Кибернетическая картина мира

первое место выходят требования защищенности от террористов. Далее, в связи с ростом авиационного сообщения внедрение внешнего управления позволит упорядочить обстановку на воздушных трассах и в зоне аэропортов и снизить число аварий из-за ошибок людей-пилотов. В настоящее время в автомобильном транспорте тоже рассматривается вопрос о введении внешнего управления для того, чтобы уменьшить хаос на дорогах и пробки.

Таким образом, будущее всех транспортных систем связано с внедрением внешнего управления в самоорганизующиеся системы. При разработке новых самолетов, автомобилей и морских судов необходимо уже сейчас закладывать возможность внешнего управления.

1.10. Лингвистический поворот

Просвещение масс, благородная цель прекрасных и передовых людей, начатая софистами и Сократом, сегодня в общем реализована [73]. Никогда еще в истории не было ни в Европе, ни в мире в целом такого количества грамотных людей, людей с университетским образованием, такого числа профессиональных ученых. Вместе с тем образование как линза увеличивало и дало возможность увидеть все – и талантливое, и средней руки даровитое, и бездарное. Никогда до нашего столетия не было у творцов научных и художественных произведений такой квалифицированной и подготовленной публики, как не существовало и такого пугающего количества тех и других. Никогда обыденный повседневный язык не подходил так близко к научному и литературному, в силу чего и стал возможен так называемый лингвистический поворот. Никогда у культуры не было стольких каналов, а у потребителей – такого выбора. Никогда не писали так много и здорово, и до появления компьютера с его гипертекстом выражение «океан идей и образов» оставалось лишь тропом. Сегодня произошла смена не только научности и литературности, изменился сам человек, его изменили обстоятельства, изменился образ автора и образ реципиента.

Мы знаем, что автор идеализма – Платон, автор диалектики – Гераклит, физики, логики и социологии – Аристотель, механики – Ньютон, трансцедентальной дедукции – Кант, феноменологии – Гуссерль, марксизма – Маркс, фрейдизма – Фрейд. Автор и реципиент современной экранной культуры – постнеклассический

61

субъект с тысячами имен и лиц, мистическое существо карнавального шествия с масками, петардами, символическими фигурами, ожившими иррациональными фантазиями, смешением времен и нравов и нескончаемым дебатом – перекличкой. Тут – обширные сведения, риторические приемы, цитирование и плагиат, многослойный комментарий и самоуточнение, порождение, конструкция, деконструкция и уничтожение смыслов, гирлянды аллюзий и аллегорий без конца и начала. Оформилось «сознание изначальной фрагментарности, принципиальной несинтезируемой раздробленности человеческого опыта последней трети ХХ в., соединенное с почти интуитивным стремлением к художественному постижению жизни, освобождению от логоцентризма, рационализма, догматизма и обязанности различать реальность и фантазию» (Ильин И. Постконструктивизм, деконструктивизм и постмодернизм. М., 1996. С. 31). Именно такое мироощущение имеет общее название – постмодернизм, который был лидирующим последние десятилетия ХХ в. Знаково-символическим событием постмодернизма стал так называемый лингвистический поворот (linguistic turn).

Множество гуманитарных наук вовлеклись в этот поворот – социология, политическая теория, история, собственно филология и литературоведение, культурология, философская антропология, теория коммуникации и др. Для экзистенциалистско- феноменологическо-герменевтической линии этот поворот стал новым импульсом исследования существования человека в дискурсе культуры, точнее говоря, в языке. Границы языка окончательно предстали перед философами как границы мира, обычный человеческий язык предстал как естественная универсальная система знаков, способная быть метаязыком для любой другой системы. Это вызвало смену идеала научности. Появилась постмодернистская критика классической теории познания, замена ее кантианской теорией понимания. Конструкт «языковая картина мира» вошел в универсальное употребление наряду с «научной картиной мира» и стилем мышления.

Примерно через десять лет после выхода в 1921 г. «Логикофилософского трактата» Л. Витгенштейна происходит лингвистический поворот. Язык предстает как языковая игра, и это уже не функциональный язык науки, а естественный разговорный язык, для исследования которого в новом ключе потребовались новые термины – языковая игра, анатомия чтения, семейное подобие и др. Что они означают?

62

Языковая игра – это и строго определенная модель коммуникации, и конституция текста, где слова употреблялись в строго определенном смысле. Отсюда следовала непротиворечивость контекста

иважные возможности – произвольно, но строго описать факт или явление, построить модель поведения, задать способ прочтения текста.

Анатомия чтения – это ситуация, когда одна языковая игра прочитывается принципиально разными способами.

Семейное подобие – это когда в основе коммуникации лежит не абстрактная сущность языка, а реальное многообразие способов описания.

