: symetrická relace v reálném světě je téměř vždy zkratka za dva směrové vztahy procházející přes sdílenou entitu. „A je kolegou B“ ve skutečnosti znamená „A je členem týmu T a B je členem téhož týmu T“ — dvě vazby 1:N přes entitu Členství.
3.4.5 Námitka z matematické logiky: Gödelovy věty o neúplnosti
„Gödelovy věty dokazují, že bezrozpornost dostatečně bohatého formálního systému nelze dokázat z vnitřku tohoto systému. Váš argument bezrozpornosti modelu je tedy principiálně nedokazatelný.“
Toto je seriózní námitka, která vyžaduje pečlivou odpověď.
Odpověď: Gödelovy věty se vztahují na formální axiomatické systémy, které jsou dostatečně bohaté na to, aby v nich šla vyjádřit aritmetika přirozených čísel. Naše teze má dvě vrstvy:
- Bezrozpornost reality (Axiom 1) není formální tvrzení v rámci axiomatického systému — je to empirický/metafyzický předpoklad. Gödelovy věty neříkají, že realita je rozporná; říkají, že některé formální systémy nemohou dokázat svou vlastní bezrozpornost. To je zásadní rozdíl. Realita není formální systém.
- Bezrozpornost modelu — zde je Gödelova námitka relevantnější. Pokud bychom chtěli formálně dokázat bezrozpornost relačního modelu v rámci dostatečně bohatého formálního systému, narazili bychom na gödelovské omezení. To je jeden z důvodů, proč v sekci 4.5 poctivě uvádíme, že náš argument dosud není formálním důkazem.
Nicméně: Gödelovy věty nevylučují, že bezrozpornost systému lze dokázat v silnějším systému. Gentzenův důkaz bezrozpornosti Peanovy aritmetiky (pomocí transfinitní indukce) je toho příkladem. Formalizace našeho argumentu by tedy mohla být proveditelná v dostatečně silném metasystému.
3.4.6 Námitka z filozofie emergence
„Celek je více než součet částí. Emergentní vlastnosti (vědomí, život, tekutost vody) nelze redukovat na síť vazeb 1:N mezi komponentami.“
Odpověď: Naše teze netvrdí, že reality lze reduktivně vysvětlit pomocí vazeb 1:N. Tvrdíme, že realitu lze strukturálně modelovat pomocí entit a vazeb 1:N. To je zásadní rozdíl.
Emergence je otázka vysvětlení — proč celek vykazuje vlastnosti, které části nemají. Naše teze je otázka strukturálního popisu — jakými vazbami jsou části propojeny.
Voda je tvořena molekulami H₂O propojenými vodíkovými vazbami. Každá vodíková vazba je entitou (s délkou, energií, úhlem, dynamikou). Tekutost emerguje z kolektivního chování těchto vazeb — ale samotné vazby jsou modelovatelné jako entity s 1:N vazbami k zúčastněným molekulám.
Emergence tedy neporušuje naši tezi o struktuře — říká jen, že z této struktury mohou vynořit vlastnosti, které není možné předpovědět z analýzy jednotlivých vazeb. To je slučitelné s naším argumentem.
3.4.7 Námitka z temporality: zpětné vazby a cykly
„Realita je plná zpětných vazeb a cyklických závislostí: termostat řídí topení, topení mění teplotu, teplota ovlivňuje termostat. To není strom 1:N vazeb — je to cyklus.“
Odpověď: Cykly a zpětné vazby nejsou M:N vazby — jsou to řetězce vazeb 1:N, které tvoří uzavřenou smyčku. A co je důležitější: každý krok ve zpětnovazebním cyklu je zprostředkován událostí (entitou):
- Termostat → Měření (čas, naměřená hodnota, prahová hodnota) → Signál (typ, intenzita, trvání) → Topení → Tepelný výstup (výkon, trvání) → Prostředí → Změna teploty (delta, čas) → Termostat
Každý šipkový přechod je vazba 1:N zprostředkovaná entitou. Cyklická topologie nevyvrací tezi o kardinalitě — vyvrací jen naivní představu, že relační model musí být stromový (acyklický). Relační model s výhradně 1:N vazbami může obsahovat cykly, aniž by vznikl rozpor.
