ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 05.12.2023
Просмотров: 2288
Скачиваний: 13
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
динамизма биосферы практически бесполезен!
В подобных ситуациях математическое моделирование и экспериментирование с системами математических мо- делей, которые с определенной точностью воспроизводят
(имитируют) реальность, становятся единственным возмож- ным средством анализа. Но такие «машинные эксперимен- ты» будут эффективным средством исследования тогда и только тогда, когда вычислительная система приспособлена к диалоговому режиму.
Исследователь должен иметь определенные и достаточно простые (удобные) возможности задавать вопросы системе,
в которой записаны в форме комплекса программ те моде- ли, которые имитируют изучаемые природные процессы, и достаточно быстро и в наглядной форме (например, в форме графика) получать необходимые ответы.
Дальнейшее развитие диалоговых средств и способов представления информации, повышающих эффективность работы исследователя, я вижу в более глубоком понимании процессов мышления, в понимании того, что необходимо для более полного раскрытия способностей человеческого интеллекта, и создании необходимых для этого технических и математических средств.
Вычислительная техника, которая появилась еще в кон- це 40-х годов, долгое время такими возможностями не обла- дала. Мы многие годы воспринимали ее просто в качестве быстродействующего арифмометра. Лишь где-то на рубеже
В подобных ситуациях математическое моделирование и экспериментирование с системами математических мо- делей, которые с определенной точностью воспроизводят
(имитируют) реальность, становятся единственным возмож- ным средством анализа. Но такие «машинные эксперимен- ты» будут эффективным средством исследования тогда и только тогда, когда вычислительная система приспособлена к диалоговому режиму.
Исследователь должен иметь определенные и достаточно простые (удобные) возможности задавать вопросы системе,
в которой записаны в форме комплекса программ те моде- ли, которые имитируют изучаемые природные процессы, и достаточно быстро и в наглядной форме (например, в форме графика) получать необходимые ответы.
Дальнейшее развитие диалоговых средств и способов представления информации, повышающих эффективность работы исследователя, я вижу в более глубоком понимании процессов мышления, в понимании того, что необходимо для более полного раскрытия способностей человеческого интеллекта, и создании необходимых для этого технических и математических средств.
Вычислительная техника, которая появилась еще в кон- це 40-х годов, долгое время такими возможностями не обла- дала. Мы многие годы воспринимали ее просто в качестве быстродействующего арифмометра. Лишь где-то на рубеже
60–70-х годов мы начали понимать, что это быстродействие может стать залогом совсем новых средств исследования.
Мы начали понимать, что такое человеко-машинный диалог и с помощью каких средств он может быть реализован.
В создании необходимых для этого технических средств бесспорно очень велика заслуга инженеров. Но главное в утверждении новой роли компьютеров, на мой взгляд, сдела- ли все-таки математики. Именно они первыми осознали всю важность проблемы и создали то математическое обеспече- ние, без которого любые инженерные изобретения не могли бы быть использованы на практике.
Так называемое системное математическое обеспечение,
специальная организация программ, новая технология по- строения системы моделей (о которой я еще буду говорить)
позволили не только создавать большие системы математи- ческих моделей, но и использовать их для решения задач та- кой сложности, которая казалась непреодолимой еще пару десятков лет тому назад. В частности, только теперь стало доступным изучение с помощью математического моделиро- вания биосферных процессов глобального масштаба.
Сами идеи машинного эксперимента, который сегодня превратился в одно из важнейших средств научной работы не только теоретиков, но и экспериментаторов, зародились в головах математиков уже давно. Они начали обсуждаться еще в те времена, когда никаких диалоговых средств еще и в помине не было, когда компьютеры еще представляли со-
бой малонадежные ламповые «монстры» и были, конечно,
совершенно не приспособлены к диалогу.
Одним из первых примеров реализации диалога человек –
компьютер была, вероятно, попытка численного решения за- дачи отыскания экстремума функции, топографическая по- верхность которой имеет овражную структуру. Эта схема диалоговой оптимизации была реализована на ламповой ма- шине БЭСМ-1 в начале шестидесятых годов (см. подробнее:
Моисеев H. Н. Численные методы в теории оптимальных си- стем. М., 1971, с. 188–190).
Употребляя термин «человеко-машинный диалог», я по- нимаю его смысл достаточно широко, как любое средство объединения – объединения формально-логического и гу- манитарного стилей мышления. Такое объединение включа- ет в себя целый ряд элементов очень различной природы,
включая технический, машинный сервис и специальное про- граммное обеспечение и специально для этого вырабатывае- мую систему процедур, объединяющих усилия специалистов разного направления. Вот это все и призвано помочь нам преодолеть одно из труднейших противоречий современно- сти и создать инструмент, необходимый для выбора «стра- тегии Разума»!
