*Статья представлена журналу И.С.Ладенко
Введение.
Комплексная программа изучения рефлексивных механизмов познавательного процесса впервые была сформулирована Г.П.Щедровицким и И.С.Ладенко [15]. В последующем И.С.Ладенко проделал значительную работу по объединению различных способов изучения предметной области (производимых с помощью содержательно-словесных описаний, кругов Эйлера, диаграмм Венна, карт Вейча, математических моделей) в систему генетической логики. Теперь эти разработки включены в когнитивный раздел теории интеллектуальных систем [6].
Слабое использование интеллектуального потенциала связано не только с экономической и политической ситуацией, но и с характерной для всей цивилизации проблемой разрыва между культивируемыми наукой логическими, описательными и развиваемыми в областях общественно-практической деятельности содержательно-образными способами представления знаний. До настоящего времени отсутствуют эффективные методы конверсии естественных рассуждений в формализованные языки и обратно. Онтологические вопросы, касающиеся раскрытия качества, сущности изучаемых объектов, оказываются оттесненными на второй план, что ведет к избыточному описанию с потерей при этом значимой информации об объектах. В частности, эффективная коммуникация специалиста-практика или заказчика с исполнителем-ученым оказывается несостоятельной. В этих условиях методолог—консультант решает, по существу, задачу понимания опосредованным способом, т.е. формирует гибридную семиотическую среду, в которой протекает общение.
Полисистемная методология (ПМ) призвана преодолеть указанные недостатки. На ее основе решен вопрос об этапах моделирования, позволяющих проделывать обоснованный переход от содержательно-образных к формализованным представлениям объектов и обратно. В качестве эпистемологических оснований указанной методологической программы использовались категориально-системная методология [4], содержательное моделирование [10]; опыты системной интерпретации символов древней философии [3, 5, 7, 13, 14] и использования метафор в познании [1]; приемы построения кибернетических схем гомеостатов [2, 9]; методы построения и исследования ориентированных графов (ОГ).
ПМ реализована в программе качественного моделирования (КМ) объектов произвольной природы в виде ОГ. Первые опыты были проведены в области управленческого консультирования, а затем были построены качественные модели АСУ [11] и уравнений Максвелла [12]. Эти модели имеют прямые онтологические соответствия с элементами предметной области, что позволяет продолжать исследования вплоть до разработки соответствующих технологий реализации результатов познания.
В представленной статье работа с ПМ и КМ ограничена установлением связей между системной интерпретацией древнего символа «классическая пентаграмма», моделью гомеостата и ОГ. На примере решения одной из мировоззренческих проблем познавательного процесса рассмотрим, каким образом эти три комплекса могут работать в режиме единого методологического комплекса.
Категориальная схема проблемы и способы ее представления в виде пентаграммы и гомеостата.
Построим наши рассуждения на тезисе о том, что познание держится на трех «китах»: модели мира, модели качества [9] и модели анализа. Предположим, что Мир (1), Качество (2), Анализ (3) описывают следующие категории: 1) способ отражения, энергия, единение, вещество, интегративное качество; 2) объект-качество, подкачество, структура, деталь, интегративное качество; 3) объект анализа, правила вывода, единение, аксиоматика, символ. Здесь и далее будем опираться на развитое (в [9]) представление, о том что любое качество можно описывать в системе трех категорий — объекте-качестве, характеризующем некоторый цельный, отдельно существующий предмет; интегративном качестве или объединяющем начале; подкачествах или частях, входящих в целое. Каждую из этих трех моделей представим в виде классической пентаграммы и схемы гомеостата.
Классическая пентаграмма изображается в виде звезды, вписанной в окружность, с помощью чего отображается движение пяти первоэлементов (стихий) китайской философии (цикл у-син). В литературе описаны 19 последовательностей первоэлементов [5, с.310] В данном случае мы будем иметь дело с наложением «порядка взаимопорождения» и «порядка взаимного преодоления» элементов цикла у-син [3, с.66] (рис. 1).
