CC BY
20Памяти Леонарда Андреевича Растригина
СЛУЧАЙНЫЙ ПОИСК, АДАПТАЦИЯ И ЭВОЛЮЦИЯ: ОТ МОДЕЛЕЙ БИОСИСТЕМ - К ЯЗЫКУ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О МИРЕ. Часть 2.
Гринченко С.Н. ([email protected]) Институт проблем информатики РАН
RANDOM SEARCH, ADAPTATION AND EVOLUTION: FROM MODELS OF BIOSYSTEMS - TO LANGUAGE OF THE UNIVERSE CONCEPTION. Part 2.
Serge N. Grinchenko Summary
In second part of article with offered earlier positions ethnosphere on L.N.Gumilev is considered. It is hereinafter enterred notion of the Common Earth's Multisphere, comprising into itself all forms of matters, connected with the Earth (and with Cosmos area near to her): as alive, so and "inert" (on the determination of V.I.Vernadsky) matter, energy in any its forms and manifestations, as well as corresponding knowledges and information, - «projections» which and are considered above supersystems. Drawn a conclusion about change of the most paradigm of studies: probably, should speak not on adequacy of one or another supercomplex system models, their accuracy, forecasting ability etc, how much on arising new description language of their operation.
Список основных аббревиатур
ОУИ - основной уровень (системной) интеграции;
ПУИ - промежуточный уровень (системной) интеграции;
СП - случайный поиск;
УСО - уровень системы образования.
3. Другие суперсистемы. Этносфера по Л.Н.Гумилеву
Но и другие суперсистемы, неотъемлемым элементом которых являются люди, должны обладать свойствами, подобными проявляемым биосистемами. Нами были рассмотрены модельные схемы суперсистемы "Инфосфера" (бурно эволюционирующая на наших глазах иерархия человеко-компьютерных систем), суперсистемы "Этносфера" (адекватной концепции «этногенеза» и «пассионарности» Л.Н.Гумилева [50-51]), суперсистемы "Глобальная экономика", суперсистемы "Сфера знания". Даже краткий качественный их анализ позволяет прийти к выводу о том, что интерпретация эволюции и адаптации этих суперсистем в терминах иерархического механизма адаптивного случайного поиска весьма продуктивна. Назовем ее «супероптимизацией».
В частности, концепция этногенеза Л.Н.Гумилева оперирует с понятиями, относящимися к современному периоду развития человека как вида, т.е. к периоду, когда чисто биологические эволюционные изменения видового характера выявить не удается, а приспособление к изменяющимся условиям окружающей среды реализуется на поведенческом уровне, в рамках развития как социально-экономических, так и (главным образом!) этнических структур. Вследствие этого схема супероптимизации этносферы дополняет более общую по отношению к ней
схему супероптимизации биосистемы, отражая особенности адаптивного поведения людей как части биосферы.
Квинтэссенция концепция этногенеза состоит в выдвижении понятия пассионарности как поведенческого феномена, имеющего энергетическую природу: способности индивида совершать целенаправленную работу по изменению окружения (что требует длительного эмоционального, волевого, интеллектуального и зачастую физического напряжения). Она объясняется повышенным количеством биохимической энергии живого вещества биосферы (термин В.И.Вернадского), которую данная особь абсорбирует из окружающей среды. Высокая пассионарность определяет способность этнических коллективов совершать работу, наблюдаемую историками как их активность (миграции, природопреобразование, военная и экономическая активность и т.п.). Таким образом, это понятие самым тесным образом коррелирует с терминологией супероптимизации: интенсивность (амплитуда) поиска на том или ином уровне иерархии (задающем его частоту) определяется уровнем специфических энергетических ресурсов, имеющихся у конкретной биосистемы.
Различие подхода Л.Н.Гумилева и концепции супероптимизации состоит в том, что он уделяет основное внимание изучению деталей этногенеза: анализу динамики, повторяемости и устойчивости его фаз (подъема, акматической, надлома, инерционной, обскурации, регенерации, мемориальной), выявлению взаимозависимостей между поведенческими феноменами и географическими факторами и т.п., и не рассматривает описываемый им эволюционный процесс в макроскопических терминах. Если же провести такое рассмотрение с позиций супероптимизации, то это будет означать трактовку процессов этногенеза как целенаправленных процессов, участники которого непроизвольно ведут себя таким образом, чтобы максимизировать "к.п.д." своей деятельности (условно считая "бесполезными" энергетические затраты на внутренние, сугубо регуляторные нужды, а "полезными" - таковые на обеспечение направленной вовне специфической функциональной активности). Другими словами, все участники такого кооперативного процесса перманентно активно варьируют те или иные аспекты своей специфической деятельности, пытаясь найти стратегию, в среднем энергетически наиболее экономичную. Для этого они могут входить в те или иные коллективные образования, устойчивыми из которых оказываются лишь некоторые, находящиеся в достаточно узких рамках пространственных и временных параметров.
