Квалитология системного знания

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

–––––––——————————–––––––

Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ»

————————————————————

Т. Л. КАЧАНОВА Б. Ф. ФОМИН

КВАЛИТОЛОГИЯ СИСТЕМНОГО ЗНАНИЯ

Рекомендовано Учебно-методическим объединением вузов Российской Федерации по образованию в области радиотехники, электроники, биомедицинской техники и автоматизации в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению подготовки магистров «Управление в технических системах»

Санкт-Петербург Издательство СПбГЭТУ «ЛЭТИ»

2014

ПРЕДИСЛОВИЕ

Открытые системы – объект физики открытых систем. Открытые системы встроены в реальный мир. Их возникновение, существование и изменчи-

вость обусловлены множественными обменными процессами между системой и окружающей средой. Для них характерны разнообразные физические,

химические, биологические, психические, социальные и другие процессы. Открытые системы гетерогенны.

Современные методы измерений создают широкие возможности объективного описания открытых систем через эмпирические данные. Накоплены огромные объемы данных наблюдений и измерений природных, общественных, антропогенных открытых систем.

Эмпирические данные могут быть организованы в исходные эмпирические описания открытых систем. Такие описания должны отвечать гипотезе о системе, заданной множеством ее актуальных состояний. Эмпирические опи-

сания проявляют скрытые внутрисистемные закономерности. Знания о системных закономерностях не выводятся непосредственно из эмпирических данных. Для этого необходим научный метод. Таким методом является физика открытых систем.

Ключевой вопрос физики открытых систем – производство и квалитология научного системного знания из эмпирических данных, обеспечивающего научное понимание и рациональное объяснение свойств, состояний и эволюции открытых систем в их естественных масштабах и реальной сложности.

Ответом на этот вопрос является онтологическое и аксиологическое знания о системе.

Онтология открытой системы раскрывается через полную всестороннюю формализацию устроения, состояний и свойств системы. Онтологиче-

ское знание содержит: структурные и поведенческие инварианты системы; базовые элементы системной организации и многообразие их ролевых функ-

ций; множество уникальных качеств системы, их идеальные и актуальные формы выражения; модели ключевых системообразующих механизмов, фор-

мирующих состояния системы и определяющих закономерности их изменчивости; реконструкции состояний системы.

Другой аспект системного знания связан с получением аксиологических оценок качества онтологического знания о системе. Этот аспект знания сни-

мает следующие вопросы:

3

насколько исходное эмпирическое описание полно и представительно проявляет сущность исследуемой системы;

насколько элементы полученного онтологического знания важны, значимы и существенны для выражения раскрытых системных смыслов.

Предлагаемое издание рассматривает производство и оценивание системного знания, автоматически генерируемого технологиями аналитического ядра физики открытых систем.

В пособии по единой схеме изложены три технологии аналитического ядра (технология системных реконструкций, технология системной экспертизы, технология системного дизайна). Каждая технология представлена мо-

делью технологии, двойным путем познания (понимания или объяснения), реализуемым технологией, ключевыми объектами технологии, основными методами технологии, шкалами измерений, шаблонами нормативных отчетов о результатах работы технологии. Совокупность результатов всех трех тех-

нологий образует онтологическое знание о системе.

Оценивание ценностей онтологического знания выполняет квалиметри-

ческий компонент аналитического ядра, состоящий из трех элементов, – определенности, упорядоченности, объясненности. Каждый из них представлен своей моделью, своей системой ценностей, которые он рассматривает, а также применяемой системой оценивания, идеалами (нормами, образцами) для оцениваемых элементов знания, шкалами оценок, шаблонами нормативных отчетов о результатах оценивания.

В пособие включен пример использования аналитического ядра физики открытых систем для получения онтологического и аксиологического знаний по системной проблеме качества металлопродуктов. Знание, автоматически сгенерированное технологиями физики открытых систем, представлено в примере основными фрагментами нормативных описаний информационного, интеллектуального и технологического ресурсов знания. Полученное и оце-

ненное системное знание служит научной базой решения актуальной прикладной проблемы.

Авторы настоящего пособия благодарны своим коллегам В. О. Агееву и К. А. Туральчуку за помощь в подготовке материала для разд. 6 пособия.

4

Триада «Символ – Слово – Состояние» имеет свое отражение в триаде

«Факт – Оценка – Носитель», которая укоренена в наблюдаемой реальности («Факт»), соприкасается с реальностью через объекты действительности

(«Носитель»), устанавливает меры («Оценка»), выражающие способность факта воспринимать и брать на себя смыслы системы, воплощенные в носи-

теле.

Первое начало триады «Факт – Оценка – Носитель» выражает гипотезу о системе, проявленной в наблюдаемой действительности. Второе начало оценивает гипотезу о системе. Третье начало триады связывает гипотезу о сис-

теме с определением целого через его состояния.

На уровне онтологического знания установлены смыслы всех начал триады «Символ – Слово – Состояние» и отношений между ними [6]. В триаде «Факт – Оценка – Носитель» второе начало («Оценка») и отношения между началами «Факт» и «Носитель» требуют доопределения, чтобы подтвердить гипотезу о системе и получить завершенное научное определение последней. Такое доопределение создает новый уровень знания о системе – аксиологический [7] – [9].

Онтологическое знание о системе получено на основе научного метода познания, понимания и объяснения сущности системы. Этот метод порожда-

ет системное знание и выражает его в абстрактных формах, отвечающих началам триады «Символ – Слово – Состояние». В рамках данного метода это знание рассматривается как истинное, абстрактные формы представления знания полагаются идеальными.