Условный мир культуры сейчас действительно организован поновому, не так, как в эпоху Возрождения, не так, как в эпоху Просвещения, не так, как во время Ницше. Но как? В чем состоит новость этой новизны? Прежде всего словарь постмодернизма необычайно богат и красочен, он изобличает напряженную творческую работу мысли, чудесную силу фантазии. Ключевое слово – это слово дискурс. В известном «Объяснительном словаре теории языка» А. Грема и Ж. Куртэ его объяснению посвящено 11 статей и множество ссылок. Однако в первом приближении дискурс – это письмо, т. е. текст, хотя этимологически дискурс – диалог, разговор. Текст да не текст. Не просто текст. Это сам мир, место, полное смыслов. Концептом № 1 для постмодернизма является утверждение, что весь мир есть сконструированный, сделанный мир, и этот мир есть семиотический код. Человек – не более, но и не менее чем продукт гутенберговской цивилизации, его ментальность – тоже текст внутри обширного множества текстов, т. е. культуры.

Культура – это традиции и письмена, это ряд посланий. Письменный текст (gramme) предпочтительнее, чем устная речь (phone), потому что последняя претендует на интимную связь с мышлением, если не на то, чтобы быть реинкарнацией мысли. Графическая нотация не столь претенциозна, свободна от этой роли, так же как

иот героической роли картезианского «cogito». Человек свободен в выборе знаковой графической системы (хотя и не свободен от самого выбора, от жизни в тексте).

Текст и письмо – это социальные институты, они нормативны,

ив таком качестве организуют коммуникацию. Постоянное трепетание между инвариантом письма и вариантами индивидуальной речи характеризует аппроксимацию, приближение к пониманию другого. Таково кредо постмодернизма.

63

Лингво-комбинаторное моделирование – это развитие лингвистического поворота.

Контрольные вопросы

1. Характерные черты мифологической картины мира. 2. Характерные черты механистической картины мира. 3. За что инквизиция судила Галилея?

4. Характерные черты неклассической картины мира. 5. Характерные черты постмодернизма.

6. В чем сущность спора между Ньютоном и Лейбницем? 7. Психометрический интеллект и тесты. 8. Особенности левостороннего мышления. 9. Особенности правостороннего мышления.

10. Что такое самоорганизация? 11. Пример самоорганизующейся системы.

12. Внешнее управление сложными системами. 13. Лингвистический поворот.

14. Смысл автоматизации человеческой деятельности. 15. Характерные черты компьютеризма.

16. Чем отличается механицизм от компьютеризма?

17. В 1892 г. английский инженер-электрик Оливер Хевисайд заметил, что с дифференциальными операторами часто можно обращаться точно так же, как с обычными числами, и этот факт оказывается полезным при решении некоторых типов дифференциальных уравнений. Из этого наблюдения выросло операторное исчисление. Какую аналогию можно провести между операторным исчислением и лингво-комбинаторным моделированием?

18. Существуютследующиеосновныенаправлениянаучно-технической и инновационной деятельности ГУАП.

Космическая сфера – исследование возможностей освоения Луны и планет, создание системы машин для освоения Луны, создание лифта Земля – Луна на основе сверхпрочного нанотроса, разработка принципиально новых способов преодоления пространства и времени.

Авиационная сфера – разработка новых пилотируемых и беспилотных ЛА различного назначения, в том числе привязных аэростатов и дирижаблей для решения различных задач, разработка систем группового управления.

Оборонная сфера – разработка новых видов оружия нападения и обороны, моделирование поля боя.

Радиоэлектроннаясфера–разработкановыхрадиолокационныхилазер- ных систем и комплексов, разработка новых систем передачи информации.

Вычислительная техника – системы на кристалле, самоорганизующиеся БИС, от цифровых аналогов через рекурсивные машины к квантовым компьютерам.

64

Роботы различного назначения – от нанороботов, для которых определены необходимые и достаточные условия синтеза, до человекоразмерных роботов для диагностики газопроводов, подводных роботов, роботизированных автомобилей и др.

Сенсорные системы – датчики различного назначения и системы датчиков, искусственная кожа, искусственный глаз (рыбий глаз и др.), искусственное ухо.

Программирование – осознание ограниченности метафоры рабочего стола и переход к метафоре города, велосипедное программирование на кибервело.

Биомедицинские системы – разработка электронного паспорта здоровья на основе компьютерной модели организма для уменьшения врачебных ошибок, разработка виртуальных реабилитационных систем для центра Илизарова.

Системный анализ – исследование феномена адаптационного максимума в различных сложных системах, исследование превращающихся систем.

Лингвистика – разработка систем перевода устной речи с одного языка на другой в реальном времени на основе мобильного телефона.

Моделирование сложных развивающихся систем – моделирование го-

рода для поддержки управленческих решений, моделирование региона, стран и всей планеты в целях обеспечения устойчивого развития.