Сравнительный анализ обеих схем позволяет отметить следующее:
а) в каждой паре соответствующих ОУИ "биосфера" - "этносфера", "биоценозы" - "этноценозы", "организмы" - "люди как носители стереотипов поведения" вторая часть может рассматриваться как "поведенческая" подсистема первой;
б) необходимость соответствия ПУИ заставляет нас рассматривать такие короткоживущие и нестабильные образования, как консорции (небольшие объединения людей, связанных исторической судьбой - время жизни до одного поколения), конвиксии (группы людей с однохарактерным бытом и общим местом обитания - время жизни 2-3 поколения) и субэтносы (этнические системы, выделяющиеся внутри этноса своим стереотипом поведения - время жизни несколько поколений) в качестве переходных форм и частей этноса (устойчивого коллектива людей со своеобразным стереотипом поведения, меняющимся в
историческом времени); характерное время структурных поисковых перестроек данного ПУИ (несколько поколений - 100-150 лет) хорошо коррелирует с темпами аналогичных процессов при супероптимизации в биосфере;
в) поскольку наиболее энергичные процессы этногенеза связаны с "пассионарными толчками" (микромутагенезом, вызванным космическими излучениями), по аналогии можно предположить, что и биологическая эволюция значительно более интенсивно "подстегивалась" этим же фактором, чем это считалось до настоящего времени; последнее позволяет объяснить многие трудности, с которыми сталкивается синтетическая теория эволюции, и даже наметить новые пути к согласованию позиций креационизма и дарвинизма;
г) предлагаемое сопряжение двух схем может обеспечить новые качества каждой из них: концепция супероптимизации существенно расширяет свою экспериментальную базу за счет обширного эмпирического (не только качественного, но и количественного!) материала из предметной области этнологии, концепция этногенеза получает возможность обобщения на ряд иных предметных областей (биологию, экономику и др.) и на иные уровни интеграции «достаточно сложных» развивающихся систем.
В качестве перспектив развития предложенных схем можно указать проблему раскрытия этологических подуровней в контуре "люди как носители стереотипов поведения", формализацию устойчивых признаков и характеристик процесса этногенеза с целью формирования своего рода шаблонов (отличающихся только масштабом временных параметров) хода аналогичных процессов в биосистемах не только на биоценотическом, но и на организменном и биосферном уровнях интеграции, и др. Анализ эволюции материальной культуры и техники [5253] также демонстрирует правомерность трактовки ее в терминах супероптимизации. В таблице 1 представлены примеры интерпретации основных элементов некоторых суперсистем.
4. Мультисфера Земли
Возникает вопрос: не являются ли все такие (а, возможно, и иные, им подобные) суперсистемы, инвариантным элементом которых всегда выступает человек - и как биологический индивид, и как субъект производственной деятельности, и как творческая личность, и в других ипостасях - лишь своеобразными проекциями некоторого наиболее общего (и в этом смысле многомерного) системного образования? Представляется, что такое "экстра-суперсистемное" образование наиболее близко по многим своим особенностям к понятию "ноосферы", конкретизируя его в предложенных выше терминах информатики (но отнюдь не предполагая «биосферного целеполагания» со стороны человека: задания им целей развития биосферы в своих интересах, что принципиально противоречит предлагаемому подходу) - см. рис.2. в части 1 настоящей статьи.
Сформулируем следующие утверждения:
1. Все суперсистемы представляют собой "проекции" некоторой единой Мультисферы Земли, включающей в себя все формы материи, связанной с Землей (и с определенной зоной ближнего к ней Космоса): как живое, так и "косное" (по определению В.И.Вернадского) вещество, энергию в любых ее формах и проявлениях, а также соответствующие знания и информацию.
Табл. Суперсистемы
1 Биосфера Сфера экономики Инфосфера
Гло-баль ный Биологическая активность биогеоценозов (экосистем) Активность региональных экономических структур ОС) Активность коллективов производителей и пользователей региональных вычислительных систем и сетей (ВСС)
Контур Энергетика живого вещества Рентабельность ЭС Эффективность информационного обмена в мире
Космические ограничения: определяют наблюдаемый тип биосферы Земли Региональное распределение сырьевых/энергетических ресурсов и др. ограничения Ограничения по выбору архитектур ВСС, протоколов обмена в сетях и т.п.
Контур Активность особей: пищевое и половое поведение, забота о потомстве и т.д. Активность индивидуумов -субъектов рынка Активность индивидуумов производителей/пользователей компьютеров
Регионов Энергетика биогеоценоза Рентабельность индивидуальных предпринимателей(ИП) Эффективность информационного обмена в регионе
Природные ограничения: видовой иммунитет и т.п. Конституции, законы, инструкции, обычаи... Ограничения по выбору архитектур ПК, операционным системам и т.п.
Контур Клеточная, тканевая, органная активность Усилия ИП по самообразованию, накоплению капитала, и т.п. Активная разработка элементной базы, программного обеспечения, обучения пользователей
Организмов Энергетика организма Самооценка индивидуумом своих деловых качеств Эффективность информационного обмена в компьютере
Природные ограничения: организменный иммунитет и т.п. Ограниченность ресурсов, знаний и т.п. Физические константы, законы информатики и т.п.
