CC BY
352
IV
НАУЧНЫЕ ДОКЛАДЫ
УДК 7.01
В.В. Беляков АЛЬТЕРНАТИВА
НИЖЕГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
ИМ. Р.Е. АЛЕКСЕЕВА
В работе рассматривается возможность создания альтернативы техногенному потреблению природы человеком и связанной с ней проблемы замены классического знания альтернативным.
Ключевые слова: инвариантное ядро знаний (ИЯЗ); едино-единственная наука (ЕЕН); теория всего; конвенгенция наук и знаний; конвергентные природоподобные (зеленые) технологии; НБИКС-технологии; НБИКС-конвергенция; НБИКС: Н-нано, Б-био; И-инфо; К-когнито; С-социо; фрактальная НЗИТ-конвергенция; НЗИТ: Н-наука, З-знания, И-иновации, Т-технологии.
Многие вопросы, рассматриваемые в данной работе, ранее излагались в публикациях автора [1-8]. Здесь делается попытка подведения некоторых итогов выполненных исследований в области поиска инвариантного ядра знаний (ИЯЗ) в свете новых достижений конвергентных природоподобных (зеленых) НБИКС-технологий (Н - нано, Б - био, И - инфо, К -когнито, С - социо) и различных «Теорий всего». Сегодня не только технологии станвятся конвергентными, но и знания, науки и инновации. Таким образом, намечается процесс самоподобия НЗИТ-конвергенции (Н - наука, З - знания, И - инновации, Т - технологии).
Краткий исторический экскурс. Исторически согласно публикации [9]: «В 2002 году было открыто взаимовлияние и ускоренное развитие информационных технологий, биотехнологий, нанотехнологий и когнитивной науки Михаилом Роко, Уильямом Бейнбриджем, которые и ввели термин КБГС-конвергенция (по первым буквам областей: N - нано; В - био; I - инфо; С - когно). Российский ученый, главный научный сотрудник Института философии РАН, сопредседатель научного совета РАН по методологии искусственного интеллекта Давид Дубровский указал на воздействие этих процессов на социосферу и соответственно можно говорить о NBICS-конвергенции».
Что же до «теории всего», то путь её становления только начинается, хотя история возникновения и развития столь необычного формализма уже насчитывает тысячелетия. Человек с первых мгновений «проблеска сознания» стремится к познанию окружающей действительности. «Если покопаться в древних мифах, рассказывающих о сотворении мира и судьбах его обитателей, складывается ошеломляющее впечатление, что погружаешься в готовую «теорию всего». Вокруг царит законченность, уверенность, определенность. Есть место для каждой вещи, и каждая вещь находится на своем месте. Ничто не происходит случайно. Нет ничего непонятного или неизвестного. Нет места ни прогрессу, ни сомнениям. Всё сущее сплетено в единый гобелен, где все ясно и понятно. Эти древние мифы и были первыми «теориями всего» [12].
Первым научным представителем человеческого знания, пытавшимся на своем уровне найти подходы к созданию «теории всего» был Пифагор - древнегреческий математик и философ. Созданная им и его учениками система знаний устойчиво развивалась в плоть до I в. до н. э. Сформировалось влиятельное течение пифагореизма, парадигма которого - познание музыкально-числовой структуры космоса (гармония сфер). В дальнейшем возникла концепция платонизирующего пифагореизма, которая сводилась к идеализации и субстанциализа-ции чисел, образующих у Платона промежуточную сферу бытия между идеями и чувственными вещами. У пифагорейцев были созданы значительные философско-математические подходы к исследованию окружающей действительности. Однако судьбы распорядилась превратить мощное научное течение в скромную нумерологию, на которой спекулируют современные предсказатели. Следующим шагом стало появление парадигмы символизма и, в частности, каббалы, соединившей в себе пантеистические построения неоплатонизма и мифологемы гностицизма с иудейской верой в Тору как «мир символов». В дальнейшем место хранилища символов заняла Библия, а позже - Коран. До них эту роль выполняли ведические философско-теистические источники. Ведическая, каббалистическая, герменевтическая, катарская, розенкрейцеровская и масонская символьные философии были надлежащими структурированными ступенями в становлении «теории всего». Они внесли большой вклад в её становление. Их поиск философского камня не что иное, как создание концепта - ядра знания. Вот только нет возможности правильно интерпретировать их секретные мистические учения, скрытые за ритуалами, аллегориями и мистериями. «Даже если мы склонны списывать данное мифотворчество на невежество далеких предков, следует всегда помнить о том, что это стремление к полномасштабному и окончательному объяснению всего на свете не угасло в людях на протяжении многих столетий» пишет в своей книге [12] Д. Барроу.
