книги / Системный подход в современной науке
..pdfв) начало эксплицитного изучения организмов и других самоор ганизующихся систем, репрезентируемых нелинейными способами описания и нелинейными моделями.
В отношении третьего этапа отметим следующие наиболее важ ные особенности:
а) преобладание нелинейных способов описания, способных до статочно эксплицитно репрезентировать качественные преобразова ния сложных объектов и их возможную самоорганизацию, в резуль тате чего возникают новые структуры;
б) радикальные изменения в трактовке статуса флуктуации и осо знание фундаментального значения многоуровневости случайности, что дополняет отмеченные ранее, еще на втором этапе, многоообразие и многоликость случайности и сложности. Специфичность треть его этапа состоит в том, что случайность на определенном уровне мо жет играть «конструктивную» роль и, учитывая новый статус флукту ации на этом этапе, упомянутая случайность (точнее случайно веду щие себя объекты) приводит к образованию новых структур. Конст руктивная роль случайности нашла свое яркое выражение в измене нии традиционного понимания соотношения порядка и хаоса;
в) новый статус принципа простоты. Ранее преобладала установ ка на простоту способов описания простых объектов. Теперь же (хо тя отчасти уже со второго этапа), во-первых, наука уже не избегает с самого начала теоретически (и прежде всего математически) ис следовать сложность — сложные, многокомпонентные, многоуровне вые системы, создавая при этом новые средства упрощения (напри мер, средства понижения размерности в нелинейных моделях); вовторых, наукой осознано, что простые объекты могут вести себя весь ма сложно, и наука же, открыв это, оказалась в состоянии теперь до статочно просто описывать это сложное поведение и даже прогнози ровать его, хотя и учитывая уровень локальной непредсказуемости;
г) изменения в понимании соотношения простоты, сложности
ипредсказуемости. Классическая наука предполагает, что простота
ипредсказуемость совместимы в рамках механистической картины мира и лапласовского детерминизма. Однако на современном этапе, как отмечалось выше, формируется концепция локальной непредска зуемости, вырастающая из опыта применения нелинейных моделей в неравновесной термодинамике, синергетике, современной теории Динамических систем и др. Опыт обобщающих исследований пока зывает, что сложно то бытие, которое мало предсказуемо, плохо
предсказуемо, либо — тем более сложно то, что вообще непредска зуемо.
Таким образом, можно говорить об обновлении методологической культуры в процессе освоения наукой феномена сложности, об измене ния форм научного дискурса, которое среди прочего проявляется в ка чественном многообразии трактовок динамики, в тенденции к полимор физму, в допустимости или даже оправданности многовариантности форм поведения объектов. И все это было выявлено и понято прежде всего благодаря активному освоению нелинейных способов описания, позволяющих научно репрезентировать как поведение сложных эволю ционирующих объектов, так и механизмы их качественных изменений в процессе самоорганизации, что может сопровождаться — и это осо бенно важно — также и изменениями самой динамики поведения. При чем эти «механизмы» трактуются и описываются теперь уже, конечно, не с позиций механицизма, не сводя их к законам механики.
ПРИМЕЧАНИЯ
1 Отметим в этой связи такие работы последних лет: Хакен Г. Информация и самоорганизация. Макроскопический подход к сложным системам. М., 1991; Пригожин И., Стенгерс И. Время, хаос, квант. М., 1994; Kampis G. Selfmodifing sys tems in biology and cognitive scinces: a new framework for dynamics, information and compexity N.Y., 1991; Schroeder M. Fractals, Chaos, Power Laws — Minutes from infi nite paradise. N.Y., 1991; Gell-Mann M. Quark and the Jaguar — Adventures in the sim ple and the complex. N.Y., 1994; Hilborn R. Chaos and Nonlineor dynamics. Oxford, 1994; Katok A. Hasselblat B. Introduction to the Modern Theory of Dinamical Systems. Cambridge, 1995; M ainzerK. Thinking in Complexity. The Complex Dinamics of Matter, Mind and Mankind. Berlin, 1997.