Согласно концепции у-син любой объект есть смешение всех пяти первоэлементов (стихий), но они присутствуют с разными «весовыми» включениями, а потому от того, какой из элементов преобладает, определяется тип объекта (земля, металл, вода, дерево, огонь), его состояние в данный год, т.е. какое из пяти начал в нем в настоящий период времени выражено сильнее остальных, а также соответствие внутренней динамики начал объекта развитию внешней среды.
В изображении Пентаграммы элементы занимают фиксированное положение, что характеризует рассредоточение между ними ресурса системы, состояние (активное — «яньское» или пассивное — «иньское») ее компонентов и функциональные связи между ними. Чтобы понять, почему между пятью элементами выделяется именно такая конфигурация связей, напомним, что в цикле у-син распределены начала «ян» и «инь». Их соотношение в каждом из элементов в данный период времени характеризует его взаимоотношения с остальными. В древнем трактате «Хуайнань-цзы» говорится:
«Дерево крепнет, Вода стареет, Огонь рождается, Металл становится пленником, Земля умирает.
Огонь крепнет, Дерево стареет, Земля рождается, Вода становится пленником, Металл умирает.
Земля крепнет, Огонь стареет, Металл рождается, Дерево становится пленником, Вода умирает.
Металл крепнет, Земля стареет, Вода рождается, Огонь становится пленником, Дерево умирает.
Вода крепнет, Металл стареет, Дерево рождается, Земля становится пленником, Огонь умирает» [14, с. 62].
Приведенное высказывание объясняет, почему между элементами Пентаграммы выделяются два нормальных (соответствующих «здоровью» системы) отношения (в символе они направлены по ходу часовой стрелки): это поддержка (правило «мать — дитя»), направленная от предыдущего элемента к последующему, и угнетение (правило «дед — внук»), которое идет от данного к противоположному элементу. Например, Дерево — мать Огня и дед Земли. Патологические отношения (расположены против часовой стрелки) связаны с избыточной активностью либо ослабленностью элемента. Таковы отношения обратной поддержки (правило «дитя — мать») и противоугнетения (правило «внук — дед»). Например, в случае гиперактивности элемента Дерево он оказывает обратную поддержку Воде и противоугнетает Металл. В известном смысле использование терминов «норма» и «патология» условно: те и другие неизбежно присутствуют во всякой системе, однако преобладание первых усиливает систему, а вторых — ослабляет. Поэтому гибель системы в каждом конкретном случае происходит через один элемент, нарушение активности которого перешло допустимый для данной системы предел.
Цикл у-син связан с летоисчислением (лунный календарь), на его основе образован десятиричный период («десять небесных стволов»), согласованный с двенадцатиричным календарем («двенадцать земных ветвей»). На каждый из элементов приходится два года, так что в первый год преобладающей активности данного элемента в нем доминирует начало «Ян», а во второй год начало «Инь».
В Пентаграмме выделены отношения 4-х типов. Два изображены в виде стрелок, ориентированных по ходу часовой стрелки, а два — против хода стрелки. Первая пара отношений рассматривается как естественные, нормальные; они соответствуют естественному ходу событий и оптимальны по соотношению (расход ресурса/эффект). Сравним такие отношения со следующим набором образов: движение вниз по течению реки, воспитание старшим младшего, управление начальником подчиненным. Отношения второй пары обычно представляются противоестественными, поэтому иногда их называют патологическими. На самом деле их природа связана с тем, что в производящем их элементе сосредоточен избыток ресурса. В сравнении с первой парой эти отношения менее выгодны для системы, т.к. требуют значительно больших затрат для достижения целей. Например, сложнее плыть против течения, ребенку управлять действиями родителя, подчиненному руководить начальником.
Каждый из четырех типов отношений имеет синонимы и его можно сопоставить со следующими образами:
Первая пара
- Поддержка (порождение, активация) — подготовка ресурса, стимуляция, участие в развитии последующего элемента. Выражается правилом «Мать — Дитя».
- Угнетение (подавление, сдерживание) — ограничение сферы действия, контроль, блокирование развития, управление функционированием и развитием. Выражается правилом «Дед — Внук».