3.4.8 Námitka Williama Kenta: realita je inherentně amorfní
„Kent v Data and Reality explicitně tvrdí, že realita je ‚amorfní, neuspořádaná, rozporuplná, nekonzistentní, neracionální a neobjektivní‘. Váš argument předpokládá opak.“
Odpověď: Kentova pozice je epistemologická, naše je ontologická. Kent tvrdí, že naše schopnost modelovat realitu je inherentně omezená — že každý model je zjednodušení a interpretace. S tím souhlasíme.
Ale Kent zaměňuje dvě věci: omezenost našeho poznání reality a vlastnosti reality samotné. To, že naše modely jsou vždy neúplné a subjektivní, neznamená, že realita sama je rozporná. Znamená to jen, že naše modely nikdy plně realitu nezachytí.
Analogie: mapa není území — ale to neznamená, že území je „amorfní“. Znamená to, že mapa je vždy projekcí, zjednodušením a výběrem. Dobrá mapa může být nekonečně zjemňována, aniž by se dostala do rozporu s dříve zakreslenými prvky — za předpokladu, že území samo je bezrozporné.
Kentova pozice je tedy slučitelná s naší: modely jsou vždy neúplné (Kent má pravdu), ale realita je bezrozporná a modely lze neomezeně zpřesňovat bez destruktivních změn (naše teze).
3.4.9 Shrnutí: žádná námitka nezpochybňuje jádro argumentu
Námitka / Závěr
Kvantový entanglement / Podporuje tezi — kvantový stav je entita s vlastními atributy
Biologické sítě / Potvrzuje tezi — synapse, regulační elementy jsou entity
Grafové databáze / Implementační model, nikoli ontologický argument
Symetrické relace / V reálném světě vždy zprostředkované sdílenou entitou
Gödelovy věty / Omezují formální dokazatelnost, nikoli pravdivost teze
Emergence / Týká se vysvětlení, ne strukturálního popisu
Zpětné vazby / Cykly z vazeb 1:N, nikoliv M:N vazby
Kentova námitka / Epistemologická, ne ontologická — slučitelná s naší tezí
4. Od dekompozice k bezrozpornosti
4.1 Bezrozpornost reality jako axiom
Přijmeme následující axiom:
Axiom 1 (Bezrozpornost reality): Reálný svět je bezrozporný — nikdy nenastává situace, kdy by něco zároveň bylo i nebylo ve stejném ohledu a v témže čase.
Toto není kontroverzní předpoklad. Odpovídá zákonu sporu (principium contradictionis) a je implicitním předpokladem veškeré vědy. I kvantová mechanika, která připouští superpozici stavů, nevyvrací bezrozpornost — superpozice není rozpor, ale jiný druh stavu, plně popsaný bezrozporným matematickým formalismem.
4.2 Relační model jako izomorfní obraz
Z pozorování v sekcích 2 a 3 plyne:
Teze 2: Realita je inherentně relační. Vše je propojeno vztahy, a tyto vztahy jsou — při správné (dostatečně hluboké) analýze — vždy typu 1:N. Každý vztah je sám entitou s vlastními vlastnostmi.
Pokud je model konstruován tak, že:
- každá identifikovaná složka reality je modelována jako entita,
- každý identifikovaný vztah je modelován jako entita propojená vazbami 1:N,
- žádná vazba M:N není ponechána nerozložená,
pak je model izomorfní s tou částí reality, kterou popisuje.
4.3 Argument nekonečné rozšiřitelnosti
Nyní můžeme formulovat ústřední argument:
Teze 3 (Argument nekonečné rozšiřitelnosti): Správně konstruovaný relační model — tj. model, ve kterém jsou všechny vztahy typu 1:N — je bezrozporný a nekonečně rozšiřitelný.
Argument: Postup po krocích.
Krok 1: Realita je bezrozporná (Axiom 1).
Krok 2: Relační model, ve kterém jsou všechny vazby typu 1:N, je izomorfní s odpovídající částí reality (plyne z Teze 2 a z toho, že dekompozice N:M na dvě vazby 1:N zachovává plnou informaci).