Современные научные проблемы во все большей степени начинают носить принципиально междисциплинарный ха- рактер. Глобальные проблемы являются их ярким предста- вителем: их решение требует участия самого широкого спек-
совершенно не приспособлены к диалогу.
Одним из первых примеров реализации диалога человек –
компьютер была, вероятно, попытка численного решения за- дачи отыскания экстремума функции, топографическая по- верхность которой имеет овражную структуру. Эта схема диалоговой оптимизации была реализована на ламповой ма- шине БЭСМ-1 в начале шестидесятых годов (см. подробнее:
Моисеев H. Н. Численные методы в теории оптимальных си- стем. М., 1971, с. 188–190).
Употребляя термин «человеко-машинный диалог», я по- нимаю его смысл достаточно широко, как любое средство объединения – объединения формально-логического и гу- манитарного стилей мышления. Такое объединение включа- ет в себя целый ряд элементов очень различной природы,
включая технический, машинный сервис и специальное про- граммное обеспечение и специально для этого вырабатывае- мую систему процедур, объединяющих усилия специалистов разного направления. Вот это все и призвано помочь нам преодолеть одно из труднейших противоречий современно- сти и создать инструмент, необходимый для выбора «стра- тегии Разума»!
Современные научные проблемы во все большей степени начинают носить принципиально междисциплинарный ха- рактер. Глобальные проблемы являются их ярким предста- вителем: их решение требует участия самого широкого спек-
тра специалистов. А для этого прежде всего нужны общий язык и соответствующие средства работы с информацией.
Необходимый язык дают математические модели или,
более точно, такие описания изучаемых явлений, в кото- рых используется язык математики. Техническими сред- ствами становятся современные вычислительные систе- мы, то есть совокупность вычислительных машин, вспо- могательных устройств (систем ввода-вывода, графических устройств и т. д.) и соответствующего математического обес- печения, необходимого для решения возникающих матема- тических задач.
И модели, и инструментарий – это все необходимые эле- менты диалоговой системы. Но их одних еще мало для эф- фективного получения необходимых знаний.
Как уже говорилось выше, наши средства анализа, наши знания окружающего мира недостаточны для того, чтобы полностью описать происходящее в нем на языке математи- ки. И, по-видимому, на любом уровне развития науки все- гда будет происходить нечто подобное, ибо язык математи- ки, как и любой другой язык, не является универсальным.
По этой причине наши модели, как правило, не бывают за- мкнутыми.
Последнее означает, что системы уравнений, соотноше- ний, неравенств содержат величины, которые не определя- ются в рамках моделей и не задаются начальными условия- ми. Они должны быть заданы заранее, то есть быть фактора-
Необходимый язык дают математические модели или,
более точно, такие описания изучаемых явлений, в кото- рых используется язык математики. Техническими сред- ствами становятся современные вычислительные систе- мы, то есть совокупность вычислительных машин, вспо- могательных устройств (систем ввода-вывода, графических устройств и т. д.) и соответствующего математического обес- печения, необходимого для решения возникающих матема- тических задач.
И модели, и инструментарий – это все необходимые эле- менты диалоговой системы. Но их одних еще мало для эф- фективного получения необходимых знаний.
Как уже говорилось выше, наши средства анализа, наши знания окружающего мира недостаточны для того, чтобы полностью описать происходящее в нем на языке математи- ки. И, по-видимому, на любом уровне развития науки все- гда будет происходить нечто подобное, ибо язык математи- ки, как и любой другой язык, не является универсальным.
По этой причине наши модели, как правило, не бывают за- мкнутыми.
Последнее означает, что системы уравнений, соотноше- ний, неравенств содержат величины, которые не определя- ются в рамках моделей и не задаются начальными условия- ми. Они должны быть заданы заранее, то есть быть фактора-
ми экзогенными по отношению к модели, либо быть подо- бранными экспертами в процессе самого машинного экспе- римента.
Иными словами, исследование даже относительно про- стых задач энвайроментального характера и частных про- блем не сводится к решению чисто математических задач и требует, как правило, дополнительного исследования со- держательного характера. При этом чем сложнее исследо- вания, тем больше возникает неформализуемых ситуаций и тем больше удельный вес содержательного анализа.
Интуиция и рассуждения по аналогии приобретают в этих условиях важнейшее значение. И в то же время по мере усложнения предмета исследования традиционные методы естественных и общественных наук, не использующие тех- нику формального анализа и машинную обработку инфор- мации, становятся все более беспомощными, поскольку ко- личество и взаимная обусловленность событий растут столь быстро, что человеческий мозг уже не в состоянии их усво- ить и тем более проанализировать.