Контур Флуктуации концентрации Са в рецепторных зонах клетки - -
Клеток Энергетический заряд в клетке - -
1 Природные ограничения: клеточный иммунитет и т.п. - -
Кон не рассматриваются - -
Тур не рассматриваются - -
Эпе-мен-тонов Природные ограничения: специфичность макромолекул, выбор 1-аминокис-лот, с)-сахаров и т.п
Примечание: эпементоны - структуры, опирающиеся на биологические саморедуплицирующиеся циклы.
2. Последовательно следуя принципу иерархичности организации систем достаточно большой сложности, необходимо признать, что:
- Мультисфера является некоторым элементом как Космической системы следующего "над"-уровня интеграции и, таким образом, эволюционирует в ее рамках (по-видимому, таковой является Солнечная система), так и более общих Космических систем различного уровня интеграции (Галактической, Метагалактической и т.д. вплоть до Вселенной включительно);
- в составе Мультисферы можно выделить ряд иерархических уровней, традиционно относящихся к "микроуровням" Мироздания.
Рассмотрение процесса эволюции Мультисферы (и ее "проекций" -суперсистем произвольного материального носителя) в терминах супероптимизации позволяет выделить следующие ее фундаментальные особенности (см. рис. 2):
а) наличие у каждого из ОУИ в суперсистеме целевой функции, экстремальное значение которой определяет направление тренда изменения поисковой функциональной активности ОУИ низшего уровня, составляющего вместе с первым «суперконтур» оптимизации его энергетического состояния;
б) наличие в иерархии между каждыми двумя ОУИ пары подсистем (из которых «верхняя» неоднородна, а «нижняя» - однородна) "промежуточного уровня интеграции" (ПУИ), осуществляющего интеграцию поведения их подсистем, но не обладающих свойством автономности и целеполагания;
в) наличие фактора случайности в алгоритме выбора направления и величины поискового шага;
г) адаптивный характер данного алгоритма: использование при выработке поискового шага различной глубины памяти о предыстории поиска;
д) представление о процессах "развития", "поведения", "эволюции", "адаптации", "модификации" и т.п. различных образований в суперсистемах как имеющих единую регуляторную природу (сущность);
е) важность учета конкретных значений и соотношений характерных времен изменения (постоянных времени переходных процессов) как отдельных поисковых параметров в оптимизационном суперконтуре, так и реакции внешних по отношению к рассматриваемому суперконтуру составляющих суперсистемы (ниже-и вышележащих уровней иерархии).
Таким образом, предлагается некоторая концептуальная схема, парадигма, могущая, по нашему мнению, служить моделью при постановке и решении самых различных проблем в предметных областях, к которым относятся Мультисфера и соответствующие суперсистемы.
Предлагаемое представление об адаптивном характере поисковых оптимизационных процессов, в терминах которых адекватно описывается функционирование и эволюция суперсистем позволяет рассмотреть подробнее (на примерах) интерпретацию поведения суперсистемы в терминах супероптимизации и указывающую на временной аспект ее развития - являющийся, с нашей точки зрения, центральным при анализе поведения Мультисферы Земли.
4.1. Примеры интерпретаций процессов в Мультисфере Земли
ПРИМЕР 1. В исторической (и политической) науке широко известен конфликт между стремлением максимально расширить права и свободы человека (личности, гражданина, etc.) с одной стороны, и стремлением максимально ограничить указанные права и свободы в интересах общества (государства) с другой стороны. Поиск выбора оптимальной точки на воображаемой линии, соединяющей эти противоположно
направленные тенденции, весьма облегчится, если исходить из генезиса указанных принципов: первый относится к суперконтуру оптимизации суперсистем, который можно назвать по имени его "верхнего" ОУИ "человек/личность" (т.к. его целевая функция задается на этом ОУИ), а второй - к вышележащему суперконтуру, "верхний" ОУИ которого можно назвать "государство/общество".
Говорить об их сопоставлении и тем более - противопоставлении, некорректно. Они просто иные: ведь разные уровни иерархии в суперсистеме отличаются не только степенью интеграции, но и темпами процессов изменений их структуры и параметров. Если личность живет во временных единицах "часы-дни-недели-годы-десятилетия-века", то общество - соответственно в единицах "годы-десятилетия-века-тысячелетия...". Любые изменения общества, происходящие в указанных темпах, выглядят весьма и весьма инерционными с точки зрения личности. Отсюда: весьма редкие (в истории) кардинальные изменения точки равновесия в рассматриваемом конфликте. Лишь в процессе структурной адаптации, определяемой всей иерархией вышележащих контуров в Мультисфере (протекающей в темпах, гораздо более медленных по сравнению с темпами поисковых движений любого рассматриваемого суперконтура) осуществляется поиск такого устойчивого (т.е. энергетически оптимального) состояния. Другими словами: проблема разрешима в рамках модификации структуры наивысшего ОУИ в Мультисфере (Мирового Сообщества в целом).
