Теоретические проблемы информатики

⇐ ПредыдущаяСтр 19 из 29Следующая ⇒

Становление информатики как науки началось с разработки теории информации. При этом были выделены три основных, относительно независимых ее аспекта: синтаксис, семантика и прагматика. Все дальнейшие исследованияв этой области, их направления и подходы к пониманию сущности информации и её использованию опирались на внутреннее единство решаемых в них задач. Изначально они имели преимущественно прикладной характер.

Этимология слова «информация» восходит к латинскому informatio – ознакомление, разъяснение, представление, понятие. К XX веку оно обычно использовалось как синоним «осведомленности», «сведения», «сообщения». Бурное развитие всевозможных средств связи (телеграф, телефон, радио, телевидение и др.) выдвинуло ряд насущных проблем: как обеспечить надежность передачи сообщений при наличии помех, какой способ кодирования сообщения применять в том или ином случае, как закодировать сообщение, чтобы обеспечить передачу смысла и т.д. Эти проблемы требовали разработки теории передачи сообщений. Одним из ее основных вопросов был вопрос о возможности измерения количества информации.

Попытки количественного измерения информации предпринимались неоднократно. Первые важные достижения были получены американцами Х. Найквистом (1924 г.) и Р. Хартли (1928 г.). Они определили логарифмическую меру информации для сообщений, состоящих из последовательности любого числа символов. Английский математик Р. Фишер (1938 г.) ввел аналогичную точную меру для нужд прикладной статистики. Однако наиболее важный шаг в разработке основ теории информации был сделан в 1948 году выдающимся американским инженером и математиком Клодом Шенноном.

Обобщая и расширяя учения своих предшественников, в частности теорию Р. Хартли, К. Шеннон в своей работе «Математическая теория связи» использовал теоретико-вероятностный подход. Понятие информации он определял формально через энтропию, содержащуюся в передаваемых сообщениях. За единицу информации Шеннон принял то, что впоследствии окрестили «битом» (слово было предложено Тьюки). Учет вероятностей символов позволил ему получить более точную формулу для количества информации в реальных сообщениях, примерно вдвое сокращавшую время их передачи.

Шенноном была предложена общая схема системы связи, состоящая из пяти элементов (источника информации, передатчика, канала передачи сигнала, приемника и адресата), сформулированы теоремы о пропускной способности, помехоустойчивости, кодировании и др. Его идеи быстро распространяли свое влияние на самые различные области знаний.

Однако теория информации К. Шеннона не являлась универсальной. «Статистическое понятие информации и основанная на нем мера ее количества выражают прежде всего “структурно-синтаксическую” сторону передачи информации, т.е. отношения сигналов, знаков, сообщений и т.д. друг к другу. С ним поэтому связано определенное огрубление идеи информации – отвлечение от смысла, ценности для получателя, разнородности и других характеристик передаваемых сообщений».

Ограниченность этой теории иллюстрируют многие парадоксы. Например, анализ статистической информации «по Шеннону» показывает, что текст одной и той же книги, напечатанный с большей частотой строк на одной странице, должен нести в себе большую информацию, чем исходный. В действительности это, конечно, не так. В таком случае, следует признать, что наибольшей информацией обладает случайная, бессистемная последовательность букв, что наибольшую информацию несет в себе текст, лишенный всякого смысла.

Осознание ограниченности теории информации Шеннона привело к возникновению других подходов в её исследовании. Наряду с энтропийным, наиболее употребительными среди них являются: алгоритмический, комбинаторный, структурный, семантический и прагматический. Последние два определяют качественные характеристики информации.

Семантическая концепция информации возникла как попытка измерения смысла сообщений в форме суждений, являющихся носителями знания и понимаемых человеком. Для нее наиболее важным оказывается анализ содержательных характеристик информации. При этом «семантическая информация высказывания определенного языка исключает некоторые “возможные миры”, альтернативы, выражаемые средствами данного языка: чем больше альтернатив исключает высказывание, тем более оно семантически информативно».