Таким образом, с возрастанием сложности изучаемых проблем их все труднее сводить к чисто математическим задачам, а нематематические методы становятся все менее эффективными. Выход из этого тупика может быть найден только в объединении этих двух сфер человеческого мышле- ния – строго логической, опирающейся на возможности ма- шинной переработки информации с помощью моделей и ме-
Иными словами, исследование даже относительно про- стых задач энвайроментального характера и частных про- блем не сводится к решению чисто математических задач и требует, как правило, дополнительного исследования со- держательного характера. При этом чем сложнее исследо- вания, тем больше возникает неформализуемых ситуаций и тем больше удельный вес содержательного анализа.
Интуиция и рассуждения по аналогии приобретают в этих условиях важнейшее значение. И в то же время по мере усложнения предмета исследования традиционные методы естественных и общественных наук, не использующие тех- нику формального анализа и машинную обработку инфор- мации, становятся все более беспомощными, поскольку ко- личество и взаимная обусловленность событий растут столь быстро, что человеческий мозг уже не в состоянии их усво- ить и тем более проанализировать.
Таким образом, с возрастанием сложности изучаемых проблем их все труднее сводить к чисто математическим задачам, а нематематические методы становятся все менее эффективными. Выход из этого тупика может быть найден только в объединении этих двух сфер человеческого мышле- ния – строго логической, опирающейся на возможности ма- шинной переработки информации с помощью моделей и ме-
тодов математики, и неформальной, опирающейся не только на огромный опыт и навыки, но и на чувственное восприя- тие окружающего мира.
В этом синтезе и рождаются те новые подходы к познанию реальности, которые постепенно открывают нам пути к по- строению теории развития ноосферы.
В этом синтезе и рождаются те новые подходы к познанию реальности, которые постепенно открывают нам пути к по- строению теории развития ноосферы.
1 ... 10 11 12 13 14 15 16 17 ... 26
Примечание. Я хочу обратить внимание на несводимость сознания, а тем более творчества, к логике. Процессы творчества, озарения будут для нас еще долго тайной за семью печатями. И тем не менее мы сегодня уже способны помочь реализации творческих планов, творческих актов, создавая человеку условия,позволяющие ему понять его собственные цели.Именно в этом я и вижу основное значение диалоговых комплексов для развития цивилизации.Организация сложных междисциплинарных, или, как те- перь говорят, системных, исследований представляется мне в форме некоторой сети, в узлах которой находятся «голо- вы» исследователей – биологов, физиков, химиков, эколо- гов, экономистов, способных давать правильные и четкие от- веты на отдельные конкретно поставленные вопросы, А меж- ду собой эти «головы», или, лучше сказать, «локальные ин- теллекты», связаны нитями логических отношений, прове- сти анализ и установить закономерности которых, как и осу- ществить обмен информацией между «локальными интел- лектами», способна только вычислительная система.
Так вот, говоря об осуществлении человеко-машинного диалога, я предполагаю, что реализована система, включа- ющая в себя не только технические средства (вычислитель- ную машину, вспомогательное оборудование), модели и ма- тематическое обеспечение, но и совокупность процедур (ал- горитмов) работы со специалистами в отдельных конкрет- ных областях знаний, позволяющей этой сети функциони- ровать, то есть использовать ее для получения необходимой информации. Создание технических средств, обеспечиваю- щих нужные связи между узлами сети, достаточно быстрый и удобный обмен вопросами и ответами между специалиста- ми, участвующими в ее работе, появление уникальных ма- шинных языков как основы формализма – все это я считаю началом истинной истории вычислительной техники, кото- рая позволит нашей цивилизации, несмотря на несовершен- ство и слабость индивидуального человеческого мозга, пре- одолевать любые информационные тупики.
Сочетание вычислительных и логических возможностей компьютера с интеллектом Человека и с совокупностью всех технических средств, которые делают это сочетание эффек- тивным средством решения сложнейших проблем, стоящих перед людьми, было названо нами еще в конце 60-х годов
«имитационной системой». Основой такой системы явля- ется модельное описание, представление реальной действи- тельности в вычислительном комплексе.
Мы довольно подробно говорили о целом ряде особенно-
стей современной вычислительной техники, и читателю мо- жет показаться, что обсуждаемые в этом разделе вопросы но- сят специальный характер и лежат в стороне от проблем, рас- сматриваемых в этой книге. В действительности это не так,
ибо теперь речь идет о новых принципах работы с информа- цией, которые непосредственно влияют на характер «алго- ритмов эволюции, а следовательно, и на протекание общего процесса развития на нашей планете.