ПРИМЕР 2. Анализ другого известного в истории конфликта между правом наций на самоопределение и принципом территориальной целостности государства позволяет выявить его основу с позиций парадигмы супероптимизации. Здесь территориальное образование (неоднородная структура внутри «региона-государства») - фрагмент государства - стремятся повысить свое положение в иерархии: занять место на вышележащем "государственном" ОУИ. Очевидно, что в данном случае характерные времена соответствующих процессов различаются значительно меньше, чем в Примере 1. Для территории это "недели-годы-десятилетия-века". Таким образом, данный конфликт имеет большие шансы реализоваться за счет структурной перестройки соответствующего суперконтура. В истории это - распады империй с образованием на их руинах новых государств, выделение провинций в самостоятельные государства и т.п., в биологической эволюции - возникновение парцелл и новых биогеоценозов.
ПРИМЕР 3. Биосфера Земли как оптимизирующаяся система перманентно регулирует структуру своей биомассы: изменяет численность особей того или иного биологического вида в соответствующем биогеоценозе. Случаи резкого уменьшения такой численности (вымирания, депопуляции, etc.), насколько нам известно, всегда связаны с внешним катастрофическим воздействием на биогеоценоз либо Биосферу (природными катаклизмами). Несколько по-иному выглядит ситуация с популяцией людей - с человечеством. Анализ показывает, что, высвободившись (в рамках Мультисферы) с помощью "второй природы" - инструментов и технических приспособлений - от ограничивающих его существование собственно биогеоценотических факторов: объема и структуры питания, человечество начало весьма быстро увеличиваться (можно было бы сказать, что взрывообразно - с точки зрения обычных его темпов). Прогресс и широкое распространение медицинских знаний, в свою очередь, резко уменьшили смертность, и тем самым, увеличили популяцию. В результате человечество вновь стоит перед проблемой обеспечения достаточного объема и структуры питания, "достаточной" для существования окружающей среды и т.п.
В рамках настоящей работы вполне уместной выглядит следующая постановка вопроса: а какова же может быть реакция Биосферы Земли (не биогеоценозов!) на столь существенное и быстрое (с ее "точки зрения") изменение своей структуры? Не является ли возникшая в последние годы эпидемия (пандемия?) СПИД и некоторых аналогичных ему болезней такой реакцией? Если это так, то медикам (целью которых, естественно, является стремление излечить человека и возвратить его к обычной активной жизни)
следует готовиться к реализации весьма сложной и очень долговременной программы борьбы со СПИДом, поскольку противодействие тенденции Биосферы к депопуляции слишком разросшегося человечества (нисходящие пунктирные стрелки на рисунке) -задача по меньшей мере непростая, а недавний опыт попыток "мичуринского покорения природы и взятия у нее милостей" говорит сам за себя.
4.2. Неолитическая, промышленная и информационная революции как этапы перманентной эволюции Мультисферы Земли
Антропогенное влияние на окружающую среду можно отнести к «естественному» только до некоторого этапа в эволюции человека: приблизительно до момента известной «неолитической революции», первых в истории человечества технологического и экономического переворотов и демографического взрыва (около 8-10 тысяч лет до н.э.). После этого момента и до настоящего времени социально-экономические структуры, создаваемые человеком, все более и более энергетически обеспечены, а информационные потоки между ними - все более и более насыщены и динамичны. Результаты расчетов временных характеристик надорганизменных структур к моментам начала промышленной революции (конец XVIII века: «Человечество-1») и информационной революции (начало XXI века: «Человечество-2»), проведенных с эмпирически найденными нами модулями ряда, равными (1/2)-ее = 7,57713 и (1/3)-ее = 5,05142 соответственно, показаны в табл. 2.
Т в аблица 2. Временные характеристики надорганизменных структур (постоянные эемени поисковых процессов соответствующих ОУИ и ПУИ) для СуперСистем
№ ц(0) для СС «Челове-чество-0» (лет) ц(1) для СС «Челове-чество-1» (лет) х|(2) для СС «Челове-чество-2» (лет) Название иерархического уровня
7 - 3400 лет -54 года -4.7 года Биосфера Земли: Земля (Человечество - 0 / 1 / 2)
6 - 230 лет -7.12 лет -0.94 года Зоны/Цивилизации: «субконтинент» (конфедерации и союзы сообществ)
5 - 15 лет -0.94 года -67.8 сут Биомы/Сообщества: «регион» (федерации «стран»)
4 - 1 год -45 сут -13.4 сут Биогеоценозы/Нации: «страна» или «макро-Родина»
3 -24 сут -6 сут -2.6 сут Парцеллы/Народности: «микроРодина»
2 -38 час -19 час -12.6 час Популяции/Семьи: «дом»
1 -2.5 час -2.5 час -2.5 час Организм/Человек
Активность человека как биологического элемента иерархии (организма, особи), проявляемая им в процессах взаимодействия с себе подобными, вообще говоря, определяется именно анатомией, физиологией и другими факторами биологического порядка. Логично рассматривать динамику его активности в социуме как близкую по временными параметрам к биологической. Исходя из этого, мы принимаем характерное время специфической поисковой активности человека для всех трех рассматриваемых моментов его эволюции одинаковым и равным приблизительно 2.5 часам. Но далее, с изменением величины модуля ряда (что связано со все большим влиянием социума и техносферы в эволюции Человека), при увеличении номера иерархического уровня мы наблюдаем все большее рассогласование этих величин с характерными для соответствующих ОУИ и ПУИ Биосферы Земли.