Развитие семантических теорий информации во многом было обусловлено прогрессом теории «значения» языковых выражений, прежде всего их логико-семантических вариантов. Первой такой попыткой стала теория Р. Карнапа и И. Бар-Хиллела (1952 г.). Большинство последующих семантических интерпретаций понятия информации исходят из нее. Наиболее важную роль у них играют понятия «описание возможного состояния» предмета рассуждения и «индуктивная вероятность». Абсолютное информационное содержание предложения они определяли логической вероятностью его истинности.

Вскоре, однако, было замечено, что проблема определения вероятностных мер и мер информации не могут решаться на чисто логических основаниях. Финский философ и логик Я. Хинтикка (1968 г.) предложил её решение на основе различения понятий « поверхностная » и « глубинная » информация, обращающихся друг в друга в процессе познания. Это позволило объяснить каким образом логические и математические доказательства дают приращение поверхностной информации (знания), измерять его даже в случаях их частичного выполнения. Однако сказать тоже самое о глубинной информации подход Хинтикки не позволил.

Интересный вариант семантической теории информации выдвинул наш соотечественник Ю. А. Шрейдер (кстати, защитивший докторскую диссертацию по философии). Он определил зависимость информации, содержащейся в некотором сообщении, от степени развития тезауруса получателя, т.е. от его минимального запаса знаний. Е. С. Вентцель проиллюстрировала ее простым примером: учебник по высшей математике для трехлетнего ребенка будет нести нулевую информацию. Школьнику старших классов он уже даст кое-что. Максимальную информацию извлечет из него студент того курса, для которого учебник предназначен. Но по мере дальнейшего развития тезауруса получатель будет узнавать все меньше нового (для профессора математики он будет нести значительно меньше содержательной информации). Однако вычислить эту зависимость непротиворечивым образом не удалось.

Суть прагматических концепций информации состоит в том, чтобы, опираясь на результаты синтаксической и семантической теорий информации, выявить её ценность (полезность). Она обладает полезностью и ценностью для получателя потому, что может быть использована. В этом случае ее измерение основывается на понятии цели.

Существует несколько подходов к измерению ценности информации. Они разрабатываются в теории принятия решений, в теории игр, в исследовании операций, других теориях. Одним из первых на эту процедуру обратил внимание также отечественный ученый А. А. Харкевич. Он считал, что величину ценности информации можно выражать через приращение вероятности достижения цели после получения информации. Для уточнения её прагматического аспекта начали применять также понятие субъективной вероятности (в смысле разумной уверенности, убеждения). Было вполне очевидно, поскольку субъект может иметь самые разные цели, ценность (полезность) информации является относительной. А в случае дезинформации она вообще становится отрицательной.

Прагматические концепции информации вносят существенный вклад в анализ роли субъектного фактора и его возможностей в ситуациях неопределённости. Ценность оказывается таким свойством, которое определяет принятие решения ее приемником. «Иначе говоря, ценность информации влияет на процессы управления в системе (приемнике), так что можно говорить о первостепенной важности ценностного аспекта информации в управлении, в частности социальном. Для управления важно не всякое разнообразие, а только такое, которое полезно, значимо для системы, существенно не всякое снятие неопределенности, а только такое, в результате которого возникает знание, могущее служить руководством к действию».

В этом пункте предмет информатики пересекается с предметной областью кибернетики. Кибернетика толкует и использует информацию в качестве средства управления системами живой и неживой природы. Поскольку оперативные свойства информации выражаются в процессуальных формах, здесь речь идет о процессах приема, хранения, обработки и передачи информации. С другой стороны, саму кибернетику можно рассматривать как прикладную информатику в смысле информационной технологии создания и использования автоматических или автоматизированных систем управления разной степени сложности. Конечная цель, её идеал в таком случае представляется в форме « искусственного интеллекта ».