После «светлого» античного периода «теория всего» в своем историческом развитии обязана исследователям «темной» эпохи религиозного догматизма, в которой «средневековые схоласты, стремившиеся кодифицировать и упорядочить все, что мы знаем и вообще можем о небе и земле» [12] создали «такие великие кодексы, как «Суммы» Фомы Аквинско-го и «Божественная комедия» Данте» [12]. Эти творения «представляют собой попытки объединить всю существующую массу знаний. Для каждой вещи есть свое место, у каждой -свой смысл» [12]. Средневековье, эпоха Возрождения, новое и новейшее время - ход истории. Бурное развитие науки. В ней ни когда не было застоев. Универсальные ученые творили современное знание. Их имена вписаны в историю создания «теории всего» ибо все они с одной стороны были профессионалами в частных знаниях с другой философами. Проблема стоит в том, что частные знания практически все используют математику. Синтез философии и математики в развитии «теории всего» напрашивается сам собой. Возможное здесь перечисление имен этих великих творцов «теории всего» и было бы уместно, но это бы заняло не один десяток листов текста, а анализ их вклада в «теорию всего» практически изложен в любой литературе по истории философии, естествознания и математики. Однако одного из них следует вспомнить. Ярким представителем пытавшимся создать «теорию всего» был Бертран Рассел - философ и математик. Его парадигма состояла в реализации обширной программы приложения средств математической логики к теоретико-познавательным исследованиям [20]. Рассел был создателем концепции логического атомизма и основоположником фило-софско-логического анализа. Большое место в его трудах занимает разработка философских вопросов математики. Бернард Рассел попытался в своих трудах соединить философию и математику в единый аксиоматический аппарат познания окружающей действительности -своеобразный Грааль, философский камень, ядро знаний.
Философы, сами того не замечая, в попытках создания метанауки пришли к выводу, что философия без точного инструмента не может быть наукой. Практически любой современный исследователь, в какой бы области он не работал, пользуется базовой диадой «теории всего» - философия (методология) и математика (инструмент).
Возникновение в математике аксиоматической теории - вторая сторона поиска концепта «теории всего». Однако если философы, используя математическую логику, стремятся к точности своих исследований, то у математиков назрел конфликт, связанный с утерей определенности в математике. На свет появились такие математические конструкции, как нечеткие множества, нечеткая логика, мягкие вычисления. Значительный вклад в это направление внес Л. Заде: его работа «Fuzzy Sets», опубликованная в 1965 году в журнале «Information and Control», [22] явилась толчком к развитию новой математической теории. Введя понятие лингвистической переменной и допустив, что в качестве ее значений (терминов) выступают нечеткие множества, Л. Заде предложил аппарат для описания процессов интеллектуальной деятельности, включая нечеткость и неопределенность выражений. Возможно, инструментом «теории всего» будет не классическая математика, а нейроматематика, реализующая нейро-, генетические и прочие нетрадиционные алгоритмы. Аппарат нечетких множеств, нечеткой логики и мягких вычислений уже давно с успехом используется для решения задач, в которых исходные данные являются ненадежными и слабо формализованными. Это как раз и есть действительность с ее материальной и духовной составляющими, в которых действует принцип «предельной некорректности», который гласит: «объекты Вселенной и окружающей нас Действительности не обладают предельной корректностью» [23]. Нейроматематика восходит своими корнями к 13 проблеме Д. Гильберта [24, 25]. Этот математик-философ также может быть причислен к истории становления и развития «теории всего». Свой доклад, прочитанный 8 августа 1900 г. на II Международном Конгрессе математиков в Париже, Давид Гильберт начал словами «Кто из нас не хотел бы приоткрыть завесу, за которой скрыто наше будущее, чтобы хоть одним взглядом проникнуть в предстоящие успехи нашего знания и тайны его развития в ближайшие столетия? Каковы будут те особенные цели, которые поставят себе ведущие математические умы?» [25]. В шестой проблеме он поставил вопрос о математическом изложении аксиом физики, чем не проявление «теории всего» в чистом виде.
Современные тенденции развития научно-познавательного процесса человечества свидетельствуют о входе его в фазу глубокой интеграции отраслевых знаний. Возникли такие междисциплинарные исследования как системный подход, синергетика, теория детерминированного хаоса и фракталов, теория автопоэзиса, теория диссипативных структур, современная теория сложности [15, 16], теория самоорганизованной критичности, теория сайзеров [4]. Однако это не исключает того факта, что научная методология должна опираться на результаты и достижения конкретных наук, но многие ее проблемы возникают в связи с трудностями частных знаний, которые требуют универсального анализа и разрешения. Межотраслевые знания направлены на поиск корреляций (инвариантных принципов) между законами частных наук, тогда как универсальная методология и эпистемология научного знания призвана отыскивать сверхпринцип [3,4], то есть его конкретное выражение или некоторое инвариантное ядро знаний, собственно говоря, к чему и стремится создаваемая «теория всего». В 2000 году известный математик В.И. Арнольд вспомнил Луи Пастера: «На самом деле никаких прикладных наук не существует, и никогда не существовало, как это отметил более ста лет назад Луи Пастер (которого трудно заподозрить в занятиях, не нужных человечеству). Согласно Пастеру, существуют лишь приложения науки» [19]. В концепции данной парадигмы сосредоточением инвариантного знания, его квинтэссенцией, может быть представлена едино-единственная наука (ЕЕН) - «теория всего», как наука о сверхпринципе, который положен в основу всего отраслевого знания с его частными принципами и законами. Сами по себе отдельные научные дисциплины (отраслевое знание) позиционированы как следствия из ЕЕН. Науковеды насчитывают несколько тысяч частных научных дисциплин, которые можно объединить в две группы: фундаментальные и прикладные. Однако обе эти группы также есть только следствия из метауниверсальной науки. Фундаментальные (математические и естественнонаучные) следствия ЕЕН имеют своей целью познание объективных законов Мультиверсума (совокупности мультивидумов), как они «существуют сами по себе» безотносительно к интересам пользователя. Они своими выводами, результатами, теориями
определяют сущность мировоззрения пользователя (термин - «Мир» [3, 18]). Прикладные (гуманитарные и технические) следствия ЕЕН направлены на разработку способов (технологий) применения знаний полученных из фундаментальных следствий ЕЕН, для удовлетворения потребностей и интересов пользователей (термин - «Среда» [3, 18]).