2 См.: Мамчур Е Л ., Овчинников Н.Ф., Уёмов А.И. Принцип простоты и меры
сложности. М., 1989; Костюк В.Н. Изменяющиеся системы. М., 1993; Разумовский О.И. Бихевиоральные системы. Новосибирск, 1993; Майнцер К. Сложность и са моорганизация // Вопросы философии. 1997, № 3; Сачков Ю.В. Вероятность — на путях познания сложности // Философия науки. Вып. 4. М., 1998; Князева Е.Н. Сложные системы и нелинейная динамика в природе и обществе // Вопросы философии 1998, № 4; Levin R. Complexity — Life at the Ege of of Chaos. N.Y., 1993; Casti J. Comlexification: explaining a paradoxical world through the science of surprise N.Y., 1994; Holland J. Hidden Order — How Adaption builds complexity. N.Y., 1995; Back P. How Nature works — The Science of Self-Organised Criticality. N.Y., 1996.
3 Хакен Г. Цит. соч. С. 14.
4 Майнцер К. Цит. соч. С. 49. Кроме того, издательство Academic Press уже не сколько лет выпукает международный журнал «The Journal of Complexity».
5 Николис Г., Пригожин И. Познание сложного. М., 1990. С. 249. 6 Рассел Б. История западной философии. М., 1959. С. 76.
7 Максвелл Д. Статьи и речи. М., 1968. С. 108.
8 Больцман Л. Лекции по теории газов. М., 1959. С, 528.
9 См., например: Хуанг. Статистическая механика. М., 1968; Синай Я.Г. Лекции по эргодической теории. М., 1974 и др.
10 Поваров Г.Н. Ступени сложности // Управление, информация, интеллект. М., 1976. С. 162.
11 Налимов В.В. Теория эксперимента. М., 1971.
12 См.: Винер Н. Кибернетика. М., 1958, гл. 1 \ Его же: Кибернетика и общество. М., 1958, Предисловие.
13Гупало Ю.П., Пионтковский А.А. Предисловие // Касти Д. Большие системы. Связность, сложность и катастрофы. М., 1982. С. 5-6.
14 Нейман Д. Общая и логическая теория автоматов // Тьюринг А. Может ли ма шина мыслить? М., 1960.
15 Эшби У. Введение в кибернетику. М., 1959.
16 Поваров Г.Н. Цит. соч. С. 162.
17 См.: Николис Г., Пригожин И. Цит. соч.; Бирюков Б.В. Кибернетика и методо логия науки. М., 1974. С. 17.
18 Ласло Э. Основания трансдисциплинарной единой теории // Вопросы фило софии. 1997. № 3. С. 84.
19 Пригожин И. От существующего к возникающему. М., 1985. С. 16. 20 Пригожин И., Стенгерс И. Порядок из хаоса. М., 1986. С. 82.
21 Николис Г. Пригожин И. Цит. соч. С. 8.
22 Пригожин И. Наука, цивилизация и демократия // Философия и социология науки и техники. Ежегодник. 1988-1989. М., 1989. С. 14.
23 Кравцов Ю.А. Предисловие // Пределы предсказуемости. М., 1997. С. 6. 24 Пределы предсказуемости. М., 1997.
25 См.: Уайтхед А. Избранные работы по философии. М., 1990.
О.Е. Баксанский
СИСТЕМА КОГНИТИВНЫХ НАУК
В настоящее время понятие когнитивной науки является очень ши роким и недостаточно строго определенным. В этой связи следует выделить основные направления ее понимания и приложения:
—некий раздел научного знания, центральными понятиями кото рого являются знание и его репрезентация;
—исследовательская дисциплина, изучающая функционирова ние человеческого сознания на базе методологии информационного подхода, используя различные способы репрезентации информации
икомпьютерную метафору;
—совокупность современных эмпирических знаний, направлен ных на поиск ответов на давние эпистемологические вопросы, осо бенно о природе знания и его адекватности.