Разработка альтернативной ядерной энергетики с целью обеспечить режим нераспространения ядерного оружия.

Сохранение памяти о защитниках нашей Родины на основе новых ин-

формационных технологий, виртуализация Кингисеппского историкокраеведческого музея, создание панорамы битвы за Ленинград.

Какое из этих направлений Вы выбираете для своей деятельности в ближнесрочной, среднесрочной или дальнесрочной перспективе? Можете ли Вы предложить свое видение направления Вашей деятельности?

65

Глава 2. Моделирование слабо формализованных систем

Успехи современной науки со времен Ньютона неоспоримы, но чем энергичнее внедряются ее результаты в виде различных машин и технологий во все сферы жизни, тем явственнее проступают ее недостатки. Один из главных недостатков заключается в том, что современные технологии рассчитаны на использование больших количеств энергии и материалов, больших давлений, напряжений, усилий, температур и т. д., что приводит к загрязнению окружающей среды, исчерпанию источников энергии и материалов, гибели живой природы – т. е. к тому, что называют экологическим кризисом.

Истоки этих недостатков лежат в самой парадигме современной науки, ее деятели слишком часто пользовались бритвой Оккама, срезая как бы все лишнее и слишком упрощая проблемы. В итоге сложилось стремление к «гениальной» простоте, физика заполнилась формулами из трех букв вроде закона Ома. И если это было простительно в докомпьютерный век, то с появлением мощных компьютеров, которые буквально входят в каждый дом, неоправданное упрощение недопустимо, недопустимо пренебрежение тонкими сущностями. Информатика имеет дело со слабыми сигналами, которые могут управлять большими процессами. Слабое человеческое слово способно приводить в действие мощные армии. Информатизация всех отраслей человеческой деятельности – это прежде всего выявление возможностей управления с помощью слабых сигналов, слабых по мощности, температуре, напряжению.

Но для того чтобы управлять системами, необходимо иметь новые модели различных процессов, в сами эти модели должна быть заложена возможность информационного управления. В этом сущность процесса информатизации. Обычно под информатизацией понимается процесс внедрения новых информационных технологий, прежде всего компьютерных и телекоммуникационных, в различные сферы социально-экономической жизни, но этого недостаточно. Люди в основном пользуются формальными моделями

XIX в.

Другой недостаток современной науки, основанной на эксперименте, заключается в том, что факт признается достоверным, если он воспроизводим. Но в сложных системах обеспечить повторяемость невозможно, можно утверждать, что повторяющихся явле-

66

ний в сложных системах крайне мало, как число похожих людей в обществе, каждый человек характеризуется своей индивидуальностью. Для познания природы важна не только воспроизводимая информация, но и невоспроизводимая, ее необозримый массив.

Ниже рассматривается новый класс моделей. Любая отрасль науки опирается на модели реальных процессов, в одних отраслях науки эти модели более, в других менее формализованы, но все они используют естественный язык. Естественный язык – это мощная моделирующая система, созданная усилиями всего человечества, и очень важно разобраться, как она работает. Из-за особенностей голосовой и слуховой систем человека естественный язык – это линейная последовательность слов, в которой обозначаются слова, а их смыслы подразумеваются.

Теория должна помогать решать еще нерешенные задачи, важнейшей из которых является моделирование плохо формализованных систем. Чтобы превратить различные научные изыскания в технологию, необходимо осуществить большую работу по формализации. Вначале человек формулирует свои мысли на естественном языке Ячел, описывает ситуации и задачи на естественном языке; потом, если удается, строит математическую модель, формулирует задачи на языке основных соотношений Яос; потом эти формулировки переводятся на тот или иной язык программирования Япр; потом разработанная программа реализуется в компьютере на языке конкретной машины Ямаш, и как результат решение задачи выдается на языке результата Ярез в виде таблиц, графиков, текстов, анимаций и т. д. Вся цепочка преобразований выглядит так:

Ячел  Яос  Япр  Ямаш  Ярез.

Главная проблема – как перейти от описания на естественном языке к описанию на языке основных соотношений. Для решения этой проблемы предлагается использовать лингво-комбинаторное моделирование плохо формализованных систем, которое базируется на использовании ключевых слов, основных понятий, сложившихся в предметной области. Модель состоит из трех групп переменных: характеристик основных понятий, изменения этих характеристик и структурированной неопределенности в эквивалентных уравнениях, которая может быть использована для адаптации и управления. В качестве примеров рассматриваются модели атомов, города, организма и атмосферы.

67

2.1. Лингво-комбинаторное моделирование и операция поляризации

Лишь для небольшого числа реальных систем имеются математические модели. Прежде всего, системы описываются с помощью естественного языка.