По-видимому, именно этот эффект лежит в основе эмпирически наблюдаемого (и зачастую плохо переносимого некоторыми) роста темпа жизни, обычно и связываемого с воздействием урбанизации, требованиями коммуникабельности и т.п. явлениями современной жизни. Человек буквально разрывается: ведь время его естественной адаптации к изменению специфической внешней среды составляет около 3-х недель, а теперь - в социуме - от него требуется адаптироваться за неделю и даже за 3 дня! (см. табл.2). Еще более ярко это проявляется для адаптивных - восстановительных - процессов в отдельных биогеоценозах и в Биосфере Земли в целом, которые явно не успевают реагировать на антропогенные воздействия, на 2-3 порядка опережающих соответствующие природные процессы.
5. Образование как суперсистема
Список рассмотренных нами суперсистем следует пополнить суперсистемой «Человечество+Знания+Информация», или «Глобальное Образование». По аналогии с другими суперсистемами назовем ее условно «Сфера знания». Конечно, было бы логичнее назвать ее «ноосфера», но этот термин уже занят, отражая систему более общего вида. Поскольку именно образование увязывает данную триаду в единую сущность, имеет смысл поставить задачу анализа и нового синтеза системы образования человека (в самом широком смысле), актуальной на пороге XXI века и в перспективе, именно в терминах супероптимизации.
Построим таблицу (см. табл. 3) иерархических уровней системы образования (УСО) и расчетных численностей суперсистем «Человечество-О, 1, 2», «Сфера знания», и выскажем определенные предположения о существе и перспективах развития системы глобального образования на Земле.
На УСО-2 (точнее, в суперконтуре обучения, образованном УСО-2 и УСО-1), в основном, занимаются воспитанием (изложением правил правильного поведения в конкретных житейских обстоятельствах, причем не всегда в явной форме: зачастую это просто неосознанная демонстрация образцов собственного поведения, как положительных, так и - увы! - отрицательных). Образование здесь - это сообщение обучаемому наиболее элементарных сведений о непосредственно окружающих его природе, людях, о предках, о духовных ценностях и идеологической ориентации родителей и близких родственников, и т.п. - другими словами, подробно о своей семье - «доме» (квартире, дворе, хуторе, усадьбе, etc.), и фрагментарно - о более широком окружении, т.е. о своих «соседях». Если бы каждый родитель (при современной структуре
Таблица 3. Иерархические уровни и расчетные численности (РЧ) суперсистем «Человечество-0/1/2», и основные характеристики суперсистемы «Сфера знания»
№ Название иерархического уровня в суперсистемах Биосфера/Человечество РЧ для «Ч-0» РЧ для «Ч-1» РЧ для «Ч-2» Образование: а) целевой результат; б) преподаватели; в) материалы для изучения; г) оптимальные (расчетные) численности «образованных» для конкретных уровней «Ч- 0»/«Ч-1»/«Ч-2»
7 Биосфера Земли/ 12 775 8,8 а) академики/Нобелевские лауреаты («супер»-
Земля млн. млн. млрд самообразование)
(Человечество-0/ Человечество-1/ Человечество-2): лет лет .лет б)-
в) первоисточники мультиязычные, INTERNET
первичная сфера г) 15/920/94 тыс.
жизни (ПСЖ) цивилизаций
6 Зоны/«Цивилизации»: ПСЖ сообществ -«субконтинент» (конфедерации и союзы сообществ) 800 тыс. лет 25 млн. лет 194 млн. лет а) первая/вторая ученые степени б) профессора/научные школы в) первоисточники моноязычные (монографии, статьи, доклады на конференциях) г) 230/28 тыс./4,3 млн.
5 Биомы/ «Сообщества»: ПСЖ земляков - «регион» (федерации районов, городов) 53 тыс. лет 840 тыс. лет 4,3 млн. лет а) высшее; б) доценты/профессора
в) учебники-5, пособия-5, методические указания г) 3,5 тыс./840 тыс./194 млн.
4 Биогеоценозы/ «Земляки»: ПСЖ соседей - «Родина» (район, город...) 3,5 тыс. лет 28 тыс. лет 94 тыс. лет а) среднее; б) учителя средней школы (предметники);
в) учебники-4, пособия-4 г) 53 тыс./25 млн./8,8 млрд.
3 Парцелл ы/«Соседи»: ПСЖ семей -«округа» (деревня, квартал, микрорайон...) 230 920 2000 а)начальное; б) учителя начальной школы в)учебники-3 г) 800 тыс./775 млн./8,8 млрд.