Вторая пара
- Обратная поддержка (противоподдержка) — передача ресурса тому, кто должен помогать (поддерживать) данный элемент. Выражается правилом «Дитя — Мать».
- Противоугнетение (обратное угнетение, противоподавление, обратное сдерживание, оскорбление) — сопротивление со стороны угнетаемого, контролируемого элемента. Иногда это сопротивление становится таковым, что элемент, который должен быть подавлен, сам оказывает такое действие на противоположный элемент (рис. 1). Но это отношение требует избыточного ресурса, сосредоточенного в том элементе, который оказывает противоугнетение, или значительное ослабление элемента, который должен угнетать. Это отношение наиболее опасно для системы. Оно связано с выраженным дисбалансом в распределении ресурса системы между ее элементами. Выражается правилом «Внук — Дед».
Гомеостатика разрабатывает модели информационных механизмов управления сложными системами; модели обеспечивают их высокую жизнеспособность и помехоустойчивость. Выявлена информационная структура управления — гомеостат, инвариантная к разным материальным носителям [2].
Изучение модели «гомеостат», в том числе и средствами компьютерной имитации, позволило открыть и описать интересные управленческие эффекты, а также патологии, общие для систем разной природы (шок, коллапс, паралич). Одним из важнейших инструментов управления является внутреннее противоречие, которое сознательно вводится в систему. Противоречие между исполнителями представлено в виде отношений четырех типов:
- Партнерские — эффекты исполнителей «умножаются».
- Союзнические — эффекты складываются.
- Конкурентные — эффекты вычитаются.
- Конфликтные — система попадает в область патологического функционирования, итоги которого трудно предсказать.
Гомеостатическое управление — это управление противоречиями внутри системы. Первый шаг в этом направлении — задание одного из трех типов отношений между исполнителями, следующий шаг — изменение количественного режима, степени остроты противоречия. Например, для создания конкурентных отношений конструируется ситуация, в которой работники двух подразделений, наряду с выполнением основной функции, могут отыскивать ошибки в работе друг друга и докладывать о них шефу, а он определяет размер заработной платы и… премии за ошибки. Изобразим и аннотируем устройство гомеостата с помощью следующей схемы (рис. 2).
Разработаны правила, позволяющие находить соответствие элементов пентаграммы элементам гомеостата. Проделывается эта процедура следующим образом. Первое: стихия Земля (первоэлемент, уравновешивающий круговорот стихий в целом) соответствует элементу «местный шеф» гомеостата. Второе: поскольку в любом из регуляторов исполнителей есть свое внутреннее противоречие [8, с. 85-91], в каждый из них естественно перенести по паре элементов, расположенных на концах отрезков пентаграммы: огонь/металл, вода/дерево. Третье: цикл у-син выражает некоторый завершенный процесс или производственный цикл, поэтому в интерпретируемой с его помощью системе также выделяется первый элемент, который можно рассматривать началом системы, тогда остальные элементы предметики образуют этапы ее развития.
Ориентированный граф, связывающий категории познания.
Воспользовавшись изложенными выше методами моделирования с использованием принципов цикла сопряжения элементов системы в пентаграмме и гомеостате, построим пару таких моделей для категорий Мир, Качество, Анализ. При этом в модели Мира выделим информатику и физику, а в модели Анализа — логику и семиотику (рис. 3 а, б, в). Чтобы построить модель познания в целом, станем различать Качество Информационное и Качество Физическое. Их модели включают одни и те же пятерки категорий — интегративное качество, объект-качество, подкачество, структура, деталь, но взяты они с разными смысловыми оттенками. В целом процесс познания представлен как взаимодействие четырех пентаграмм, описывающих модели Мира, Анализа, Информационного и Физического Качества. После отождествления соответствующих элементов на пентаграммах процесс познания представлен как ОГ. На графе четко выделяются элементы информатики, физики, логики и семиотики, что позволяет рассматривать процесс познания также как согласованное взаимодействие этих четырех категорий (рис. 4).