Krok 3: Rozšíření modelu znamená přidání nových entit a/nebo nových vazeb 1:N. Toto rozšíření odpovídá identifikaci nového aspektu reality, který dosud nebyl v modelu zachycen.
Krok 4: Protože realita je bezrozporná, nový aspekt reality nemůže být v rozporu s již existujícími aspekty. (Pokud by byl, znamenalo by to, že realita obsahuje rozpor — spor s Axiomem 1.)
Krok 5: Protože nový aspekt reality není v rozporu s existujícími aspekty, a model je s realitou izomorfní, přidání odpovídajících entit a vazeb 1:N do modelu nemůže vytvořit rozpor v modelu.
Krok 6: Krok 5 platí pro libovolné rozšíření, protože Axiom 1 platí pro celou realitu bez omezení. Proto je model nekonečně rozšiřitelný bez vzniku rozporů.
4.4 Důsledky
Z argumentu plynou následující praktické důsledky:
- Žádné „breaking changes”: Správně navržený relační model by nikdy neměl vyžadovat destruktivní změny existujících struktur při rozšiřování.
- Inkrementální vývoj: Model lze postupně rozšiřovat, jak objevujeme nové aspekty domény. Každé rozšíření je aditivní — přidává entity a vazby, ale nemění existující.
- Diagnostický nástroj: Každá nekonzistence v modelu, každá potřeba „breaking change”, ukazuje na chybu v analýze — nikoli na omezení relačního modelu jako takového.
- Evoluční architektura: Systémy založené na čistém relačním modelu (výhradně 1:N vazby) mohou být navrženy jako skutečně evoluční — schopné neomezeného růstu bez akumulace technického dluhu v datové vrstvě.
4.5 Limity argumentu — poctivé vymezení
Je nezbytné poctivě vymezit, co výše uvedený argument je a co není.
Co argument je:
- Logicky koherentní řetězec kroků, vedoucí od přijatelných premis k netriviálnímu závěru.
- Syntéza filozofických a praktických poznatků, která dosud nebyla v této podobě formulována.
- Prakticky užitečná heuristika pro návrh informačních systémů.
Co argument dosud není:
- Formální matematický důkaz. Pro ten by bylo potřeba: (a) formalizovat pojem „izomorfismus s realitou” v přesném matematickém jazyce, (b) formálně definovat „rozšíření modelu” a „bezrozpornost modelu”, (c) provést důkaz v rámci axiomatického systému (např. teorie kategorií nebo teorie typů).
- Krok 2 (izomorfismus) je nejslabší článek řetězu. Tvrzení, že model s výhradně 1:N vazbami je „izomorfní” s realitou, vyžaduje přesnou definici toho, co rozumíme izomorfismem mezi formálním modelem a fyzickou realitou. Toto je otevřený filozofický problém.
- Axiom 1 je obecně přijímán, ale jeho přesný rozsah je předmětem debaty (viz kvantová mechanika, Gödelovy věty o neúplnosti — bezrozpornost dostatečně bohatého formálního systému nelze dokázat z vnitřku tohoto systému).
5. Praktické důsledky pro návrh informačních systémů
5.1 N:M jako „code smell“ analýzy
V programování existuje pojem code smell — vzor v kódu, který sice není chybou, ale signalizuje pravděpodobný problém. Analogicky můžeme definovat:
Analytický smell: Přítomnost vazby M:N v konceptuálním modelu je analytickým smellem — signalizuje, že analýza domény pravděpodobně není dokončena.
Praktický postup při nálezu M:N vazby:
- Pojmenovat vztah — dát mu substantivum (ne sloveso).
- Identifikovat jeho atributy — kdy vzniká, kdo ho iniciuje, jaký má stav.
- Identifikovat jeho životní cyklus — jak vzniká, jak se mění, jak zaniká.
- Nahradit M:N dvěma vazbami 1:N přes novou entitu.
5.2 Důsledky pro evoluční architekturu
Pokud přijmeme tezi o nekonečné rozšiřitelnosti, mění se fundamentálně přístup k návrhu systémů:
- Žádný „big design up front”: Není třeba předvídat všechny budoucí požadavky. Stačí správně modelovat současné požadavky s výhradně 1:N vazbami — model bude rozšiřitelný.
