|
Универсализация знаний и Диал как язык-посредник междисциплинарного обмена
В.В.Куликов
Verizon Labs
40 Sylvan Rd Waltham MA 02451,USA
muanation@hotmail.com
С.В.Ёлкин
Институт Прикладной Математики им. М.В. Келдыша РАН
Россия, 125047, Москва,Миусская пл., д.4
elkin_serg@mail.ru
Специализация есть очевидное общественное благо. В сегодняшнем мире узких специалистов это аксиома, не требующая доказательств. Времена великого Леонардо да Винчи, времена великих ученых-универсалистов, ученых-энциклопедистов, как представляется, ушли в прошлое навсегда. И, тем не менее, крупнейшие открытия делаются, именно, на стыке различных дисциплин. Удивительнейшие изобретения представляют собой следствие соединения, как казалось, несоединимого. Так ушла ли, действительно, насовсем универсальность мыслителей? Возможна ли сегодня “тотальная” универсализация знаний?
Сама постановка такого вопроса в нашем безумно разнообразном мире, поначалу, кажется не менее “безумной”. Но, может быть, все-таки, прав Нильс Бор, считавший что идея, чтобы быть верной должна быть “достаточно безумной”? Существуют же, в конце-концов, такие впечатляюще-красивые и бесконечно разнообразные фигуры как фрактали – и при всем этом каждая часть фракталя геометрически подобна любой другой ее части. И ведь нельзя же сказать, что это некие редкие казусы, нет - фрактали чрезвычайно распространены в природе: горы, облака, молнии и деревья лишь некоторые из многочисленных примеров. Одни и те же геометрические образы характерны для самых, казалось бы, различных явлений: например, спираль появляется и в течении воды у стока домашней ванны и в структуре галактик. Одни и те же уравнения описывают самые различные природные явления, наиболее известный пример: волновые уравнения, описывающие явления от волн морского прибоя до волн возбуждений в мозгу человеа и поведения квантов Вселенной.
Последний пример наводит на мысль, что истоки универсализации нужно искать в области фундаментальных законов, единых для всего мира. Только вот “степень универсальности” таких законов, как нетрудно понять, должна быть выше степени универсальности, скажем, закона всемирного тяготения Ньютона. Действительно, закон тяготения пригоден только для материальных тел имеющих массу – а наши предполагаемые законы должны быть применимы во всех случаях и для всех мыслимых объектов изучения: от частиц и волн до мыслей и эмоций человека.
Иначе говоря, если гипотеза о возможности тотальной универсализации верна, мир должен представлять собой один-единственный фракталь, каждая часть которого, в каком-то смысле, подобна любой другой его части. Или, другими словами, искомое “единое универсальное уравнение” должно описывать мир в любой, наперед выбранной, его области. Подобные идеи до сих пор выдвигали лишь богословы да философы, утверждавшие, между прочим, что, при всем разнообразии, единство мира настолько велико, что “убрав из Вселенной малейшую пылинку, мы тем самым, разрушим ее”. Исторически первым человеком, построившим именно такую единую фрактальную систему мира, был великий немецкий мыслитель, творец системы диалектики, Гегель. Основное положение диалектики, ее “универсальное уравнение” или “единый закон” состоит в том, что каждый объект изучения, каким бы он ни был, выступает в виде противоположностей, причем, именно, единство этих противоположностей (противоречие) составляет саму суть объекта. Универсальность этого закона, применимость ко “всему и вся”, естественным образом, приводит к его рекурсивности, применимости к самому же себе. Утверждаемое единство противоположностей приводит к своей собственной противоположности, к различию-противоположению. Противоположности не только едины, но и различны, а именно, “противоположны”. Тем самым возникает универсальное “порождающее правило” для понятий, знаменитый “метод триад” Гегеля. Продолженный рекурсивно в бесконечность, он порождает саму систему, объемлющую весь мир. Стоит отметить, что фундаментальной характеристикой и, собственно, математическим определением фракталя, как раз является наличие единого “порождающего правила”, зная которое можно построить весь фракталь целиком. Радикальная, революционно рушащая все устои система Гегеля была не понята его современниками. Не понята она большинством ученых и до сих пор, более 180 лет спустя. Немалую роль сыграло в этом кажущееся “нарушение законов логики”, той самой логики, которую ее творец Аристотель как раз и вывел, опираясь на диалектику, знатоком которой он был. Хотя Гегель и показал со всей ясностью, что формальная логика является неотъемлемой частью диалектики и выводится из нее, утверждение диалектикой наличия противоречий в мире, напрочь отрицаемое так называемыми “аксиомами” логики, поставило на ней крест для многих и многих поколений ученых-естествоиспытателей.