2 Популяции/«Семьи»: ПСЖ людей -«дом» (квартира, двор, хутор, усадьба...) 15 30 45 ; б) родители/детский сад/репетиторы в) букварь г) 12 млн./775 млн./8,8 млрд.
1 Организм/Человек 1 1 1 а) -; б) -; в) -; г) 12 млн./775 млн./8,8 млрд.
семьи, когда в подавляющем числе случаев совместно проживают только родители с детьми, другие члены семейного клана реально почти не имеют возможности влиять на образование внуков/племянников) имел обо всем этом достаточно сведений, и если бы он еще имел достаточно свободного времени (как от необходимой трудовой деятельности, так и от иногда бессмысленного времяпрепровождения), чтобы преподать их своему чаду... Но это, к сожалению, в абсолютном числе случаев не так, и значительная часть такой, характерной именно для УСО-2, информации реально может быть получена обучаемым лишь в детском саду либо у крайне редко привлекаемых репетиторов, а также на более высоких УСО (но уже в усредненном, приблизительном, обобщенном виде...).
УСО-3 должен предлагать учащемуся, во-первых, те навыки и знания, которые он не смог получать в семье (на УСО-2), во-вторых, фрагменты знаний о природе и обществе, истории и литературе, культуре и музыке, etc. - прообраз тем, подробно изучаемых в средней школе (на УСО-4), в том числе некоторых сведений о своих «земляках» (например, введение в московской начальной школе предмета «Москвоведение»). В-третьих, исходя из предлагаемой «суперсистемной» парадигмы, именно здесь должно быть сконцентрировано усвоение учащимся подробных сведений о своих «соседях» - т.е. об «округе» (деревне, квартале или микрорайоне в городе). Все эти три аспекта достаточно хорошо укладывается в наши представления о роли и функциях начального образования, хотя и несколько отличаются от сегодняшних реалий: сейчас начальная школа по спектру образовательных направлений тяготеет к средней (естественно уступая ей по объему и сложности преподаваемых знаний), и далеко не всегда достаточно полно реализует третий аспект.
На УСО-4, в рамках среднего (и среднего специального) образования, учащийся должен получить знания: а) по возможности все те, которые он ранее упустил на УСО-3; б) фрагменты знаний, характерных для УСО-5 (действительно, иногда хороший техникум дает лучшую профподготовку, чем посредственный вуз, тем более вечерний или заочный...; изучение основ истории и культуры своего «сообщества»; и т.п.); в) подробных сведений о своих «земляках», т.е. о «Родине» (районе, городе). В самое последнее время этому третьему аспекту стало уделяться некоторое внимание, но - с позиций предлагаемой «суперсистемной» парадигмы - это лишь первые шаги в правильном направлении...
На УСО-5, в рамках высшего образования, студент должен получить знания: а) по возможности все те, которые он ранее упустил на УСО-4; б) фрагменты знаний, характерных для УСО-6 (ознакомление с первоисточниками по некоторым, наиболее быстро развивающимся направлениям культуры, науки и техники, для которых пока отсутствуют учебники; изучение основ истории и культуры своей цивилизации -«субконтинента»; и т.п.); в) подробных сведений о своем «сообществе» - т.е. о «регионе» (федерации областей, краев). Насколько можно судить из сегодняшнего опыта, этот последний аспект образования практически отсутствует в учебных планах и программах.
На УСО-6, в рамках аспирантуры/адъюнктуры/соискательства ученой степени/ докторантуры, инженер/магистр должен получить знания: а) по возможности все те, которые он ранее упустил на УСО-5; б) фрагменты знаний, характерных для УСО-7 (ознакомление с первоисточниками на иностранных языках, изучение основ Всемирных истории и культуры, эпизодическое использование INTERNET, и т.п.); в) подробных сведений о своей «цивилизации» (конфедерации или союзе сообществ).
На УСО-7, при полном отсутствии обучающих «рамок», т.е. в режиме «супер»-самообразования (здесь уместно отметить, что элементы «просто» самообразования, хоть и в разной степени, должны присутствовать на всех предыдущих УСО), Личность стремится найти нужные знания: а) по возможности все те, которые он ранее упустил на УСО-6; б) фрагменты знаний, характерных для УСО-8 (например, изучение основ космических и эзотерических знаний, и т.п.); в) подробных сведений о Земле и о Человечестве в целом (Всемирных истории и культуре). На этом уровне фактором, определяющим кардинальное повышение доступности знаний, впервые выступает бурно (фактически, взрывообразно) развивающаяся в последние несколько лет индустрия
INTERNET
(т.е. формирование высшего уровня Инфосферы).