Завершить краткий экскурс в историю «теории всего» можно цитатой из «Энциклопедического изложения масонской, герметической, каббалистической и розекрейцеровской символической философии» написанной М.П. Холлом [21] в начале прошлого века: «Далеко смотрели посвященные древности. Они понимали, что народы приходят и уходят, что империи возникают и погибают, что золотой век науки, искусства и идеализма сменится темными веками суеверий. Имея это в виду, мудрецы старых времен пошли на крайние меры для того, чтобы быть уверенными в сохранении своих знаний.. .мудрость их будет скрыта до тех пор, пока нынешняя раса не научится читать на универсальном языке.». Универсальный язык -это язык природы.
Дилемма. Современная наука превратилась в «гигантский тормоз» развития человеческой цивилизации. Главная причина этого события - ошибочность эволюционного пути развития научной и техногенной сфер социума как машинной цивилизации, антагонистической природе. Была ли у человечества альтернатива избрать иной путь, чем машинная цивилизация? Вероятнее всего, следует позиционировать, что человек не имел возможности развиваться по не техногенному пути. Осознание неверного пути развития человеческой цивилизации у самого человека формировалось по мере накопления им знаний о мироздании, природе, технике, культуре, социуме, экологии и о противоречиях, которые возникали в процессе гностического отображения и тварного преобразования им природы.
Но возможен ли вообще иной путь развития, кроме как техногенный? Если принять гипотезу о разумности дельфинов, как максимально правдоподобную (истина дается в принадлежности к правде и лжи как асимптотически не достижимый предел), то их цивилизация весьма гармонично вписывается в природу в отличии от человеческой. Аналогичная модель не техногенной цивилизации представлена в знаменитом блокбастаре «Аватар» режиссера и сценариста Джеймса Кэмерона. Однако это не есть доказательство того, что у человечества был альтернативный путь развития цивилизации. Сама ныне страдающая от человека природа, подтолкнула его на путь машинного противостояния стихиям окружающей действительности, ибо человек всегда был физически слабым и зависимым от природы.
В связи с этим следует задуматься: а есть ли у человечества шансы выжить в столь сложных социальных и экологических условиях? Человечество в погоне за обеспечением комфортабельного существования принялось неистово истреблять природные ресурсы и по мере развития цивилизации темпы потребления ресурсов возрастали в экспоненциальной зависимости. Сегодня развирающиеся страны по потреблению ресурсов догоняют передовые промышленно развитые страны, что в ближайшее время приведет к ресурсному коллапсу.
Ведущие исследователи утверждают [9], что глобальный кризис начался полвека назад, после завершения Второй мировой войны и сегодня обострился и дал «метастазы», а вовлечение в промышленное производство стран третьего мира, где используется дешёвая и неквалифицированная рабочая сила породило процесс не рационального использования ресурсов, а процесс их тотального «истребления». При этом в научном и технологическом пространстве за последнее время не совершено никаких значимых открытий (гносеологических или техногенных прорывов). Научно-техническая сфера испытывает глобальный застой. Ученые старой классической научной школы с неистовым рвением развернули лозунги борьбы с псевдонаукой и «вместе с водой выплескивают из купели ребенка». Во многих случаях это связанно не с объективными причинами несовершенства скороспелых молодых идей науки и технологий, а с боязнью утраты представителями старой формации собственного влияния ход формирования знаний, и в ряде случаев просто с непонимание новых идей (нежеланием их понимать).
Сегодня многие прогрессивные исследователи [9] сходятся во мнении, что у человеческой цивилизации существует дилемма: «...мы либо, двигаясь линейно, как сегодня, в обозримом будущем исчерпаем все ресурсы и должны будем, по сути, вернуться к первобытному строю, сохранив скотоводство, земледелие, огонь, передвигаться на лодке, велосипеде. Но есть и второй путь - суть его в том, что мы технологически должны стать частью природы, жить за счет принципиально новых, неистощимых ресурсов и технологий, созданных по образцу живой природы, но с использованием самых совершенных технологических достижений». Сегодня настал тот день, когда человечество должно выбрать своё будущее, которое напрямую связано с качеством объема его знаний.
Знания всегда коррелированны с каким-либо агентом (действующий) получателем, переработчиком или их хранителем. При этом вся деятельность агентов обусловлена имеющимися у них знаниями, которые, в свою очередь, определяются их субъективными мировосприятием и мировоззрением. Таким образом, все действия агента, как субстанциональные, так и информационные, зависят от их субъективных принципов мышления и организации восприятия, которые зависимы от субстанционально-информационной конструкции (налаженности) агента.
Следовательно смысл знания, как информации, всегда зависим от субстанционального носителя, его организации и изменяемости. Если субстанциональный носитель - это агент, то смысл информации определяется вводимыми им субъективными (относительными) метрическими и аксиологическими шкалами и зависит от его налаженности и деятельности. Если субстанциональный носитель всего только хранилище информации, то её смысл может изменяться в зависимости от налаженности представления информации носителем и, как следствие, от восприятия и трансляции её другим агентом. В зависимости от изменения организации информационных конструкций агента все знания объединяются в ряд ступеней образующих иерархическую пирамиду, вершиной которой является инвариантное ядро знаний (рис. 1).