Кибернетика междисциплинарна, поскольку ее основы заложены целым рядом самых различных наук. Среди них математика, логика, лингвистика, психология, психиатрия, физиология, социология, педагогика, физика, электротехника, вычислительная техника и др. Существенный вклад в ее становление внесла и философия, в частности, философия науки. К основоположникам кибернетики относятся Н. Винер, Р. Эшби, У. Мак-Каллок, А. Тьюринг, Дж. Бигелоу, Дж. фон Нейман, Г. Бэйтсон, М. Мид, А. Розенблют, У. Питтс, С. Бир. Ее развитие в нашей стране связывают с именами А. И. Берга, П. К. Анохина, С. А. Лебедева, А. А. Ляпунова, В. М. Глушкова, других ученых.

Зарождение кибернетики ознаменовано выходом в свет в 1948 году книги «Кибернетика, или управление и связь в животном и машине». Автор этой книги Норберт Винер в восемнадцать лет стал доктором философии по специальности «математическая логика». С целью углубить свои знания в области философии математики он уезжал из Америки в Европу. В Кембриджском университете один из его руководителей Б. Рассел дал ему совет более серьезно изучить саму математику. В 40 лет Винер обрел авторитет среди ведущих математиков ХХ века. Обладая философским складом ума, он стремился решать математическими методами сложные прикладные задачи в различных областях знаний – физики, техники, биологии, общественной жизни. Работая вместе с физиологом А. Розенблютом, например, он пытался таким образом исследовать вопросы кардиологии, нервной проводимости и энцефалографии.

Из этой же предпосылки логично следует и основополагающая идея кибернетики Винера – о подобии процессов управления и связи в машинах, живых организмах и обществах. Эти процессы заключаются в приеме, хранении, переработке и передачи информации. Система, принимая информацию, использует ее для выбора оптимального способа поведения, которое может регулироваться лишь с помощью обратной связи. При этом, почти одновременно с Фишером и Шенноном, Винер разрабатывал статистическую теорию количества информации. Отождествляя информацию с отрицательной энтропией, он характеризовал ее наряду с веществом и энергией как фундаментальное явление природы.

Кибернетика Винера быстро разнообразилась по формам. Общие принципы построения и функционирования управляющих систем, положение о решающей роли информации в таких системах нашли поддержку ученых из разных областей. Появилась кибернетика техническая, биологическая, медицинская, экономическая, лингвистическая и т. д.

Английский психиатр Уильям Росс Эшби не так известен как Норберт Винер. Однако он также является пионером в исследовании кибернетических систем. Ему принадлежит изобретение гомеостата (1948 г.). Он ввел в научный оборот понятие самоорганизации, которое стало широко использоваться с 1960-х годов в теории систем.

Важный вклад в формирование кибернетики представляет работа Эшби «Конструкция мозга» (1952 г.). Ее основное внимание посвящено вопросам философии предмета, затрагивающих специфические свойства кибернетических систем. Они являются вопросами фактов и логики и далеко выходят за рамки простых определений. К ним принадлежат, в частности, следующие: что такое обучение? Должна ли способность к обучению вкладываться в машину посредством некоторой специфической организации или явления обучения может обнаруживать машина с организацией в значительной мере случайной? Может ли машина быть умнее своего создателя? По мнению Эшби, их можно ставить в двух планах: в биологическом и механическом.

Системы, рассматриваемые Эшби, имеют «глаза» и «уши» и таким путем получают сведения для приспособления к внешней среде. По своему внутреннему энергетическому балансу они приближаются к автоматам, но очень далеки от них по своему внешнему энтропийному или информационному балансу. Поэтому равновесие к которому они стремятся характеризуется как состояние частичного гомеостаза.

Эшби конструировал машины, реализующие эту идею. Оказалось, они действительно могут обучаться, но не являются умнее своих создателей или примерно столь же умны. Тем не менее, он полагал, что можно создать такие машины, которые будут умнее своих создателей.