Согласно закономерностям организации элементов в цикле у-син, а также особенностям их участия в гомеостатах, в соответствующем ОГ различают два типа ребер, а именно, ведущие и контролирующие. В переводе на математический язык первому типу ребер отвечают автономные операторы, а второму типу ребер — операторы дифференцирования по времени в широком понимании. Это позволяет выявлять качественные дифференциальные связи в системе, которую описывает изучаемый ОГ. Важным шагом в переходе к построению графа оказывается построение двухуровневой модели, объединяющей пентаграммы моделируемых объектов [10]. В этом случае, как уже было заявлено выше, качество рассматривается информационной и физической категорией, каждой из которых соответствует особая пентаграмма (рис. 4). Особо на графе познания можно отметить наличие ведущей роли по отношению друг к другу у элементов семиотической категории. Это свидетельствует об их эквивалентности и взаимозаменяемости в процессе познания.
Наличие взаимной контролируемости элементов физической категории свидетельствует отнюдь не об эквивалентности этих элементов, но об их взаимном дополнении в процессе познания. А с привлечением математического языка этот момент позволяет сделать вывод, что физические явления могут быть описаны весьма специфическим, хотя и достаточно широким, классом дифференциальных уравнений второго порядка. Наконец, связь элементов информационной и логической категорий, при которой один элемент является ведущим, а другой — контролирующим, указывает на относительную самостоятельность элементов в каждой паре. Связи между ними в процессе познания выступают чем-то внешним для них. А с привлечением математического языка этот момент позволяет сделать вывод, что информационные и логические явления могут быть описаны специфическим, хотя тоже достаточно широким классом дифференциальных уравнений первого порядка.
Полученный на рис. 5 граф позволяет диагносцировать разные типы мышления. Например, типичный представитель технической специальности реализует свою инновацию в следующей последовательности: ~ Вещество ~ Деталь (физическая) ~ Энергия ~ Объект Анализа ~ Правила Вывода ~ Единение ~, дополненной связями: Энергия ~ Единение, Энергия ~ Вещество. Если вынести такую последовательность в виде отдельного графа, то обнаружатся недостатки: отсутствие контроля за элементом Деталь (физическая) и полная выключенность элемента Правила Вывода из отношения контроля (рис. 5).
Заключение.
В основу полисистемной методологии положен подход к познанию как к многоэтапному процессу перехода от одного представления объекта к другому и т.д. Эпистемологической схемой такого движения может быть метод восхождения от чувственно-конкретного к абстратному и от абстрактного к мысленно-конкретному [8, с. 150-161]. При работе с полисистемной методологией наряду с достаточно очевидным последовательным подключением методов разных классов широко используются особые приемы, обеспечивающие взаимодействие методов. Переход к графу осуществлялся посредством «наложения» друг на друга моделей гомеостатов и пентаграмм. Именно за счет этого удалось определить вершины графа и найти соответствия между его ребрами и определенными математическими формализмами. Полисистемная методология позволяет создавать обоснованные качественные модели, технологизировать процессы рассуждения и придавать им наглядность.
Полисистемная методология является универсальной программой построения качественных моделей объектов произвольной природы. Применение полисистемной методологии предусматривает такую последовательность операций: 1) представление предмета в виде символа (пентаграммы) и одновременно кибернетической схемы (гомеостата); 2) образование ориентированного графа как качественной модели в процессе cовмещения символа и схемы; 3) анализ качественной модели, в ходе которого выявляются закономерности устройства объекта, устанавливаются и сравниваются между собой варианты взаимодействия его элементов. В ориентированном графе — это пути обхода вершин.
- Баранов Г.С. Роль метафоры в теоретическом познании и репрезентации социальной реальности (философский анализ). Автореф. диссертации на соиск. уч. степ. д.ф.н. Новосибирск, 1994.
- Горский Ю.М. Гомеостатика: модели, свойства, патологии // Гомеостатика живых, технических, социальных и экологических систем. Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ние, 1990.
- Еремеев В.Е. Чертеж антропокосмоса. 2-е изд., доп. М. АСМ, 1993.