В основании пирамиды знаний лежат частный опыт познания, связанный с повседневной деятельностью агентов. Иерархическая ступень частного знания имеет два уровня: личное (бытовое) частное знание и общее частное знание. Общее частное знание представляет собой обобщение однотипных представлений имеющих быть в личном частном знании. Далее предполагается ступень отраслевого знания, в которой имеют место два иерархических уровня: «высший» - междисциплинарного знания, в котором возможны любые группировки знаний из зонального дисциплинарного знания, составляющего «низший» уровень данной ступени.
Следующая иерархическая ступень представляет собой универсальное знание, которое содержит теории, парадигмы, концепции, понятия и законы трех основных зон: знания о естественной среде (природе) - естествознание, и знания об искусственной среде. Гуманитарное знание содержит сведения о светских и религиозных процессах протекающих в социумах агентов, а технознание - о технологиях и технике освоения комбиверсума или муль-тиверсума, или универсума агента. При этом естествознание доминантно по отношению к рецессивным техническому и гуманитарному знаниям.
Далее следует ступень концептуального знания. Она включает себя две равноценные зоны: атеистического и теистического знания. То и другое знание может рассматриваться и тезис или как антитезис, их синтез порождает следующую ступень - компромиссное знание, которое содержит знания о комбиверсуме, мультиверсуме или универсуме, в зависимости от субъективных исследовательских устремлений агента.
Следующая ступень - когнитивное знание, в которой выделяются два уровня знаний: методологическое знание - о способах приобретения, хранения и использования знания и инструментальное знание - о способах: переработки отображения и преображения знания.
Рис. 1. Иерархия знания
Высшая иерархическая ступень есть вершина пирамиды знания, содержит всеобщие максимально инвариантные знания, то есть независящие от агента (пользователя). «Наука призвана спрессовать огромную массу фактов в некую удобоваримую форму за счет выявления определенных закономерностей. Обнаружение повторяющегося мотива позволяет заменить информационное содержание наблюдаемой цепочки событий лаконичной формулой, которая имеет такое же (или почти такое же) фактологическое наполнение. Применяя этот научный метод и постепенно совершенствуя его, мы учимся использовать формы симметрии и типы алгоритмов, позволяющих сжимать огромные объемы наблюдаемых знаний в компактные максимы» [12]. Этот уровень высшей иерархической ступени и технологии сжимания информации суть - инвариантное ядро знания (ИЯЗ). Однако это ядро также имеет свою определенную «рыхлость» (иерархичность) и «уплотняется» по мере формализации когнитивного и компромиссного знаний. С этой точки зрения «науку можно рассматривать как методику поиска алгоритмов сжатий» [12] больших данных. Д. Барроу пишет [12]: «Мы выписываем последовательность наблюдаемых данных. Потом пытаемся сформулировать алгоритмы, позволяющие компактно описать информацию, содержащуюся в этих сведениях. Далее мы проверяем правильность гипотетического сокращения, пытаясь с его помощью предсказать следующий член последовательности. Затем эти предсказания сравниваются с реальным ходом событий. Без такого алгоритмического сжатия данных наука была бы чем -то вроде безумного коллекционирования марок - «ученые» без разбора накапливали бы всю поступающую информацию. Наука основывается на том убеждении, что Вселенная алгоритмически сжимаема, и современные поиски «теории всего» как раз служат высшим проявлением этой убежденности и веры в то, что человеку под силу в завершенной компактной фор-
ме описать логику, обусловливающую все наблюдаемые свойства Вселенной». При этом следует помнить, что, скорее всего, ответ на вопрос: «Имеет ли это ядро знаний предел «уплотнения»? останется всегда открытым.
Конвергентные технологии. Изначально следует определиться, что составляет совокупность понятий: Н-наука, З-знание, И-инновации и Т-технологии. Для этого можно предложить следующую модель. Наука - совокупность методов и инструментов, в том числе и технологий, предназначенных для получения новых знаний. Хотя наука сама содержит знания и постоянно их пополняет, она создана для получения конкретных знаний, призванных удовлетворить те или иные потребности общества (социума). Инновации направлены на превращение знаний в конкретные технологии, которые способны решить потребности социума для повышения комфортабельности существования его членов. При этом развитие отраслевых технологий приводит к их НЗИТ-конвергенции - сближению, взаимопроникновению и взаимовлиянию, как взаимостимуляции их развития и совершенствования (рис. 2).
Рис. 2. НЗИТ-конвергенция
Изначально, в середине ХХ века, к конвергентным технологиям причислялись нано-технологии, биотехнологии, инфотехнологии и нейротехнологии. Конвергентность этих технологий связана с тем, что новые достижения в каждой из этих областей приводят к новым прорывам во всех остальных. Развитие конвергентных технологий ведет к революционным успехам в медицине, электронике, машиностроении, строительстве, лесном и сельском хозяйствах, транспорте, энергетике и искусственном интеллекте. В обозримом будущем они произведут такую же революцию в обработке материи, как компьютеры - в обработке информации. Конвергентные технологии относятся к методам человеческой деятельности по преображению Мультиверсума в Среду обитания, а в сфере отражения Мультиверсума в Мир познанного. Таким образом, конвергенция науки и технологий - новая детерминанта развития социума человечества. При этом следует помнить, что представленная на рис.2 схема фрактальна: и компоненты Науки, Знаний, Инноваций, и Технологий сами по себе тоже конвергентны.