Когнитивная наука изучает устройство и функционирование кон цептуальных структур в человеческом сознании, прежде всего, меха низмы, с помощью которых человек приобретает, преобразует, реп резентирует, хранит и воспроизводит информацию, обеспечивающую
специфическое взаимодействие с другими людьми и окружающим миром в целом, т. е. его психические процессы и поведение. Когни тивная наука возникла как реакция на господство позитивистских ус тановок, ратующих за обезличенную науку (например, математичес кая логика, в которой постулаты сложнее самих высказываний), а так же благодаря развитию методологии научного знания («третий мир» и принцип фальсификации К. Поппера, «парадигмы» Т. Куна, «науч но-исследовательские программы» И. Лакатоса, «личностное зна ние» М. Полани, «тематический анализ науки» Дж. Холтона, «матри цы понимания» Ст. Тулмина, «этос науки» Р. Мертона, «новый диалог человека с природой» И. Пригожина, «эпистемологический анар хизм» П. Фейерабенда, «философия не» Г. Башляра и др.). В 60-70 гг. произошла ревизия идей позитивизма в пользу реализма и учета че ловеческого фактора.
Принципиальное и основополагающее значение для развития когнитивной науки сыграла когнитивная психология (У. Найссер,
Дж. Брунер), представители которой выступили против господству ющей в психологии бихевиоральной установки при описании, объяс нении и предсказании активности человека, его психических процес сов и поведения.
Началом когнитивной науки можно считать 11 сентября 1956 г., когда в г. Кембридж штата Массачусетс открылся семинар по теории информации, где была зачитана работа Ньюэлла и Саймона «Logic Theoretic», в которой исследовались процессы принятия администра тивных решений (впоследствии эта работа была удостоена Нобелев ской премии по экономике).
Можно выделить следующие характерные черты когнитивной на уки:
—междисциплинарность (существует комплекс наук, которые на зываются когнитивными: когнитивная философия, когнитивная пси хология, когнитивная лингвистика, когнитология);
—использование репрезентации знаний в качестве центрального понятия:
—использование компьютерной метафоры (сначала аппарат ная — hardware — компьютерная метафора: человеческий мозг по добен компьютеру: затем программная — software — компьютерная метафора: в сознании человека существуют структуры, подобные компьютерным программам; одно из доказательств — наличие сен сорной, кратковременной и долговременной памяти у человека):
—обращение к когнитивным структурам (например, репрезента циям, скриптам, сценариям, фреймам и т. д.);
—основная методология — информационный подход, а исследо вательский метод — вычислительный эксперимент (термин Герберта Саймона), включая метод интроспекции, т. е. наблюдение за психи ческими процессами и поведением человека;
—пониженный интерес к культурным и социологическим аспек
там функционирования знаний.
Если попытаться выделить метанаучные элементы и ценности ког нитивных наук, иными словами, всю совокупность представлений о предмете, которые в рамках данной научной концепции считаются истинными и не могут быть фальсифицированы (имеют статус акси ом — положений, принимаемых без доказательств), то схематически получается следующая картина.
В основе когнитивной науки лежит реалистическая традиция: че ловеческое мышление познаваемо и к нему могут быть применены
конкретные исследовательские методы. Это воплощается в понятии материально-символьная система. Она состоит из символов — мате риальных образований, которые могут выступать в качестве выраже ний. Символьная структура — набор процессов создания, модифика ции и операций с выражениями.
Предполагается, что существует некоторый уровень изучения пси хических функций человека, отличный от нейрофизиологического, — уровень концептуальных репрезентаций. Репрезентативный уровень оперирования символьными системами не зависит от материально го носителя информации. Он изучается с других позиций.
Вкачестве основных когнитивных единиц выступают следующие:
—концепты;
—пропозиции;
—схемы (типа гештальтов);
—динамические фреймы (сценарии).
Когнитивный подход с моделью переработки информации базиру ется на следующих «трех китах»:
1.Теория информации (включая теорию связи), которая постави ла задачу моделирования процессов обнаружения сигналов, внима ния.
2.Лингвистика, исследующая подходы к языку и его грамматиче ские структуры, а также семантические поля.
3.Компьютерная наука и кибернетика, особенно такой ее раздел как искусственный интеллект, которые заставили пересмотреть ос новные постулаты, касающиеся обработки и хранения информации.