Мы вступаем в XXI век, цивилизация которого будет про- низана электроникой подобно. тому, как организм животно- го пронизан нервными волокнами.
Сегодня во всех странах много пишут об электронике и ее влиянии на все стороны жизни человеческого общества.
Главное здесь состоит, наверное, в том, что без соответству- ющего развития вычислительной техники мы не можем рас- считывать на вступление в эру «направляемого развития».
Сегодня мы начинаем обретать способность решать слож- нейшие проблемы экологической стабильности, завтра при- дет эпоха генной инженерии…
Процессы естественной эволюции протекали невероятно медленно. Но ведь они тоже были процессами адаптации и стабилизации экологических ситуаций. И разве непрерыв- ное изменение и совершенствование генотипов не может рассматриваться как проявление мастерства генной инжене- рии – мастерства Природы, которая с помощью механизмов случайных мутаций и последующего отбора формировала
ибо теперь речь идет о новых принципах работы с информа- цией, которые непосредственно влияют на характер «алго- ритмов эволюции, а следовательно, и на протекание общего процесса развития на нашей планете.
Мы вступаем в XXI век, цивилизация которого будет про- низана электроникой подобно. тому, как организм животно- го пронизан нервными волокнами.
Сегодня во всех странах много пишут об электронике и ее влиянии на все стороны жизни человеческого общества.
Главное здесь состоит, наверное, в том, что без соответству- ющего развития вычислительной техники мы не можем рас- считывать на вступление в эру «направляемого развития».
Сегодня мы начинаем обретать способность решать слож- нейшие проблемы экологической стабильности, завтра при- дет эпоха генной инженерии…
Процессы естественной эволюции протекали невероятно медленно. Но ведь они тоже были процессами адаптации и стабилизации экологических ситуаций. И разве непрерыв- ное изменение и совершенствование генотипов не может рассматриваться как проявление мастерства генной инжене- рии – мастерства Природы, которая с помощью механизмов случайных мутаций и последующего отбора формировала
организмы, обладающие все новыми признаками?
Деятельность людей имеет, по существу, тот же эволюци- онный смысл; она лишь бесконечно сокращает время, необ- ходимое для заметных изменений.
В XX веке человечество подошло к необходимости ре- шать проблемы «направленного развития» или проблемы коэволюции Человека и окружающей среды. Однако эти про- блемы оказались чересчур сложными для того инструмен- тария, с помощью которого мы решали задачи, традицион- ные для естественных и общественных наук. Теперь нам по- требовались совершенно новые способы работы с информа- цией. И они появились. Вот почему изобретение электрон- ной вычислительной техники и способов ее использования есть закономерный этап развития – общего процесса разви- тия, который, как и любые его этапы, носит противоречивый,
диалектический характер.
Появление новых средств обработки информации, изоб- ретение новых технологий работы с информацией – это та- кой же закономерный акт самоорганизации материи, как и появление жизни, средств использования энергии Солнца,
появление мозга и интеллекта и т. д. Может быть, могли бы возникнуть и иные способы работы с информацией, ка- кие-либо иные вычислительные комплексы, построенные со- вершенно иначе и основанные на совсем других принци- пах, – у Природы, вероятно, заготовлено впрок бесконеч- ное разнообразие вариантов развития. Они могли возник-
Деятельность людей имеет, по существу, тот же эволюци- онный смысл; она лишь бесконечно сокращает время, необ- ходимое для заметных изменений.
В XX веке человечество подошло к необходимости ре- шать проблемы «направленного развития» или проблемы коэволюции Человека и окружающей среды. Однако эти про- блемы оказались чересчур сложными для того инструмен- тария, с помощью которого мы решали задачи, традицион- ные для естественных и общественных наук. Теперь нам по- требовались совершенно новые способы работы с информа- цией. И они появились. Вот почему изобретение электрон- ной вычислительной техники и способов ее использования есть закономерный этап развития – общего процесса разви- тия, который, как и любые его этапы, носит противоречивый,
диалектический характер.
Появление новых средств обработки информации, изоб- ретение новых технологий работы с информацией – это та- кой же закономерный акт самоорганизации материи, как и появление жизни, средств использования энергии Солнца,
появление мозга и интеллекта и т. д. Может быть, могли бы возникнуть и иные способы работы с информацией, ка- кие-либо иные вычислительные комплексы, построенные со- вершенно иначе и основанные на совсем других принци- пах, – у Природы, вероятно, заготовлено впрок бесконеч- ное разнообразие вариантов развития. Они могли возник-