Конвергентные природоподобные НБИКС-технологии. В дальнейшем развитии смысловой нагрузки понятия «конвергентные технологии» произошло качественное изменение сущности. Конвергентность как свойство было отделено от типов этих технологий. Конвергентными могут быть любые процессы при определенных условиях. Конвергентность -это в некотором смысле синоним междисциплинарности, но с углубленным и обязательным взаимовлиянием и совместным развитием. Конвергентность сама по себе междисциплинарна. Мировая наука сегодня логически подошла к тому, что исследования в различных отраслях знаний и технологий становятся все более междисциплинарными (межотраслевыми) и переходят на качественно новый этап, связанный с их конвергенцией. Кроме того, на сего-
дняшний день в социуме устойчиво сформировалось противоречие «между природой и созданной человеком техносферой и в конечном итоге с очевидной исчерпаемостью ресурсов» [10]. Возникает вопрос о возможности преодоления человечеством этого противоречия. Согласно высказыванию члена-корреспондента РАН, директора НИЦ «Курчатовский институт» М.В. Ковальчука: «Очевидно, что это возможно только при принципиальной перестройке базовых составляющих существующей цивилизационной модели: наука, образование, технологии... Речь идет о создании принципиально новой техносферы, которая станет органичной часть природы. Это в свою очередь, возможно путем конвергенции нано-, био-, инфо-, когнитивных (НБИК) наук и технологий» [10]. Именно эти направления позволят вывести человеческую цивилизацию на путь инновационного развития природоподобных (зеленых) технологий. При этом данные технологии обязательно должны быть конвергентными.
Естественнонаучные и технические науки и технологии предполагают их совместную конвергенцию, но при этом они не могут исключать влияния на формирование интеграционных сближений с социо-гуманитарными аспектами человеческой цивилизации. «Привлечение гуманитарных технологий дает нам право говорить о создании новой конвергентной НБИКС-технологии, где «С» - это социальные гуманитарные технологии» [9]. Здесь уместно привести высказывание Ю.С. Шевченко из её диссертационного исследования [11]: «Вся человеческая цивилизация в своем развитии представляет собой путь эволюции и революций технологий: от колеса до искусственного интеллекта, генных модификаций, большого ад-ронного коллайдера и наноматериалов. Польский фантаст, футуролог и философ, С. Лем уже в 1968 году в своем трактате, который он называет «Сумма технологии» по аналогии с произведением Фомы Аквинского «Сумма теологии» утверждает, что в основе нашего современного мира лежит именно сумма технологий. Владеть миром в наше время означает владеть технологиями переднего края науки. Изменяются технологии - изменяется мир». Таким образом, наиболее распространенными типами конвергентных природоподобных технологий, в конечном итоге и логичным вектором направления развития человеческого социума, позиционируются следующие их виды: нано, биологические, информационные, когнитивные, социально-гуманитарные. В ряде случаев к ним добавляют техногенные (в данном контексте - машинные) технологии. Обоснование выбора этих направлений приводится во множестве публикаций. Предполагаются и частные конвергенции этих технологий как самостоятельные межотраслевые научно-производственные кластеры: нано-био, инфо-когнитивные, социо-когнитивные, социально-гуманитарные и другие. В целом же сегодя в человеческом социуме создаются предпосылки к развертыванию конвергентных природоподобных НБИКС-технологий.
Теория всего. Наряду с развитием конвергентных технологий человечество пытается создать универсальною междисциплинарную науку «Теорию всего», которая есть альтернатива современной классической науки. Английский математик Джон Барроу в своей книге «Новые теории всего» [12] пишет: «Всё» - тема большая и сложная. Однако современные ученые считают, что наткнулись на ключ к математической тайне, позволяющей проникнуть в самое сердце Вселенной, что они на пороге открытия, которое указывает путь к монументальной «Теории всего», объединяющей все законы природы в общую формулу. Последняя явственно покажет неизбежность того, что было, есть и будет в физическом мире. Но сегодня этой темой увлечены не только диссиденты от философии и вольнодумцы; она проникла в святая святых теоретической физики, и над ней работают самые светлые умы мировой науки». Соответственно, наметился интеграционный подход не только в технологиях, но и в науке, знаниях и инновациях. Конвергенция проникла в науку, создавая междисциплинарные знания, объединяя их в едино-единственную науку («теорию всего») и выкристаллизовывая из неё инвариантное ядро знаний, трактовка содержания, которого не зависит от конкретного пользователя: субъекта, агента, ученого или конвергенции знаний, науки, инноваций и технологий (рис.3). В самом широком смысле, инвариантность отражает свойство чего-либо оставаться неизменным независимо от каких-либо преобразований существования этого че-
го-либо. Все знание наблюдающих явлений о наблюдаемых явлениях субъективно, но в нем выделимы объективные всеобщие законы, которые должны быть инвариантны относительно субъективных мер. Инвариантное ядро знаний должно быть также неизменно по отношению к конвергенциям науки, знаний и инноваций.