Когнитивные модели основаны на наблюдениях и описывают структуры и процессы познания. Их построение помогает лучше по стичь наблюдаемое. Они представляют собой эвристические постро ения, используемые для организации существующего объема лите ратуры, стимуляции дальнейших исследований, координации иссле довательских усилий и облегчения коммуникации между специалис тами. Модель переработки информации предполагает, что процесс познания можно разложить на ряд этапов, каждый из которых пред ставляет собой некую гипотетическую единицу, включающую набор уникальных операций, выполняемых над входной информацией. Предполагается, что реакция на событие является результатом серии таких этапов и операций: кодирование информации, воспроизведе ние информации из памяти, формирование понятий, суждения и вы сказывания. На каждый этап поступает информация от предыдуще
го этапа, и затем над ней выполняются свойственные данному этапу операции.
Вся жизнедеятельность человека связана с оперированием раз личного рода информацией. Как уже отмечалось, объектом исследо вания комплекса наук, объединенных термином когнитивные науки, является анализ процессов приобретения, преобразования, репре зентирования (представления), хранения и воспроизведения инфор мации индивидом, в то время как основным предметом изучения яв ляется выявление когнитивных стратегий человека путем анализа его вербальных паттернов и невербальных реакций, на основе чего складываются стратегии и приемы, которые могут быть использова ны для передачи некоторого навыка или поведенческой схемы дру гим людям, а также для их применения в других контекстах.
Основанием объединения совокупности определенных наук в об щую систему — систему когнитивных наук — является возможность выделения некой единой базовой фундаментальной методологичес кой системы получения соответствующего научного знания об опери ровании человека информацией:
—путей, способов, методов, приемов и процедур получения зна
ний;
—лабораторного и экспериментального оборудования для его по лучения;
—специфического языка (совокупности понятий) для выражения
иобмена полученными результатами
Согласно существующей методологической схеме построения на учного знания, подходы, развиваемые современными когнитивными науками, можно подразделить на:
—фундаментальные;
—прикладные;
—практические.
Однако в историческом процессе становления когнитивных на ук сложилась несколько иная терминология, что в значительной ме ре связано с тем, что данное направление исследований развива лось иностранными учеными, и только в последнее время оно по лучило распространение в России. (Мы оставляем в стороне рас смотрение причин такого положения дел). В когнитивных науках различают:
— эпистемологию как систему знаний и ценностей, т. е. философ ские основания когнитивных наук;
—методологию как приемы и процедуры применения выделенных знаний и ценностей;
—технологию как средства, позволяющие применять эти знания
иценности.
Благодаря многоуровневой структуре когнитивных наук оказыва ется возможным придавать абстрактной понятийной информации о глобальных и культурных паттернах и тенденциях такую форму, ко торую можно было бы связать с конкретным организационным инст рументом или индивидуальными действиями и поведением.
В основе когнитивных наук лежит ряд базовых предположений, ко торые описывают взаимоотношение человека и реальности и играют важную роль во всех сферах человеческой деятельности. Рассмот рим и кратко прокомментируем эти предпосылки.
Карта не есть территория
Человек воспринимает реальность с помощью органов чувств, возможности которых ограничены. Индивид может лишь составлять когнитивные карты окружающей реальности на основе информации, получаемой сенсорными анализаторами, а также взаимоотношения ми между этой информацией и субъективными воспоминаниями
идругими переживаниями. Следовательно, человек реагирует не на реальность как таковую, а на собственные когнитивные карты этой реальности.
Этот факт является фундаментальным с точки зрения понимания
иобъяснения как познавательной активности человека, так и опре деляемых последней поведения, мыслей, идей, убеждений, стерео типов, аттитюдов. Он является развитием принципов общей семан тики, сформулированных А. Кожибским (1879-1950), краеугольным положением которой является представление о том, что когнитивная (ментальная) «карта не тождественна территории» (или, в иной фор мулировке, «карта не есть территория»). Таким образом, между са мим миром и его картами (репрезентациями) есть принципиальное различие.