Ключевой фигурой в расширении сферы исследования кибернетики был американский ученый Уоррен Мак-Каллок. Психиатр по образованию, он сочетал свои знания с нейрофизиологией, математикой и философией. Мак-Каллок верил, что функционирование нервной системы человека может быть описано на точном языке математики. Он понял глубокую связь существующую между нейрофизиологией и философской эпистемологией, предметом которой являются знания. Мак-Каллок считал, что разум есть место встречи между мозгом и идеей, между физическим и абстрактным, между наукой и философией. По его мнению, на пересечении физического и философского есть область исследования знаний посредством нейрофизиологии, – область «экспериментальной эпистемологии». Ее цель объяснить, как активность нервной сети проявляется в том, что мы знаем как чувства и идеи.

В 1943 г. Мак-Каллок, совместно со своим 18-летним протеже, специалистом по логике Уолтером Питтсом, разработал теорию деятельности головного мозга. Ими были получены следующие результаты:

· представлена формальная модель функционирования простейшего элемента нервной сети – нейрона;

· предложена конструкция сети таких элементов для выполнения логических и арифметических операций;

· выдвинута гипотеза о том, что такая сеть способна обучаться, распознавать образы, обобщать полученную информацию, т.е. обладает основными свойствами интеллекта.

Эти результаты стали началом новой ветви науки – нейрокибернетики.

Ярким лидером кибернетического движения середины ХХ века был английский математик, логик и криптограф Алан Матисон Тьюринг. Еще в 1936 году, преодолевая трудности проблемы неразрешимости в математике, он создал свою формальную модель универсального алгоритма. Так называемая « машина Тьюринга » является его существенным вкладом в логико-математические исследования аспекта переработки информации. Впоследствии он развил свои алгоритмические идеи в теории программирования.

В годы Второй мировой войны Тьюринг успешно занимался секретной работой по раскрытию немецких шифров.

Углубляя исследование определенной темы, Тьюринг вышел к предельным, философским основаниям отношения человека к миру. Свою знаменитую статью «Вычислительные машины и интеллект», опубликованную в 1950 году в философском журнале «Mind», он начал утверждением: «Я предлагаю рассмотреть вопрос “ Могут ли машины мыслить? ”». В нем очевидно усматривается нетрадиционная постановка традиционной проблемы «мышление – бытие». Три авторских версии « теста Тьюринга » не дали на него однозначного ответа. Вместе с тем, они стимулировали исследования в области «искусственного интеллекта». В 1990 году был учрежден ежегодный конкурс таких работ. В нем принимают участие философы, компьютерные специалисты и журналисты.

Большой шаг вперед в развитии информатики был сделан с появлением электронных компьютеров и изобретением их эффективной архитектуры Джоном фон Нейманом. Он венгр, сын банкира. В 1925 году защитил диссертацию «Аксиоматическое построение теории множеств» на звание доктора философии в Будапештском университете, а в 1930 году эмигрировал в США. Будучи универсалом в математике, Нейман применял ее методы в экономике, лингвистике, физике, других, в том числе военных, науках и, естественно, в кибернетике. Накопив за годы войны уникальный опыт численных расчетов на быстродействующих машинах первого поколения (в создании которых принимал непосредственное участие), он предложил ряд новых идей организации ЭВМ. Важнейшей из них была идея хранимой программы. В результате их реализации возникла логическая схема, структура, образно выраженная как архитектура ЭВМ, во многих чертах сохранившаяся до настоящего времени. За это фон Неймана иногда называют «отцом» всего компьютерного направления.

Логическая структура ЭВМ нового типа включала в себя пять основных блоков: входное устройство для ввода в машину всей необходимой информации используемой в решении задач; запоминающее устройство; устройство управления, организующее взаимодействие запоминающего устройства с арифметическим; арифметическое устройство, выполняющее все необходимые операции; выходное устройство, сообщающее полученные результаты пользователю.

После работ над проектами компьютерных архитектур Нейман приступил к созданию общей логической теории автоматов (искусственных и естественных). В отличие от кибернетики Винера, в ней основное внимание уделяется цифровым вычислительным машинам и дискретной математике. Винер сосредоточивал внимание на аналоговых (следящих) системах и непрерывной математике, причем всячески подчеркивал важность обратной связи в управлении. Нейман, также по существу используя обратную связь и в конструкции машин, и в блок-схемах программ, не считал необходимым специально подчеркивать это.