ИНВАРИАНТНОЕ ЯДРО ЗНАНИЙ
УНИВЕРСАЛЬНЫЕ НАУКИ
КОНВЕРГЕНТНЫЕ ТЕХНОЛГИИ
Рис. 3. Фрактальная НЗИТ-конвергенция {НБИКС[ЕТСГ]} - технологий и наук
и инвариантное ядро знаний (ИЯЗ)
Что содержится в инвариантном ядре знаний, передаются ли эти знания наследственно на генном уровне или приобретаются в процессе обучения? Вот основные вопросы, на которые следует дать ответ, раскрывая суть инвариантного ядра знаний. Есть предположение, что инвариантное знание передается агенту на генном уровне. Согласно теории системоге-неза [14] российского физиолога П.А.Анохина, к моменту рождения организма в нем избирательно созревают генетически детерминированные нейронные (синапсические) связи, формирующие нервную систему, которые не зависят от обучения и обеспечивают адаптивный эффект и функциональное существование агента. Ведущим фактором постнатального развития нейроглиальных комплексов позиционируется индивидуальное обучение на основе инвариантного генетически заложенного исходного знания.
Учёные из Федеральной политехнической школы Лозанны (EPFL) совместно с IBM работают над компьютерным моделированием коры головного мозга. Эта работа, названная Blue brain project, уже привела к ряду важных открытий, связанных с физиологией нервной системы. В новом исследовании, опубликованном в PNAS и коротко описанном на сайте EPFL, учёные идентифицировали в коре головного мозга крыс нейронные кластеры, отвечающие за врождённое (инвариантное) знание. Группы, включающие примерно пятьдесят нервных клеток, оказались одинаковыми у всех исследованных животных. Это нетипичная ситуация: как правило, нейроны новой коры связаны друг с другом по-разному у разных жи-
вотных, потому что на их организацию влияет индивидуальный опыт. Профессор Генри Маркрам, (Henry Markram) руководитель проекта, поясняет, что эти нейронные кластеры могут быть связаны с базовыми представлениями о физических закономерностях окружающего мира, и что индивидуальный опыт не возникает на пустом месте, а опирается на врождённую картину мира, закодированную в нейронах. «Это может объяснить, почему мы все обладаем одинаковыми исходными представлениями о физической реальности, поверх которых наша память достраивает уточнения, полученные с индивидуальным опытом», - говорит учёный. Этот постулат Г. Маркрама иллюстративно представлен на рис. 4 (о «детекторе ошибки» агента написано в работах [2,8]).
Для понимания сущности содержания инвариантного ядра знания имеются два факта.
1. Природа закладывает в развивающийся мозг очень высокий запас прочности: при эмбриогенезе образуется большой избыток нейронов. Почти 70% из них гибнут ещё до рождения ребёнка. Человеческий мозг продолжает терять нейроны и после рождения, на протяжении всей жизни. Такая гибель клеток генетически запрограммирована. Конечно, погибают не только нейроны, но и другие клетки организма. Только все остальные ткани обладают высокой регенерационной способностью, то есть их клетки делятся, замещая погибшие. У нейронов такой процесс также имеется, но только крайне ограниченный, и число восстанавливаемых нейронов настолько ничтожно мало, что считается, что нейроны не восстанавливаются. Оставшиеся к моменту рождения 30% нейронов составляют в среднем сто миллиардов -это сравнимо с числом звезд в одной галактике.
2. Поскольку существует 4 различных нуклеотида, то общее число кодонов в молекуле ДНК равняется 64, из которых 61 кодируют определенные аминокислоты, а три оставшихся кодона сигнализируют об остановке трансляции полипептидной цепи и называются стоп-кодонами. Начав изучать кодоны совместно с Джеймсом Уотсоном в 1953 году, Френсис Крик сделал предположение, что только 20 кодонов имеют значение (как ни удивительно, это составляет всего 30% от общего числа кодов в молекуле ДНК), а остальные 44 триплета являются бессмысленными. Такие кодоны принято называть изоакцепторными кодо-нами. Эксперименты показали, что кодоны, считавшиеся Криком бессмысленными, могут провоцировать белковый синтез в пробирке, и к 1965 году был установлен смысл всех 64 триплетов. Оказалось, что некоторые кодоны просто-напросто избыточны, то есть целый ряд аминокислот кодируется двумя, четырьмя или даже шестью триплетами.
Таким образом, оба факта и гипотеза Г. Маркрама могут нам указывать на то, что данное нам от рождения инвариантное ядро знания позиционирует нас в трехмерном физическом пространстве нашего Универсума (единоверсие Вселенной), но существует альтернатива.
Если бы человек мог родиться со 100% количеством нейронов (величина сравнима с числом звезд в 4-5 галактиках - 400.500 миллиардов) и 100% реализацией генетического кода закодированной информации в 64 кодонанах, то возможно удалось бы зафиксировать инвариантные знания, относящиеся не только к нашему Универсуму, но ко всему Мульти-версуму.