- Интеллектуальная поддержка наукоемких исследований. (Введение в категориально-системную методологию: качественный анализ, содержательное моделирование, познание сущности) Монография. Разумов В.И. СО РАН ИИТПМ, Омск, 1994. Рукопись деп. в ВИНИТИ 8.04.94., N 863.
- Кобзев А.И. Учение о символах и числах в китайской классической философии. М. «Наука». Изд. фирма «Восточная литература», 1993.
- Ладенко И.С. Становление и развитие идей генетической логики // «Вопросы методологии». 1991. N 3.
- Ладенко И.С., Разумов В.И. О некоторых логических аспектах использования символов в познании // Человек: феномен субъективности: Материалы межуниверситетского симпозиума. Омск, 1994. Ч. 2.
- Ладенко И.С., Разумов В.И, Теслинов А.Г. Концептуальные основы теории интеллектуальных систем (систематизация методологических основ интеллектики). Институт философии и права СО РАН. Новосибирск, 1994.
- Разумов В.И. Качественная модель гомеостатов и ее противоречия // Гомеостатика живых и технических систем: Материалы 8-го Всесоюзного семинара. Иркутск, 1991. Ч. 1.
- Разумов В.И. Содержательное моделирование для социального проекта // Интеллектуальное развитие организаций. Новосибирск, ВО «Наука», 1992.
- Разумов В.И., Сизиков В.П. Языки построения качественной модели динамичной АСУ // Материалы III Международной научно-технической конференции «Микропроцессорные системы автоматики». Новосибирск, Изд-во НГТУ, 1996.
- Разумов В.И., Сизиков В.П. Качественная модель уравнений Максвелла и ее роль в понимании природы радиоволн // Материалы Первой международной научно-практической конференции: «Информационные технологии и радиосети — 96». Омск, Изд-во ОмГУ, 1996.
- Семиодинамика: Труды семинара Под ред. Р.Г.Баранцева. Спб: Изд-во об-ва Ведической культуры, 1994.
- Хуайнань-цзы // Чжуцзы цзичен / Корпус китайской классики /. Т.7. Цит. по А.Лукьянов. В лабиринтах Дао // Проблемы Дальнего Востока. 1990, N 6.
- Щедровицкий Г.П., Ладенко И.С. О некоторых принципах генетического исследования мышления // Тез. докл. на 1-м съезде Общества Психологов. Вып. 1. АПН СССР. М. 1959.
Рис. 1. Изображение цикла у-син с выделенными нормальными и патологическими функциональными связями, исходящими от элемента Дерево.
Рис. 2. Схема информационной единицы управления — гомеостат. Примечание: БДАА обозначает — блок дополнительной активации и адаптации.
Рис. 3 а). Пентаграмма и гомеостат объекта — Мир. Рис. 3 б). Пентаграмма и гомеостат качества. Рис. 3 в). Пентаграмма и гомеостат анализа. Обозначения: Э — энергия, Е — единение, В — вещество, С — содержание, СО — способ отражения, И-А — информатика, Э-А — энергетика, Р — реальность, ИК — интегративное качество, ОК — объект-качество, ПК — подкачество, Ст — структура, Д — деталь, М-О — множество, Э-Т — элемент, Ак — аксиоматика, СИМ — символ, ОА — объект анализа, ПВ — правила вывода, Л-А — логика, С-А — семиотика.
Рис. 4. Комплексная схема распределения категорий познания. Обозначения: Э — энергия, Е — единение, В — вещество, С — содержание, СО — способ отражения, ИК — интегративное качество, ОК — объект-качество, ПК — подкачество, Ст — структура, Д — деталь, Ак — аксиоматика, СИМ — символ, ОА — объект анализа, ПВ — правила правила вывода М — мир, А — анализ, КИ — качество информационное, КФ — качество физическое, ИМ — информационный мир, ФМ — физический мир, ИА — информационный анализ, ФА — физический анализ.
Рис. 5. Представление связей категорий познания в виде ориентированного графа. Обозначения: ПКи — подкачество (информационное), Дф — деталь (физическая).