Задуманная Джоном фон Нейманом машина была построена под руководством Джулиана Бигелоу в Институте высших исследований США. В честь Неймана ее назвали ДЖОНИАК. Она послужила прототипом для изготовления других вычислительных машин. Именно ДЖОНИАК позволил осуществить важные расчеты при создании водородной бомбы, превосходившие по своему объему все, что когда-либо было сосчитано человечеством.

Джулиан Хаймли Бигелоу был инженером-новатором в области вычислительной техники. Для реализации неймановского проекта его рекомендовал Н. Винер, знавший его и как ученого. В соавторстве с Бигелоу и Розенблютом в 1943 году они опубликовали статью «Поведение, целенаправленность и телеология», ставшую предвестницей зарождающейся кибернетики.

Важный вклад в развитие информатики сделал англо-американский этнограф, антрополог, психолог, культуролог, кибернетик и философ Грегори Бейтсон. Относительно его философии можно сказать следующее. Если Тьюринг нетрадиционно поставил проблему отношения мышления к бытию, то Бейтсон нашел ее нетрадиционное решение. Оно обозначено в самих названиях его основных работ: «Разум и Природа. Необходимый союз» (1980), «Священный союз. Будущие шаги к экологии Разума» (1990).

Бейтсон перенес внимание кибернетики с естествознания на социально-гуманитарные науки. Связывая социальную, клиническую, сравнительную и педагогическую психологию посредством понятия « коммуникации », он истолковывает последнее как обмен информацией со средой. Преодоление декартовского дуализма осуществляется им на основе теории логических типов Рассела. Таким образом, он приходит к идее иерархичности систем, где часть подчиняется целому. Разум, как своеобразная кибернетическая система, также зависит от более общей системы – от окружающей среды. Коммуникация между ними осуществляется посланиями. Поскольку в каждом из них содержится информация и о самом послании, с позиций системы и ее подсистемы истолковать его можно по-разному. В ситуациях смешения контекстов возникают различные патологии мышления, которые проявляются в виде логических парадоксов, нарушений психики (случаи шизофрении), дезориентации поведения, социальных и экологических кризисов. Разрешение этих проблем предполагает системный кибернетический подход в методологии и самопозиционировании. Знание большей интерактивной системы Бейтсон называет системной мудростью.

На основе идей Бейтсона возник целый ряд неортодоксальных концепций: «прагматика человеческих коммуникаций», «стратегическая психотерапия», «системная терапия», «анти-психиатрия», «нейролингвистическое программирование».

Психолого-педагический аспект кибернетики и информатики в данный период наиболее глубоко исследовала Маргарет Мид. Она училась в Колумбийском университете, сначала специализировалась в психологии, затем в этнографии. Несколько лет была официальной женой Г. Бейтсона и знала его идеи не понаслышке.

Мид изучала организацию общества и системы воспитания детей у разных народов. Исследовала различия их представлений о взрослении и научении, специфику их социальных стереотипов, проблему сходного и различного в разных культурах. В центре ее внимания находились такие вопросы, как роль биологического и социального в формировании личности, взаимоотношений индивидуума и социума и т.д.

Ей удалось показать условность наших представлений о мужских и женских чертах характера, материнских и отцовских ролях в воспитании детей. Таким путем Мид доказывала уникальность различных культур.

Общественный резонанс вызвала книга М. Мид «Культура и преемственность. Изучение конфликта поколений», изданная в 1970 году. В ней Мид рассматривала три типа культур: постфигуративную (дети учатся в основном у своих родителей), конфигуративную (и дети, и взрослые учатся у сверстников) и префигуративную (родители учатся у детей). Ее вывод таков: в наши дни темп развития значительно возрос, так что предыдущий опыт часто становится не только ненужным, но и вредным, поскольку мешает прогрессивным подходам, требуемым новыми обстоятельствами.

Утверждению определенной конфигурации в качестве доминирующей формы передачи культуры способствуют, по мнению Мид, средства массовой информации.