ЗНАНИЯ АГЕНТА:
<
ИНВАРИАНТНОЕ ЯДРО ЗНАНИЯ
&
ДЕВИАТОР ЗНАНИЯ
>
ОБЪЕКТИВНЫЕ ЗНАНИЯ ДАННАЯ ПРИ РОЖДЕНИИ АГЕНТУ НЕЙРОННАЯ СЕТЬ С МИНИМАЛЬНО-НЕОБХОДИМЫМ НАБОРОМ ГЛИАЛЬНО-СИНАПСИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ И МАТРИКСОМ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИХ НАЛАЖЕННОСТЬ НОСИТЕЛЯ
СУБЪЕКТИВНЫЕ ЗНАНИЯ ГЛИАЛЬНО-СИНАПСИЧЕСКИЕ КОМПЛЕКСЫ И МАТРИКС, СФОРМИРОВАННЫЕ В РЕЗУЛЬТАТЕ ОБУЧЕНИЯ ИСХОДНОЙ НЕЙРОННОЙ СЕТИ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИХ УПРАВЛЕНИЕ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬЮ НОСИТЕЛЯ, КАК ФУНКЦИЯ «ДЕТЕКТОРА ОШИБКИ»
ОБУЧЕНИЕ АГЕНТА:
В ПРЕДНАТАЛЬНЫЙ ПЕРИОД:
информация, закодированная в субстанции носителя, формирущая генетически детерминированные нервные отношения, которые не зависят от внешнего обучения и обеспечивают адаптивный эффект и функциональное существование организма
ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ АГЕНТА:
В ПОСТНАТАЛЬНЫЙ ПЕРИОД:
информация, заложенная в метрических и аксиологических шкалах налаженности и деятельности агента, формирующая нервные отношения, которые зависят от внешнего обучения и обеспечивают «детектор ошибки»
фомирование и уплотнение инвариантного ядра знаний
в процессе НЗИТ-конвергенции {НБИК[ЕТСГ]}-знаний
в ходе деятельности агета при гностическом и тварном
мироосвоении
Рис. 4. Процесс мироосвоения агентом
Каков этот «Мир»? Одна из возможных моделей представлена на рис.5 и описана в работах [1 -8].
• Первая неэмпирическая ступень {~ <10"35 м} - непознаваемые в опыте явления: фрактально-дисперсная «губка» несущей фазы явления явлений (мультиверсум).
• Вторая эмпирическая ступень - познаваемые в опыте явления (универсум агента):
- микро-уровень
явления как микро-зоны: кварки, элементарные частицы, ядра, атомы, молекулы, микропредметы и микроорганизмы;
- макро-уровень
явления как макро-зоны: предметы и организмы естественного и искусственного происхождения, в том числе и сам агент, планетарные ландшафты, материки и океаны, планеты и естественные спутники, звезды, планетарные системы, галактики, скопления галактик;
- мега-уровень
явления как мега-зоны: мега-галактические скопления, вселенные (универсумы), совокупности вселенных, области межвселенья.
• Третья неэмпирическая ступень {~ >1025 м} - непознаваемое в опыте несущее основание мультиверсума протоявлений и мультидиск-ретная фаза как совокупность риал-явлений (регионы комбиверсума).
Зона коIII ;1к I;1 \ IIИ|и |Н'|'.\1Ш'. (черно-белые «дыры» взаимообмена)
КОМБИВЕРСУМ
беспредельная дисперсность явле-
ния явлении
УНИВЕРСУМЫ (развивающие или деградирующие) риалявления - элемент дискретной фазы
(области менаду универсумами)
■ ны распространении ленствнн Универсумов в \1у. |ы иверсуме
Зоны актуа.шмини и.ш нотенпа.нпанпн Ун версумов (граничные юны)
Но!можныс шны актуа. нпаннн (воишкнове-1И131) Универсумов
I
и
и я
а> и о о с я
СО
а> о н я я я
н я
N >
Н $
Й » Я со (Я •
н
а>
У,
я о
й о >-1 я я
Рис.5. Комбиверсум
Альтернатива - (фр. alternative, от лат. alternatus - другой) - необходимость выбора одной из двух или более исключающих друг друга возможностей, а также каждая из этих возможностей. Человечество постоянно сталкивается с выбором, и не всегда альтернативным. Само понятие альтернатива предполагает диалектическую цепочку. «тезис - антитезис - синтез», то есть выбор прогрессивного движения (изменения) кого-либо, чего-либо.
Человек - это не пассивное и отчужденное от Вселенной явление, а агент, участвующий в ее изменении (творении). Зейналов Гусейн Гардаш оглы в своей докторской диссертации «Социально-философские аспекты стратегии устойчивого развития» утверждает: «Исторический анализ динамики социальных перемен показывает, что до сих пор человечество пребывало в неустойчивом и опасном для своей жизнедеятельности мире. Особенно отчетливо это проявилось в XX веке, когда обострение экологических и социальных проблем усилило внимание к поискам альтернативных путей общественного развития.. .Однако человечество пока не имеет общепринятых концепций будущего, нет научно обоснованных долговременных целей, на которые можно было бы ориентировать глобальное общественное развитие в безопасном для него направлении. В XX веке, несмотря на характерный для него общий динамизм, в философии истории было выдвинуто сравнительно немного новых концепций, определяющих пути развития человечества. Основные философские системы этого плана (консерватизм, либерализм, марксизм) возникли еще до начала столетия, а в XX веке лишь модифицировались, приспособившись к изменившимся обстоятельствам. Нынешний век во многом исчерпал ресурсы классических социально-политических концепций, проверив большинство из них на практике».
Все накопившиеся проблемы человеческой цивилизации, которые требуют альтернативного подхода для их решения, можно свести к доминантному противоречию между природой и человеком. Это противоречие разрешимо путем использования диалектической цепочки в сочетании с инструментарием НЗИТ-конвергенции, который позволит создать конвергентные природоподобные НБИКС-технологии. Собранные человечеством знания также требуют конвергентной фильтрации, которая приведет к вычленению из всего их необъемного массива инвариантного ядра. Это, в свою очередь, позволит оптимизировать и создать зеленые {НБИК[ЕТСГ]}-технологии и науки, не вступающие в противоречия с природой.
Библиографический список
1. Беляков, В.В. Многокритериальная оптимизация в задачах подвижности, конкурентоспособности автотракторной техники и диагностики сложных технических систем [Текст] / В.В. Беляков, М.Е. Бушуева, В.И. Сагунов. - Н.Новгород, НГТУ, 2001. - 271 с.