Предлагается способ перехода от описания на естественном языке к математическим уравнениям. Например, пусть имеется фраза

В этой фразе мы обозначаем слова и только подразумеваем смысл слов. Смысл в сложившейся структуре естественного языка не обозначается. Предлагается ввести понятие смысла в следующей форме:

(WORD1)*(SENSE1) + (WORD2)*(SENSE2) +

Будем обозначать слова как Аi (от англ. аppearance), а смыслы – как Еi (от англ. еssence). Тогда уравнение (2.2) может быть представлено как

Уравнения (2.2) и (2.3) являются моделями фразы (2.1). Образование этих уравнений, приравнивание их к нулю и есть операция поляризации.

Рассмотрим пример. Если мы имеем математическое уравнение F(x1, x2, x3) = 0, то можем получить форму (2.3) посредством дифференцирования этого уравнения, тогда Аi будут частными производными, а Еi – производными по времени от переменных.

Лингво-комбинаторная модель является алгебраическим кольцом, и мы можем разрешить уравнение (2.3) либо относительно Аi, либо относительно Еi путем введения третьей группы переменных – произвольных коэффициентов Us [26]:

или

E1 = U1*A2 + U2*A3;

E2 = –U1*A1 + U3*A3;

68

где U1, U2, U3 – произвольные коэффициенты, которые можно использовать для решения различных задач на многообразии (2.3).

Например, если хотим достигнуть максимум на поверхности F(x1, x2, x3) = 0 по переменной х3, то можем назначить произвольные коэффициенты U2 = – b*A1, U3 = – b*A2 и тогда получим

и если b > 0, тогда переменная х3 устойчиво стремится к максимуму, а для манипуляции траекторией остается коэффициент U1.

В общем случае, если имеем n переменных и m многообразий, ограничений, то число произвольных коэффициентов S будет равно числу сочетаний из n по m + 1, что было доказано в [24] (табл. 2.1):

Число произвольных коэффициентов является мерой неопределенности и адаптивности. Лингво-комбинаторное моделирование может опираться на анализ всего корпуса текстов на естественном языке. Это трудоемкая задача по извлечению смыслов для суперкомпьютеров, его можно также использовать, опираясь на ключевые слова в конкретной области, что позволяет получать новые модели для конкретных областей знания. В этом случае лингвокомбинаторное моделирование заключается в том, что в конкретной предметной области выделяются ключевые слова, которые

69

объединяются во фразы типа (2.1), на основе которых строятся эквивалентные системы уравнений с произвольными коэффициентами. В частном случае они могут быть дифференциальными уравнениями, и при их исследовании может быть использован хорошо разработанный математический аппарат. Лингво-комбинаторное моделирование включает все комбинации и все варианты решений

иявляется полезным эвристическим приемом при изучении плохо формализованных систем [26, 28]. В лингвистической литературе имеется множество трудов, в которых исследуются понятия смысла и значения, но эти теории во многом оказались неконструктивными, что ярко показал австрийский философ Л. Витгенштейн в»Голубой книге». Использование в качестве модели фразы (2.1) уравнения (2.2) позволяет построить исчисление смыслов, которое хорошо реализуемо на компьютерах. По мнению Д. А. Леонтьева, смысл (будь то смысл текстов, фрагментов мира, образов сознания, душевных явлений или действий) определяется, во-первых, через более широкий контекст и, во-вторых, через интенцию или энтелехию (целевую направленность, предназначение или направление движения). В нашем определении смысла наличествуют эти две характеристики – контекстуальность (смыслы вычисляются исходя из контекста) и интенциальность (произвольные коэффициенты позволяют задавать те или иные устремления).

Интенциальность – фундаментальное свойство человеческого разума. Интенциальность есть соотнесение ментальных состояний с объектами и ситуациями внешнего мира: я вижу что-то, я верю во что-то, я ожидаю чего-то, я боюсь чего-то, я хочу чего-то и т. д. Понятие интенции, намерения, направленности сознания, воли, чувства на какой-либо предмет было в XIX в. введено немецким философом Ф. Брентано. Интенциальные состояния можно отличить от неинтенциальных, не имеющих референтного объекта: я волнуюсь, я устал, я испуган, я счастлив и т. д. Интенциальность – это свойство сложных систем, которое развивается в процессе эволюции. Устройство жилищ общественных насекомых является примером коллективной интенциальной динамики. Например, множество термитов строят прочные сооружения, достигающие высоты 5 м, весом 10 т.

Вфилософии существует большое направление – феноменология – изучение сущностей [8, 10]. Делят сущности на наблюдаемые

иненаблюдаемые. Можно трактовать лингво-комбинаторное моделирование как конструктивную феноменологию, как исчисление сущностей исходя из различных текстов на естественных и искус-

70