Этот последний фактор является абсолютно революционным, не имеющим аналога в предыдущей истории человечества. Его потенциальная роль - в колоссальном ускорении процесса поиска нужных знаний/информации, размещенных на магнитных, магнитооптических, оптических и т.п. носителях в компьютерной сети, на фоне сравнительно чрезвычайно медленного классического поиска нужных знаний/информации в книгах, журналах, рукописях в библиотеках, архивах, музеях, запасниках и других хранилищах. Таким образом, через 10 лет
после оценки академиком А.П.Ершовым как важной задачи поиска «новой парадигмы образования, которая берет полную информатизацию общества в качестве предпосылки, а не в качестве конечной цели» [54], можно констатировать, что для таковой парадигмы, наконец, появился базис - индустрия INTERNET. Ее принципиальная особенность - децентрализованность. Всякий может обратиться -за уже сейчас доступную для миллионов людей сумму, которая имеет тенденцию к дальнейшему снижению - к любому серверу, входящему в INTERNET, для получения оттуда искомой информации. И всякий может разместить - бесплатно или за символические суммы - на одном или на нескольких таких серверах любую информацию, которая, по мнению размещающего ее, может представить интерес для кого-либо другого сейчас либо в будущем (существует единственное требование придерживаться при этом «приличий», но карательные меры за его нарушение очень трудно реализуемы, малоэффективны и практически не применяются...).
INTERNET становится информационным фактором мирового значения буквально в последние 2-3 года, а фактором размещения знаний пока не стал. В связи с этим возникающая на наших глазах его внутренняя структура имеет ряд недостатков, из которых главный (но не фатальный!) - несистематизированность информации. Поскольку педагогическая наука определяет образование как процесс и результат усвоения именно систематизированных знаний - данный недостаток INTERNET требует возможно более быстрого устранения. К сожалению, пока данная сетевая технология далеко не в полной мере ориентирована именно на размещение систематизированных знаний (по правде говоря, совсем не ориентирована...) - «младенческий» период ее существования характеризуется выполнением, в основном, развлекательных и самых элементарных информационных функций. Но уже стали возникать специфические именно для сети формы подачи новостной информации (что зачастую даже вызывает вполне обоснованные опасения в появлении нового варианта манипулирования человеком через сеть [55]), появляются разнообразные образцы «виртуальной реальности», раздаются призывы к формированию на его базе новых видов искусства [56], и т.д. Именно поэтому можно сделать вывод об актуальности постановки задачи получения в перспективе образования через сеть (будет ли она называться INTERNET либо как-нибудь по-другому).
Но как же могут выглядеть дидактические принципы обучения с помощью INTERNET? Ответ на такой вопрос далеко не прост, и его сколько-нибудь полная формулировка потребует значительного времени и огромных усилий большого числа специалистов в области педагогики, методики преподавания конкретных дисциплин, и т.п. Но дать некоторые наметки возможных ответов на этот вопрос можно уже сейчас, обратившись к парадигме супероптимизации. С ее позиций первичные требования к будущей структуре INTERNET достаточно тривиальны: она должна отражать все те уровни интеграции, которые выявлены нами в реальной суперсистеме «Сфера знания», являющейся "проекцией" Мультисферы Земли (см. рис. 2).
И это уже происходит! В частности, появление в INTERNET в последнее время заметного числа «неанглоязычных» серверов - это начало выделения в нем уровней «субконтинентального» (для русского языка) и «регионального» (для ряда других языков). Понятно, что и целевые установки разработчиков таких серверов в значительной степени ориентированы на интересы и потребности соответствующих потенциальных пользователей: как в смысле языка, так и в смысле отражения
региональных особенностей. Что касается отражения в INTERNET следующих уровней иерархии суперсистем - «Родины» и «округи», - то для российских серверов это пока перспектива, а для американских - уже начинает воплощаться (пока в форме рекламных объявлений с предложениями местных товаров и услуг). С «домашним» же INTERNETS ситуация еще менее определилась: в обозримом будущем потребности электронного общения и обмена информацией в семье -если таковые возникнут - могут удовлетворить так называемые «локальные сети», имеющие возможность подключаться при необходимости к глобальной сети INTERNET.
Таким образом, можно заключить, что рассмотрение системы глобального образования в контексте концепции супероптимизации вполне адекватно и продуктивно: поскольку свойства ее динамики исследованы весьма подробно, эта информация может дать новый импульс и в изучении особенностей системы образования как в настоящем, так и будущем. В частности, предложенный подход позволит, по нашему мнению, выработать новую систему дидактических принципов глобального образования, адекватную потребностям человечества XXI века, в эпоху информационной революции.
Заключение к статье
В научной литературе не раз предлагались подходы к исследованию объектов во всей их сложности, комплексности, иерархичности и т.п. Чаще всего, указанные подходы развивались в рамках философии познания, когнитологии и ряда других общенаучных дисциплин, претендуя на роль соответствующей парадигмы, языка обмена информацией в соответствующей области знания.
В свою очередь, огромная литература посвящена вопросам регулирования и управления сложными объектами самого различного типа. Чаще всего указанные вопросы решались сугубо в техническом ключе. Попытки рассматривать "кибернетику" как основу общенаучного языка, вообще говоря, не увенчались успехом, и, как нам кажется, по причине недостаточного наполнения данного понятия (по существу, сведения его только к наличию обратной связи в контуре управления объектом). Более перспективны в этом смысле, на наш взгляд, подходы на основе развития концепции, предмета, методологии и языка информатики [57].