2. Беляков, В.В. К вопросу существования инвариантного знания и возможности его моделирования [Текст] // Труды НГТУ «Системы обработки информации и управления». - Н.Новгород: НГТУ, 2004. Т.47. Вып.11. С.133-141.
3. Беляков, В.В. Сверхпринцип [Текст] // Известия Академии инженерных наук им. А.М. Прохорова. Философия науки, техники и технологий/ 2005. Т. 10. С. 91-110..
4. Беляков, В.В. Мультиверсум мильтивидуумов [Текст] // Материалы научно-практической конференции, посвященной 75-летию города Дзержинска и 30-летию кафедры общественных наук Дзержинского политехнического института. - Нижний Новгород: НГТУ, 2005. С. 4-27.
5. Беляков, В.В. Диалог мировоззрений в концепции Мультиверсума [Текст] / В.В. Беляков, В.И. Казакова // Материалы VIII Международного научно-богословского симпозиума «Природа человека и общество. Диалог мировоззрений» (14-15 июня 2005 г.) - Н.Новгород: Изд-во Волго-Вятской академии государственной службы, 2005. С.116-117. .
6. Беляков, В.В. Универсумология: онтологическое введение [Текст] // Культура, технология, цивилизация: сб. науч. статей. - Нижний Новгород: Изд-во. НГТУ им. Р.Е. Алексеева, 2007. С.14-20.
7. Беляков, В.В. К вопросу о диагностировании сложных социально-технических систем / В.В. Беляков, М.Е. Бушуева [Текст] // Вестник НГТУ Серия: «Управление в социальных системах. Коммуникативные технологии. 2013. №2 С. 28-40.
8. Беляков, В.В. Диагностика и мониторинг явления явлений. Концептуальные основы теории диагностики [Текст] / В.В. Беляков, М.Е. Бушуева, В.С. Макаров. - Saarbrücken: Издательский дом LAP LAMBERT Academic Publishing, Germany 2013. - 316 с.
9. Ковальчук, М.В. Конвергенция наук и технологий - прорыв в будущее. Журнал «Российские на-нотехнологии». № 1-2 2011 [Электронный ресурс] // Режим доступа: http://www.nanonewsnet.ru/, (Дата обращения 26. 03. 2015).
10. Ковальчук, М.В. От атомного проекта к «конвергенции» [Текст] // Природа. 2013. №12. С.3-7.
11. Шевченко, Ю.С. Конвергенция науки, технологий и человека: философский анализ [Текст] / Ю.С. Шевченко: дисс. ... на соискание ученой степени канд. философ. наук. - Ростов-на-Дону, 2014. - 128 с.
12. Барроу, Д. Новые теории всего. В поисках окончательного объяснения [Текст] / Д. Барроу. -Минск: Попурри, 2012 - 368 с..
13. Ортега-и-Гассет, Х. Что такое философия? [Текст] // Х. Ортега-и-Гассет. - М.: Наука, 1991. -405 с.
14. Анохин, П.К. Системогенез как общая закономерность эволюционного процесса [Текст] //Ежемесячный научный журнал Российской Академии медицинских наук «Бюллетень экспериментальной биологии и медицины». 1948. т. 26. № 8. C. 81-99.
15. Николис, Г. Познание Сложного. Введение [Текст] / Г. Николис, И. Пригожин. - М.: Едиториал УРСС, 2003. - 344 с.
16. Пригожин, И. Время, хаос, квант [Текст] / И. Пригожин, И. Стенгерс. - М.: Издательская группа «Прогресс». 1999. - 268 с.
17. Эко, У. Отсутствующая структура. Введение в семиологию [Текст]/ У. Эко. -СПб.: Изд-во «Симпозиум», 2004. - 544 с.
18. Зеленов, Л.А. Система философии. Монография [Текст] / Л.А. Зеленов. - Н.Новгород: Изд-во ННГУ им. Н И. Лобачевского, 1991. - 128 с.
19. Арнольд, В.И. ««Жесткие» и «мягкие» математические модели» Интернет издательство «Научная Сеть» МЦНМО, 2000. [Электронный ресурс] // Режим доступа: http://www.nature.ru/ (Дата обращения 27.07.2015).
20. Рассел, Б. История западной философии в её связи с политическими и социальными условиями от античности до наших дней. В 3-х кн. [Текст] / Б. Рассел. - Новосибирск: Сиб. унив. изд-во. 2003. - 992 с.
21. Холл, М.П. Энциклопедическое изложение масонской, герменевтической, кабалистической и розенкрейцеровской символической философии [Текст] / М.П. Холл. - Новосибирск: Наука Сибирская издательская фирма РАЕ, 1997. - 794 с.
22. Zadeh L.A. Fuzzy sets // Information and Control. 1965. N 8. P. 338 - 353.
23. Панченков, А.Н. Энтропия [Текст] / А.Н. Панченков. - Н.Новгород: Изд-во общества «Интелсер-вис», 1999 - 592 с.
24. Болибрух, А.А. Проблемы Гильберта (100 лет спустя) [Текст] / А.А. Болибрух. - М.: МЦНМО, 1999. - 24 с.
25. Гильберт, Д. Избранные труды: в 2 т. [Текст]// Под ред. А. Н. Паршина. - М.: Изд-во. «Факториал», 1998.