Недоказуемые “самоочевидные” аксиомы, с легкостью выводимые из куда более общих положений диалектики Гегеля, как “научное” основание для отвержения самой диалектики – вот ведь ирония истории! Так или иначе, сегодня здесь все приходится выводить заново. Современными, предельно мощными понятиями современной науки, которые можно поставить наравне с диалектическими понятиями единства и различия противоположностей являются понятия симметрии и инвариантности. Именно, под симметрией какого либо объекта сегодня понимают наличие некоторого преобразования, трансформирующего одну из форм (ипостасей, проекций) объекта в некую другую. Основным инвариантом преобразования, то есть, сущностью, не изменяемой при преобразовании симметрии, оказывается, таким образом, сам объект. Так, например, при лепке из пластилина, лепка понимается как преобразование симметрии, а инвариантом же оказывается сам пластилин. Теперь нетрудно понять, в современной трактовке, саму суть диалектики: она в утверждении наличия некоей “симметрии противоположностей” у каждого объекта и его инвариантности при трансформации одной из противоположностей в другую. Иначе говоря, каждый объект фундаментально имеет две “стороны”, “проекции-ипостаси” которые обычно и выглядят для нас, его “противоположностями”.
Поскольку наличие и повсеместная распространенность противоположных сторон вещей, процессов и явлений сомнений, по-видимому, ни у кого не вызывает, такая “симметрия противоположностей”, тех же битов, симметрия нулей и единиц информатики, вполне может претендовать на статус фундаментальной симметрии нашего мира, присутствующей везде и всюду, на всех уровнях познания. Таким образом, гипотеза фрактальности нашего мира находит некоторое подтверждение. Не забудем, однако, что для утверждения истинной фрактальности необходимо еще и наличие универсального рекурсивно порождающего правила, формирующего новые противоположности и, соответственно, новые симметрии – правда, все того же, единого “битового” типа. Нетрудно догадаться, что в данном случае таким порождающим правилом оказывается само преобразование симметрии, превращающее одну из ипостасей объекта в ее “противоположность”. Само такое преобразование естественно назвать “противоположением” или, согласно диалектической традиции, “диалектическим отрицанием”. Действуя рекурсивно, такое преобразование и само по себе должно быть симметричным, в смысле противоположения. Противоположным тут будет, как нетрудно догадаться, отрицание противоположности, то есть, тождество, единство – или, иными словами, утверждение. Именно так, между прочим, из диалектики отрицания рождается формальная логика. Рассуждая таким образом Гегель вывел все законы формальной логики, правила логического вывода – силлогизма и прочее. Мы же выберем для примера случай попроще, но отнюдь не менее универсальный. Рассмотрим такое фундаментальное, присущее всем, без исключения объектам нашего мира универсальное свойство как “бытие”. Каждая вещь, процесс или мысль могут “быть”, а могут и “не быть”. Это явные противоположности и преобразованием симметрии бытия будет превращение “небытия” в “бытие” или, иначе, “рождение”, “появление”. Обратным процессом-преобразованием симметрии станет, естественно, смерть, исчезновение. Применяя рекурсивно порождающее правило и к ним, получим процесс трансформации рождения в смерть – такой процесс, в просторечии, называют “жизнью”, а более корректно “временем” (всеобщим процессом перехода от появления к исчезновению). Обратный переход из смерти в жизнь это “возрождение” или, своего рода, “антивремя”, “динамическое сохранение”, “восстановление” – “сохранение-память”. Вполне очевидно, что подобное построение фрактального типа вполне универсально, ведь оно может быть применено к любому объекту, без какого либо исключения. Возникающая фрактальная иерархия симметрий описывает объект или процесс, будь он локален или глобален, тем более подробно, чем глубже мы готовы применять наше порождающее правило. При этом в контексте различных использований данного универсального подхода, порожденные симметрии получают, как нетрудно понять, различную интерпретацию. Так в развитой именно таким образом, одним из авторов данных тезисов, квантовой теории пространства-времени [1] показано, что “памятью” Вселенной, сохраняющей “события времени” является пространство – и диалектический процесс порождения симметрий естественным образом приводит к возникновению уравнений Эйнштейна и Дирака. В более поздней совместной работе авторов [2] подобным же образом развита математическая теория личности. В работах [3,4] тем же способом развито абстрактное исчисление (у-чисел), объединяющее фрактально развивающиеся объекты и, соответственно, усложняющиеся операции над ними. Наиболее же выдающимся примером эффективности данного подхода стал созданный в 80-е годы прошлого века универсальный фрактальный язык обмена идей и общения Диал [5]. Этот первый в истории истинно “философский” язык, был построен строго согласно порождающему правилу, в котором базой было выбрано “бытие звука” или, иначе, переходы симметрии типа “молчание-звук”, и далее, порождающее ударения, ритмы, интонации, фонемы и полную грамматику вместе со словарным ресурсом языка. Язык, как орудие общения, всегда является средством отображения мира вокруг нас – и сама возможность построения языка подобного уникального типа и, доказанная в 90-е годы в экспериментальных группах обучения легкость его усвоения и применения в любом возрасте стали важнейшим доказательством справедливости гипотезы фрактальной Вселенной. В дальнейшем на основе Диала и абстрактного исчисления у-чисел был разработан семантический язык SL [6], предназначенный для формализованной записи смыслов слов и выражений естественного языка для задачи машинного перевода. Сегодня на повестке дня стоит задача создания методологического базиса для эффективного перевода на основе Диала и его формализованной версии языка SL идей из одной научной области в другую. Как представляется, данная задача должна решаться одновременно с различных направлений, причем информатика способна сыграть решающую роль на каждом из них.