М. Мид была авторитетным участником группы кибернетиков, которую ее члены назвали «Проект человек-машина». Ее цель заключалась в том, чтобы путем слияния человека с машиной создать абсолютно управляемое общество. «Заслугой» этой группы явилось выдвижение идеи и реализация проекта «психологической войны».

Крупнейшим теоретиком и влиятельным практиком в области социального управления с помощью кибернетики был Энтони Стаффорд Бир. Родился он в Лондоне, в колледже обучался философии, в армии познакомился с исследованием операций. С его именем связывают становление кибернетики второго порядка, которая более интересуется целостностью и внутренней связностью систем, их эффективной организацией и самоорганизацией.

Бир критиковал традиционные управленческие структуры за их неспособность подстраиваться к темпу перемен. Взамен он предложил модель жизнеспособной системы. Она построена на основе кибернетического закона необходимого разнообразия и принципа его ограничения. Прототипом модели стала нервная система человека.

Бир утверждал, что любая жизнеспособная система в первую очередь решает задачу управления сложностью в постоянно меняющейся внешней среде, и уже во вторую, пытается реализовать свою целевую функцию (например, максимизацию прибыли). Качество решения второй задачи напрямую зависит от результатов управления разнообразием и адаптивных свойств системы.

Модель жизнеспособной системы Бира предполагает общий язык для решения проблем. Она дает информационный каркас для компьютеризации, показывает ее возможности и границы, является инструментом для диагностики организационных патологий и способом описания динамики кризисов. Вместе с тем, она представляет собой проект самоуправления для социальных организаций различных уровней. Не случайно, за консультацией к Биру обращались крупнейшие компании и правительства более 20 стран мира.

Поскольку кибернетика является наукой об общих законах управления, исследования информационных процессов в ее области зависят от толкования понятия самого «управления». Первоначально его суть сводилась к автоматической регуляции действия различных систем. Этот этап развития определялся так называемой кибернетикой 1-го порядка. К ее представителям относятся Н. Винер, У. Мак-Каллок, Дж. Бигелоу, Дж. фон Нейман, Г. Бейтсон, М. Мид, К. Шеннон, А. Розенблют, У. Питтс, Р. Эшби и др. Затем управление стало отождествляться с организацией и самоорганизацией различных систем. Возникла кибернетика 2-го порядка. Ее представители: Х. фон Фёрстер, У. Матурана, Ф. Варела, Г. Паск, Р. Урибе, Л. Лефгрен, Г. Гюнтер, Г. Рот и др. (С. Бир, о котором сказано выше, представляет переходное между ними состояние). Далее выяснилось, что управление есть, прежде всего, целе-направленное действие, а цель полагается только человеком. Таким образом, специфика управления стала определяться за пределами кибернетики. По поводу предмета информатики возникли ее разногласия и с общей теорией систем.

Программу создания общей теории систем – выдвинул в конце 1940-х годов австрийский биолог Карл Людвиг фон Берталанфи (с 1949 г. жил в США и Канаде). Она резюмировала его анализ системных идей в истории мировой философии. Основную проблему, стимулировавшую эти идеи на протяжении многих веков, он усмотрел в парадоксе Аристотеля « целое – больше суммы его частей ».

В реализации намеченного наиболее важным в трудах Берталанфи представляется следующее:

· его определение системы «как совокупности элементов, находящихся в определенных отношениях друг к другу и со средой», выделение уровней ее организации и системных свойств (целостность, устойчивость, механизация, рост, конкуренция, финальность и эквифинальность в поведении и др.);

· его подразделение всех систем на закрытые и открытые (постоянно обменивающиеся веществом, энергией и информацией со средой). Причем последние им толковались как их общий случай;

· возможность двойственного описания системы: внутреннего и внешнего, представляющих, соответственно, ее структурный и функциональный аспекты;

· особое внимание к математической формализации общей теории систем.