- Migrace bez destrukce: Schémata databáze se rozšiřují přidáváním tabulek a sloupců, nikdy odstraňováním nebo přejmenováváním.
- Zpětná kompatibilita jako přirozený důsledek: API a datové kontrakty postavené nad čistým relačním modelem jsou přirozeně zpětně kompatibilní.
6. Diskuse a otevřené otázky
6.1 Síla a charakter argumentu
Argument prezentovaný v tomto článku má specifický charakter, který je třeba správně klasifikovat. Nejde o matematický důkaz v klasickém smyslu (axiomy → lemma → teorém → QED). Jde o filozofický argument s logickou strukturou — typ argumentace běžný v analytické filozofii, kde se z přijatelných premis odvozují závěry, které lze zpochybnit pouze zpochybněním premis nebo logických kroků.
Premisy argumentu (bezrozpornost reality, relační povaha reality, dekompozice M:N) jsou podpořeny jak filozofickou tradicí (sekce 2), tak praktickou zkušeností (sekce 3). V sekci 3.4 jsme konfrontovali argument s osmi kategoriemi protipříkladů a žádný z nich nezpochybnil jádro — některé ho naopak posílily (kvantová fyzika, biologie).
Nejslabším článkem zůstává krok 2 argumentu (sekce 4.3) — tvrzení o izomorfismu mezi modelem a realitou. Zde je otevřený prostor pro formalizaci i pro kritiku.
6.2 Cesta k formalizaci
Pro přeměnu argumentu na formální důkaz navrhuji následující cestu:
- Formalizace v teorii kategorií: Modelovat relační model jako kategorii, kde objekty jsou entity a morfismy jsou vazby 1:N. Rozšíření modelu je pak funktor z menší kategorie do větší. Bezrozpornost by odpovídala konzistenci kategorie.
- Formalizace v závislostních typech (dependent types): Modelovat entity jako typy a vazby jako závislé typy. Bezrozpornost modelu by odpovídala jeho typové korektnosti.
- Empirická validace: Systematická analýza velkého vzorku reálných datových modelů — porovnání modelů s nerozloženými M:N vazbami vs. modelů s čistě 1:N vazbami z hlediska frekvence „breaking changes” při rozšiřování.
6.3 Vztah k objektově orientovanému paradigmatu
Pokud je naše teze správná, pak objektově orientované programování — navzdory své popularitě a intuitivnosti — je epistemologicky zavádějící. OOP odráží kognitivní zkreslení lidského mozku (sekce 2.3), nikoli strukturu reality. To neznamená, že OOP je neužitečné — ergonomie pro programátora má svou hodnotu. Ale znamená to, že datový model systému by neměl být odvozen z objektového modelu, nýbrž naopak: objektový model by měl být projekcí relačního modelu do lidsky srozumitelné formy.
Toto je prakticky relevantní: impedanční nesoulad mezi objektovým a relačním modelem (tzv. object-relational impedance mismatch), který generuje celou kategorii nástrojů (ORM frameworky), je přímým důsledkem toho, že objektový model je kognitivní konstrukt naroubovaný na relační realitu. Řešením není lepší ORM — řešením je přijmout relační model jako primární.
7. Závěr
Tento článek představil syntézu tří dosud nepropojených myšlenkových proudů:
- Filozofická relační ontologie (Ladyman, French, Whitehead, Kaipayil, Barad, Nágárdžuna) — teze, že vztahy jsou ontologicky fundamentálnější než objekty.
- Relační teorie v informatice (Codd, Kent, Wand & Weber) — matematické a filozofické základy datového modelování.
- Praktické pozorování z datového modelování — teze, že 1:N je jediná fundamentální kardinalita: 1:1 je její speciální případ (nebo implementační artefakt) a každý M:N vztah skrývá neidentifikovanou entitu.
Z této syntézy plyne originální argument: Správně konstruovaný relační model — model, ve kterém jsou všechny vztahy typu 1:N — je bezrozporný a nekonečně rozšiřitelný. Tento závěr má dalekosáhlé praktické důsledky pro návrh informačních systémů.