Сэтой точки зрения «правильных» или «неправильных» когнитив ных карт мира не существует. У каждого есть собственное мировоз зрение, основанное на индивидуальных ментальных картах. Именно эти карты в большей степени, чем сама реальность, определяют то,
как мы интерпретируем окружающий мир, как реагируем на него и ка ким значением наделяем собственное поведение и переживания. Та ким образом, человека ограничивает, сдерживает или наделяет аль тернативами не «внешняя» реальность, а скорее его когнитивная кар та этой реальности. Одно из фундаментальных допущений когнитив ных наук состоит в том, что чем богаче когнитивная карта мира ин дивида, тем больше у него возможностей адекватно адаптироваться в окружающей реальности.
Жизнь и сознание обладают системным характером
Человек является системой взаимодействий, составленной из множества подсистем, и в то же время индивид — система внутри ряда более крупных систем. Взаимодействия, имеющие место внут ри человека, а также между людьми и их окружением, носят систем ный характер и происходят согласно определенным системным прин ципам. Все это складывается в определенную структуру систем и под систем, оказывающих взаимное влияние друг на друга.
Невозможно на каком-либо уровне полностью изолировать одну часть системы от другой. Люди подвержены влиянию многих аспек тов окружающей их системы. Важно учитывать не только когнитив ные процессы, протекающие внутри человека, но и то влияние, кото рое оказывает на него окружающая система. В частности, индивид, успешно функционирующий в одной системе, может столкнуться с ог раничениями или запретами в системе другого вида. Необходимо принимать во внимание всю систему взаимодействий действитель ности, которая стимулирует, поощряет то или иное явление или про цесс либо противодействует ему.
Закон необходимого разнообразия
Этот принцип теории систем имеет большое значение для любой успешной деятельности. Суть его заключается в том, что необходи мо постоянно варьировать действия и процессы, с помощью которых человек пытается достичь результата. Даже эффективные в прошлом приемы могут утратить свою действенность, если изменится окруже
ние или система. Действия, которые приносили успех прежде, могут быть успешными и впредь, но если в окружающей системе произош ли какие-либо изменения, старые приемы уже не будут эффективны.
В частности, закон необходимого разнообразия подразумевает, что для успешной адаптации и выживания элемент системы должен обладать определенным минимальным запасом гибкости, и эта гиб кость должна быть пропорциональна потенциальной вариабельности или неопределенности остальной части системы. Другими словами, если человек хочет достигнуть определенной цели, ему необходимо найти несколько способов ее достижения. Число вариантов, гаранти рующих получение результата, зависит от масштаба вероятных из менений внутри системы, в которой находится желаемая цель. Опре деление степени гибкости, которой требует ситуация, является ре зультатом оценки взаимоотношений между частями системы и самой системой.
Одними из базовых понятий когнитивных наук являются «глубин ная структура» и «поверхностная структура», заимствованные из теории трансформационной грамматики Ноама Хомского. Согласно последнему, мысли, понятия, идеи (глубинные структуры) не являют ся неразрывно связанными с каким-либо конкретным языком, но мо гут быть выражены различными лингвистическими средствами (по верхностными структурами). Английское слово house, французское chez, испанское casa относятся к одному и тому же понятию и дан ным опыта. Сложные идеи и мысли «выходят на поверхность» (оформляются в языке) после ряда преобразований, с помощью ко торых они превращаются в хорошо оформленные предложения и сло восочетания. Подобные преобразования выступают в роли фильтра для глубоких структур.
Как показали Дж. Гриндер и Р. Бэндлер, движение от глубинных структур к поверхностным обязательно включает процессы обобще ния, опущения и искажения информации1.
Обобщение представляет собой когнитивный механизм, отделяю щий элементы или части когнитивной карты от исходного опыта, так что они начинают представлять целую категорию, частным примером которой является этот опыт. Способность к обобщению чрезвычайно важна для взаимодействия с реальностью.
Опущение — когнитивный механизм, с помощью которого чело век избирательно обращает внимание на одни измерения собствен ного опыта, исключая при этом другие. В одних контекстах подобное