Среди предложенных вариантов общей теории систем (М. Месаровича, В. Кухтина, А. Уёмова, Ю. Урманцева и др.) привлекает модель А. Рапопорта. Анатолий Борисович Рапопорт – американский (российского происхождения) психолог, биолог, математик, представитель философского операционализма. Учился, защитил диссертацию по математике и получил степень доктора в Чикагском университете. Несколько лет сотрудничал с Л. Берталанфи, развивал формальный аппарат его общей теории систем.

С точки зрения информатики интерес представляет знаменитая « дилемма заключенного » Рапопорта. Она позволяет изучать динамику связи между интересами индивидов, входящих в систему, и интересами системы как социального целого.

Важно отметить, что общая теория систем воплощает собой интегративные тенденции всей современной науки. Поэтому ее вклад в информатику существенен. В отличие от кибернетики, которая имеет дело только с системами управления, в ее ведение попадают системы любой природы. Таким образом, она значительно расширяет и предмет информатики.

В поле зрения кибернетики, как сказано, находятся информационные процессы. Информация в ней играет роль посредника (средства) между управляющей и управляемой системами. В общей теории систем (и системном подходе) она представляется не только в роли посредника (средства), но и в роли объекта. Информация здесь толкуется в смысле множества системообразующих элементов. Как следствие, здесь выделяется особая область реальности – класс информационных систем.

Простейшей искусственной формой информационной системы является гипертекст. «Гипертекст» буквально означает «нечто большее чем текст». История его такова.

В 1945 году американский инженер, советник по науке президента Рузвельта Ванневар Буш в статье «Как мы могли бы думать» указал на несоответствие способов хранения и обработки информации «внутри» и «во-вне» человеческой головы: человеческая память ассоциативна, а каталоги библиотек упорядочены по формальным критериям. Для устранения этого несоответствия он предложил проект электромеханического устройства (названного им «Memex»), в котором информация хранилась бы так же, как в человеческой голове.

«Информационный взрыв» ХХ века обострил указанное несоответствие до противоречия: поиск уже наработанных материалов по той или иной проблеме стал отнимать больше времени и сил, чем само «думанье» над ней. В 1965 году программист, математик и философ Теодор Нельсон, реализовав идею Буша на ЭВМ, разрешил данное противоречие. Он же ввел в употребление и само слово «гипертекст».

Гипертекст в современном его понимании является естественной средой бытия Интернета.

Как информационная система гипертекст отличается от обычного текста и синтаксисом, и семантикой и прагматикой. В синтаксическом аспекте он представляет собой множество относительно небольших фрагментов (кусков) текста, содержащих указания на их связи с другими его фрагментами. В семантическом аспекте – это смысловая сеть «гнезд», обозначающихся как термины и темы. Смысловые связи семантических объектов в таком тезаурусе создают возможность нелинейного перехода от одного фрагмента информации к другому. В прагматическом аспекте гипертекст представляет собой аппарат (средство) свободной обработки информации пользователем. На экране дисплея он сам формирует необходимый ему текст. Таким образом, возникает совершенно новый класс систем самоуправления, где пользователь волен оперировать информацией различными доступными ему методами.

Системы самоуправления, возникающие на основе прагматики гипертекста, обрели свою особую концептуальную форму выражения в конструктивной кибернетической эпистемологии. Основоположником этого направления информатики был Х. фон Фёрстер.

Хайнц фон Фёрстер – австрийский физик, математик и кибернетик (в 1949 году переехал в США). С ранней молодости, прошедшей в Вене, был связан дружескими узами с семьей Витгенштейнов, знал наизусть «Логико-философский трактат», был хорошо знаком с деятельностью Венского кружка. Этот необыкновенный жизненный опыт, в сочетании с широчайшим диапазоном исследовательских интересов, позволил ему превратить кибернетику Винера из «собрания фактов» в действительный «образ мысли».

Наиболее точно свое эпистемологическое кредо Фёрстер впервые сформулировал в 1973 году в докладе «О конструировании реальности». Оно гласит: « Окружающая среда в том виде, как мы ее воспринимаем – это наше изобретение ». В проблеме познания он выделил два основных аспекта: кибернетический и эпистемологический.