Предлагаемое выше представление об описании поведения сложных объектов в терминах иерархии систем, оптимизирующихся с помощью механизмов типа адаптивного случайного поиска, и как следствие этого - представление о Мультисфере Земли, могли бы, по нашему мнению, расширить существующую парадигму и дать новый импульс результативным исследованиям междисциплинарных научных проблем. Более того, предложенная концептуальная схема может выступить в качестве базиса для создания специфического языка описания поведения суперсистем - языка супероптимизации. Иерархия соответствующих временных и иных параметров, а также фундаментальные для любой поисковой системы характеристики их поведения - точность отслеживания экстремума в установившемся режиме и типовое время переходного процесса в зону экстремума - являются важными ориентирами при анализе любого объекта, проявляющего свойства «антиинтуитивного» поведения.
Тенденция универсализации подходов на базе информатики к на первый взгляд весьма далеким предметам и даже областям знания позволяет существенно
расширить наши представления о Природе («Знание некоторых принципов легко возмещает незнание некоторых фактов...» - К.А.Гельвеций, «Об уме»).
•к -к -к
Настоящая статья уже была подготовлена к печати, когда была опубликована и появилась в продаже монография д.г.-м.н. Л.И.Шабалина [58]. В ней автор предлагает - естественно, в своих профессиональных терминах - новые идеи для описания процессов самоорганизации природы. Среди них: контактно-соударительный закон («все многообразие природных объектов материального мира создается в результате соударения составляющих их частей и способности этих частей соединяться по определенному морфогенетическому коду»), принцип устойчивости-подвижности («развитие природных объектов непосредственно зависит от их физической устойчивости в определенных физико-химических условиях внешней среды и кинетической энергии направленного движения составляющих их субстанций» - курсив наш), микропорододиффузионный каталитический эффект как главный регулятор поддержания обмена веществ в процессе самоорганизации природы на атомно-молекулярном уровне («преобразует бесцельное хаотические блуждание молекул в растворах в целенаправленное движение по обмену веществ и поддержанию жизни»), механизм диффузионного флюидозамещения и молекулярно-кинетический механизм формирования поверхностного слоя жидкости.
Даже первичное ознакомление с указанными идеями позволяют легко переформулировать их с физико-химического языка на язык супероптимизации (относящийся в данном случае к микроуровням Мироздания, для детального описания которых у нас ранее не хватало соответствующего фактического материала). Таким образом, идеи Л.И.Шабалина представляются нам актуальными не только в теории и практике геологической проблематики, но и весьма интересными с предлагаемых нами позиций мультиинформатики. В свою очередь, опираясь на концепцию супероптимизации, Л.И.Шабалин (и его последователи) могли бы уточнить некоторые свои положения о системе самоорганизации природы (например, с наших позиций выглядит небесспорным правильность проведения параллелей между такими ОУИ, как «(горная) порода» -«(живая) клетка», и «земная кора» - «живые организмы» -[58], стр.214).
Опираясь на глубокую внутреннюю общность процессов в природе, можно считать весьма плодотворным перенесение некоторых идей (в рамках ли Мультисферы Земли либо даже с позиции наиболее общего представления о Единой МультиСуперсистеме Вселенной) из одной предметной области в другую. Трудно не согласиться с мнением, что «в области общественных наук... люди, как и молекулы, также, хотя и не в буквальном смысле, участвуют в контактах-соударениях, объединяются в различные, в той или иной степени устойчивые, сообщества (семьи, нации, государства, клубы, товарищества, компании и т.д.) под влиянием различных духовных и материальных связей и образуют в конце концов общественный организм в соответствии с едиными законами Природы ([58], стр.218).
ЛИТЕРАТУРА К ЧАСТИ 2
50. Гумилев Л.Н. Этногенез и биосфера Земли. - Л.: Гидрометеоиздат, 1990. - 528 с.
51. Гумилев Л.Н. Этносфера: История людей и история природы. - М.: "Экопрос", 1993. - 544 с.
52.Гилли С. Люди, машины и история: история орудий труда и машин в ее связи с общественным прогрессом. - М.: "Прогресс", 1970.-432 с.
53.Дорфман В.Ф. Эволюция технологий или новая история времени. - М.: "Знание", 1990. - 64 с.
54. Дршов А.П. Школьная информатика в СССР: от грамотности - к культуре II Информатика и компьютерная грамотность. - М.: «Наука», 1988. - С. 6-23.
55.
ИНТЕРНЕТ, 1997, № 4 (6), С. 62-64.
56.Дахиджанян В. Кто рискнет, или новый вид искусства? II Планета ИНТЕРНЕТ, 1997, № 10 (12), С. 52-57.
57. Долин К.К. Эволюция информатики. М.: МАИПиТ, 1993. - 29 с.
58.