Первым направлением является организация повсеместного изучения версии базового Диала, прежде всего, людьми творческого труда – учеными, изобретателями, педагогами и философами. Здесь речь может идти об эффективных обучающих системах, встроенных в системы коллективного мышления, форумы и чаты, ориентированные на Диал. Первичное обучение Диалу уже ведется сегодня на регулярной основе в рамках форума МИФИ [7].
Вторым направлением является создание систем поддержки научных исследований - баз данных, ориентированных на конкретные интерпретации Диала в различных научных областях. Такие экспертные системы, облегчающие узким специалистам переход на новое восприятие мира и перевод положений конкретных теории, идей и уравнений на абстрактную базу Диала должны создаваться в тесном взаимодействии экспертов по Диалу с заинтересованными представителями наук. Обмен идеями между базами на основе языка-посредника позволит навести прочные мосты между различными направлениями и отраслями знаний. Системы поддержки научных исследований уже в ближайшие годы смогут выявлять белые пятна в частных научных теориях, помогать выстраивать иерархию категорий и основных понятий в данной предметной области, предлагать варианты аксиом, делать проверку утверждений теории на универсальность, и затем обратно использовать достигнутые результаты для обогащения используемой экспертной системы.
Третьим направлением является создание игровых обучающих систем на базе Диала, способных научить детей не только общению на Диале, но и эффективному применению фрактальных принципов мышления на практике игры.
Четвертым направлением является создание вариантов серверных коллективных игр, формулирующих условия научных проблем, введенных в систему через экспертные базы данных, на основе интерпретации игровой ситуации. Здесь принцип фрактальности природы сможет заработать в полную силу, давая возможность детям решать проблемы на понятном для них “языке-контексте” игры.
Наконец, пятым, фундаментальным, фантастическим и одновременно наиболее перспективным направлением, ориентированным на будущее является создание на базе Диала прямого интерфейса научного диалога Человек-Природа, где разговорная речь на Диале или игровая ситуация будут непосредственно интерпретироваться как роботизованное управление экпериментальной ситуацией, перестройка не только условий эксперимента, но и самой его материальной части, оборудования и приборов.
Литература
1.V.V.Koulikov, http://www.pycbi.com/science/UnivInfoSpace.html
2. Куликов В.В., Ёлкин С.В.Супероператоры и теория информационного взаимодействия Материалы 8-го научно-практического семинара "Новые информационные технологии".М.:МГИЭМ,
2005, С. 150-193.
3. Ёлкин С.В. Информационное исчисление Вестник ВИНИТИ НТИ. 2002. сер 2, N11. С17-24.
4. Ёлкин С.В., Игашов С.Ю. Алгебра у-чисел: возможности в области построения функций и множеств Препринт ИПМ N 60 за 2005г.
5. Куликов В.В., Гаврилов Д.А., Елкин С.В., Универсальный искусственный язык- “hOOM-Диал”. -М.: Гэлэкси Нэйшн, 1994, -113 с.
6.Ёлкин С.В. Открытый cемантический язык SL Вестник ВИНИТИ НТИ. 2003. сер 2, N4. С.5-15
7. http://www.ura.mephist.ru/
|
|