Кибернетической основой конструктивной эпистемологии Фёрстера является организационная замкнутость нервной системы, а ее принципом кругообразность. Поскольку кругообразность включает в себя круговую причинность, исходных пунктов в ней два. Если причина находится во-вне системы, мы имеем дело с бихивиористской схемой «стимул – реакция – стимул». Она характерна для кибернетики первого порядка. Если причина находится внутри системы, схема ее действия обретает вид: «организм – модель поведения – организм». Она характеризует кибернетику второго порядка. В этом случае речь идет о воздействии системы на саму себя, о ее самозамыкании.

Эпистемологическим ядром такой кибернетической системы является самореферентность познания и ее парадоксы. Единственный способ разрешить возникающие противоречия – это представить логическую ситуацию в динамической форме, когда два исключающих друг друга решения постоянно сменяют друг друга по замкнутому циклу. Фёрстер отмечает, что любая эпистемология, любая теория сознания или модель человеческого мозга неизбежно приобретают черты кругообразности в том смысле, что является теорией или моделью о себе самой. Снятие ее противоречий позволяет осознать то значение, которое имеет когнитивный circulus creativus (созидающий круг) в конструировании знания в целом.

Фёрстер предлагает конкретную кибернетическую модель того, каким образом живой организм из качественно недифференцированных сигналов внешней среды конструирует мир «внутреннего» знания во всем его разнообразии. Это модель «двойной замкнутости» системы, которая рекурсивно оперирует не только тем, что она «видит», но и самими операторами. Знание возникает в результате интегративной деятельности нервной системы упорядочивающей, организующей, устанавливающей связи в общем недифференцированном потоке восприятий и опыта. Информация, как мы ее понимаем, порождается описанным circulus creativus. Смысл имеет только то, что я сам в состоянии постигнуть, – утверждает он.

Своеобразный вариант конструктивной кибернетической эпистемологии предложил наш бывший соотечественник В. Ф. Турчин (в 1977 году он вынужденно эмигрировал в США). Валентин Федорович Турчин известен как физик и кибернетик, создатель языка Рефал, ряда новых направлений в программировании и информатике, как яркий представитель редкого типа философствующего ученого-естествоиспытателя.

В отличие от Х. фон Фёрстера, Турчин представил не конкретную модель кибернетической системы, а предельно абстрактную модель иерархии таких систем. При этом он сосредоточил внимание не на познании вообще, а на специфическом «феномене науки». С кибернетической точки зрения он описал эволюцию (развитие) жизни на Земле, начиная с химических молекул и заканчивая гипотетическими «человеческими сверхсуществами».

Существенной особенностью картины мира Турчина является « человекоразмерность ». Человек в ней представлен не только как биологическое существо, но и как личность. Преодолеть биологический редукционизм ему удалось на основе идеи метасистемного перехода.

Идея метасистемного перехода – главная в концепции Турчина. По сути она выражает скачек, возникновение нового системного качества управления при накоплении множества его однородных элементов. Как квант эволюции метасистемный переход является конструктивным и творческим актом.

Очевидно, такого рода идеи относятся уже к теории сложных саморазвивающихся систем.

Как сказано, в общей теории систем (Берталанфи и др.) выделяются две противоположные точки зрения субъекта в исследовании объекта – внутренняя и внешняя. С внутренней точки зрения выявляются его структурные характеристики. При этом объект предстает как нечто целое, состоящее из частей (элементов). С внешней точки зрения выявляются его функциональные характеристики. Тот же объект представляется как взаимодействующий со средой. В первом случае он определяется как закрытая система, во втором случае, – как открытая система. Однако любую открытую систему можно рассматривать как закрытую и, наоборот. Вместе с тем, естественно возникающие здесь противоречия могут преодолеваться как на субъективной (субъектной), так и на объективной основе. Их преодоление на субъективной основе было осуществлено кибернетикой второго порядка (Фёрстер и др.), на объективной – осуществляется синергетикой.

⇐ Предыдущая 14 15 16 17 181920 21 22 23 Следующая ⇒