Argument je v současné podobě logicky koherentní, ale nikoli formálně dokazatelný. Článek navrhuje konkrétní cesty k formalizaci prostřednictvím teorie kategorií, závislostních typů a empirické validace.
Pokud je argument správný, pak relační model není jen jednou z možností jak organizovat data — je fundamentálně správným způsobem modelování reality. A vazba M:N v datovém modelu není jen implementačním detailem, ale diagnostickým nástrojem, který odhaluje nedostatečné porozumění modelované doméně.
Reference
Filozofie a ontologie
- Ladyman, J. (1998). What is Structural Realism? Studies in History and Philosophy of Science, 29, 409–424.
- Ladyman, J. & Ross, D. (2007). Every Thing Must Go: Metaphysics Naturalized. Oxford University Press.
- French, S. & Ladyman, J. (2003). Remodelling Structural Realism: Quantum Physics and the Metaphysics of Structure. Synthese, 136, 31–56.
- Esfeld, M. (2004). Quantum Entanglement and a Metaphysics of Relations. Studies in History and Philosophy of Modern Physics, 35, 601–617.
- Whitehead, A. N. (1929). Process and Reality. Macmillan.
- Kaipayil, J. (2009). Relationalism: A Theory of Being. Jeevalaya Institute of Philosophy.
- Kaipayil, J. (2002). Critical Ontology: An Introductory Essay. Jeevalaya Institute of Philosophy.
- Barad, K. (2007). Meeting the Universe Halfway: Quantum Physics and the Entanglement of Matter and Meaning. Duke University Press.
- Wildman, W. J. (2009). An Introduction to Relational Ontology. Boston University.
- Mitralexis, S. (2014). Relational Ontologies in Dialogue: Christos Yannaras’ and Joseph Kaipayil’s Distinct “Relational Ontologies”. Philosophia, 8.
- van Inwagen, P. (2011). Relational vs. Constituent Ontologies. Philosophical Perspectives, 25, 389–405.
Informatika a datové modelování
- Codd, E. F. (1970). A Relational Model of Data for Large Shared Data Banks. Communications of the ACM, 13(6), 377–387.
- Kent, W. (1978/2012). Data and Reality: A Timeless Perspective on Perceiving and Managing Information in Our Imprecise World. 3rd edition, Technics Publications.
- Wand, Y. & Weber, R. (1999). An Ontological Analysis of the Relationship Construct in Conceptual Modeling. ACM Transactions on Database Systems, 24(4), 494–528.
- Evans, E. (2003). Domain-Driven Design: Tackling Complexity in the Heart of Software. Addison-Wesley.
Matematika
- Eilenberg, S. & Mac Lane, S. (1945). General Theory of Natural Equivalences. Transactions of the American Mathematical Society, 58, 231–294.
- Awodey, S. (2010). Category Theory. 2nd edition, Oxford University Press.
Kognitivní věda a lingvistika
- Lakoff, G. & Johnson, M. (1980). Metaphors We Live By. University of Chicago Press.
- Lakoff, G. (1987). Women, Fire, and Dangerous Things: What Categories Reveal about the Mind. University of Chicago Press.
- Spelke, E. S. (1990). Principles of Object Perception. Cognitive Science, 14, 29–56.
Článek je založen na diskuzi, kde autor formuloval originální syntézu myšlenek. Autor vítá spolupráci na formalizaci argumentu — zejména s odborníky na teorii kategorií, formální ontologii a závislostní typy.
Metodická poznámka
Koncepce, struktura a redakční linie článku jsou dílem autora, který vypracoval obsahovou skicu, stanovil klíčové teze a řídil celý proces tvorby. Generativní AI (Claude, Anthropic) byla využita jako technický nástroj pro rešerši, ověřování faktů a rozepsání autorovy předlohy.
Autor výstupy průběžně redigoval, ověřil klíčová zjištění a schválil finální znění. Žádná část textu nebyla publikována bez lidské kontroly. Všechny faktické údaje byly ověřeny proti veřejně dostupným zdrojům uvedeným v textu.
Postup je v souladu s požadavky Čl. 50 Nařízení EU 2024/1689 (AI Act) na transparentnost AI-generovaného obsahu. #poweredByAI