Применение научного метода к конкретной системе производит истинное знание о системе, которому отвечает определенная ценность. Идеальные абстрактные формы представления знания обладают в рамках метода абсолютной ценностью. Через начало «Символ» смысл конкретной системы пе-

решел в выразительную сферу, знание получило адекватное оформление («система-в-себе»). Через начало «Слово» решена проблема смысловой зна-

чимости элементов системного знания («система-для-себя»). Через начало «Состояние» система выражена в состояниях и закономерностях их порож-

дения («система-для-иного»).

Научный метод ФОС на уровне онтологического знания решает пробле-

му истинности и значимости системного знания. Абстрактные формы представления знания о конкретной системе характеризуются степенью отличия от совершенства идеальных форм. Научный метод ФОС на уровне аксиоло-

6

гического знания решает проблему ценности полученного онтологического знания.

Уровень аксиологического знания задает триада «Качество – Эталон – Взаимодействие». Она раскрывает смысловое содержание начала «Оценка» триады «Факт – Оценка – Носитель» через понимания отношений между на­ чалами диалектической триады «Символ – Слово – Состояние» (рис. 1.2).

Эталон

Взаимодействие

Слово

Система Оценка

Качество

Знание о системе Система в реальном мире

Рис. 1.2. Развитие определения понятия «Система»

Начало «Качество» характеризует отношение между началами «Сим­ вол» и «Слово». Эта пара начал устанавливает меру ценности выявленных качественных определенностей системы, раскрывающих ее гетерогенную природу. Начало «Символ» передает устроение и внутреннюю сложность системы во внешних абстрактных формах. Начало «Слово» обеспечивает по­ нимание этих абстрактных форм как таковых. Начало «Качество» устанавли­ вает степень ценности полученных форм в мерах, выражающих полноту про­ явленияи глубину проникновения в смыслы системы.

Начало «Эталон» характеризует отношение между началами «Слово» и «Состояние». Эта пара начал оценивает сложность системы через множества качеств, порождающих каждое ее состояние как единство целого. Начало «Слово» задает форму воплощения качеств системы в реальности. Начало «Состояние» связывает многокачественную сущность системы как единства с носителями системы в действительном мире. Начало «Эталон» утверждает меру усвоения раскрытых и понятых смыслов системы ее реальными носите­ лями.

7

Начало «Взаимодействие» характеризует отношение между началами

«Символ» и «Состояние». В этой паре начал через множество состояний системы означивается символическое знание о ней. Начало «Символ» утвержда-

ет единство системы как многокачественной сущности. Начало «Состояние» утверждает единство системы в множественности всех ее взаимообусловлен-

ных состояний. Начало «Взаимодействие» измеряет степень восстановления единства системы как целого из множества состояний.

Вконструктивном определении системы (см. рис. 1.1) триада «ОМ – КМ

–МС» установила связь между представлением системы в реальном и в смы-

словом мирах. В результате развития определения системы триада «ОМ – КМ – МС» включила в себя наряду с познанием, пониманием и объяснением онтологического знания о системе также и аксиологическое знание о ней. Развитие определения системы (см. рис. 1.2) привело к введению новой триа-

ды «Качество – Эталон – Взаимодействие». Это позволило выразить связь между мирами системы в мерах истинности смыслов и ценности знания [10], [11].

Ценности интенционально связаны с миром реальных вещей и с миром смыслов. На их базе формируется аксиологическое знание о системе – новое знание по отношению к онтологическому знанию. Научный метод ФОС име-

ет двойственный, описательно-ценностный характер. Метод ФОС описывает и объясняет сущность исследуемой системы, обеспечивая при этом соответ-

ствие полученных описаний эмпирическим фактам. Истинное описание открытых систем как «человекоразмерных» объектов предполагает включение аксиологического знания в состав объясняющих положений.

Ценности реализуются через идеалы и нормы. ФОС определяет цен-

ность каждого формата представления системы, вводит идеалы и нормы для этих форматов как должные значения, оценивает ценность как отношение к идеалам и нормам. ФОС получает аксиологическое знание о системе, целиком ориентированное на коммуникацию. Через это знание раскрытые смыс-

лы системы развертываются для иного (воспринимающего субъекта). Ценности как объекты аксиологического знания многомодальны и многоаспектны.

Их оценивание в ФОС выполняется использованием специальных шкал (градуаторов ценности).

Онтологическое знание о системе производится технологиями аналитического ядра по универсальному сценарию на базе контекста конкретной системы [1]. Содержание этого знания передают нормативные семейства

8

формальных объектов ФОС и их атрибутов. Квалитология системного знания проводит многоаспектное исследование онтологического знания с позиций его ценности и порождает аксиологическое знание (рис. 1.3).

Рис. 1.3. Производство и квалитология системного знания

Ценностное отношение реализуется двояко — как отнесение к ценности оцениваемого знания и как его осмысление. С одной стороны, оценка полу-

чается в процессе отнесения к ценности. С другой стороны, ценностное отношение предполагает возможность осмысления оцениваемого, т. е. более глубокого понимания индивидуального смысла, присущего конкретной системе.

1.2. Архитектура системного знания

Системное знание имеет трехуровневую структуру. На уровне онтологического знания порождается модель исследуемой открытой системы. На уровне аксиологического знания онтология системы развертывается в четырех перспективах, каждая из которых представлена в виде ресурса системно-

го знания. На уровне праксиологического знания создается база эффективной деятельности в сфере проективных, когнитивных и аналитических приложе-

ний (рис. 1.4).

Онтологическое знание представляет модель системы в трех простран-

ствах: пространстве качествований, лингвистическом пространстве и пространстве состояний. Модель пространства качествований системы раскры-

вает ее сложность как многокачественной сущности, каждое качество которой уникально и однородно. Модель лингвистического пространства описы-

9