CC BY
50
13. Цехмистро И.З. Поиски квантовой концепции физических оснований сознания. - Харьков,
1981.
14. Штанько В.И. Некоторые методологические проблемы исследований в области искусственного интеллекта // «Вест. Харьк. ун-та». -№ 233. -1982. -С. 51.
15. Bohm D. Wholeness and the Implicate Order. - L.: Routledge & Kegan Paul, 1980.
16. Chew Q. Bootstrap: A Scientific Idea? - Science, 1968, v. 161, p. 762.
17. Foerster, H. von. Memory without a Record. In: The Anatomy of Memory (D.P. Kimble, td.) Palo Alto: Science and Behavior Books, 1965.
18. Laszlo, E. The Creative Cosmos. Edinburg: Floris Books, 1993.
19. Sheldrake, R. A New Science of Life. Los Angeles: J.P.Tarcher, 1981.
20. Sheldrake, R. Can Our Memories Survive the Death of Our Brains? In: What Survives? Contemporary Explorations of Life After Death. (G.Doore, td.). Los Angeles: J.P.Tarcher, 1990.
21. Wigner E. Symmetries and Reflections, Bloomington, Ind.: Indiana University Press, 1967.
СЕМИОТИЧЕСКИЕ ОСНОВАНИЯ ГУМАНИТАРНОЙ
ИНФОРМАТИКИ
И.М. Зацман, к.т.н., зав. отделом Тел.:332-4926,E-Mail: imz@a170.ipi.ac.ru Институт проблем информатики РАН http://www.ipiran.ru
The semiotic framework and axioms of humanitarian informatics in a context of all subject domain of informatics are considered. Two basic approaches to definition of concept "sign" in semiotics are used.
Введение
Актуальность описания основ информатики как фундаментальной науки, включая определение ее предмета, объектов, законов и методов исследования, построение системы терминов, осознана достаточно давно. Существует широкий спектр представлений об информатике, потребность в синтезе которых со временем только возрастает. Например, синтез представлений актуален для создания интеллектуальных технологий, или технологических систем искусственного интеллекта. Разработчикам интеллектуальных технологий необходимы понятия и средства для описания, моделирования и анализа взаимодействия объектов ментальной среды, среды социальных коммуникаций и цифровой среды, которые учитывали бы принципиальные различия между объектами разных сред.
Объекты ментальной среды и среды социальных коммуникаций традиционно относятся к предмету гуманитарных исследований. Однако широкое применение в гуманитарной сфере средств вычислительной техники требует учета особенностей цифровой среды. При этом понятий и средств из арсенала точных и технических наук явно недостаточно, так как описание, моделирование и анализ взаимодействия объектов ментальной среды, среды социальных коммуникаций и цифровой среды требуют учитывать сочетания абстрактных и конкретных объектов в этих описаниях и моделях.
В работе предлагается развитие подхода Ю.А. Шрейдера к определению предметной области информатики и позиционирование гуманитарной информатики в этой предметной области. Основная цель работы заключается в том, чтобы предложить систему аксиом, интегрирующую представления об информатике как фундаментальной науке на основе семиотического подхода, сопоставляя лингвоцентрическое (Ф. де Соссюр) и логоцентрическое (Ч. Пирс) определения семиотики [1, с. 14-16; 2, 3]. Предлагаются формулировки десяти семиотических аксиом информатики как фунда-
ментальной науки. Эти аксиомы используются как основа для позиционирования гуманитарной информатики в предметной области всей информатики.
Предметная область информатики и самотождественность знаний
Для целей настоящей работы предлагается использовать подход Ю.А. Шрейдера к определению предметной области информатики как объединения информационной (information science) и компьютерной (computer science) наук. Этот подход основан на следующих положениях: «... проблемы информатики оказываются там, где возникают задачи 1) информационного представления знаний в форме, удобной для 2) обработки, 3) передачи и 4) творческого реконструирования знаний в результате усилий пользователя (выделено и пронумеровано мной. - И.З.)» [4, с. 51].
Подход Ю.А. Шрейдера к определению предметной области информатики позволяет интегрировать концепции представления в цифровой среде знаний точных, естественных и гуманитарных наук с учетом особенностей их представления и «творческого реконструирования», характерного для гуманитарной сферы. При этом важно отметить, что особенности представления и «творческого реконструирования» знаний кардинальным образом зависят от ответа на вопрос: «Являются ли знания субъекта в разные моменты времени самотождественными»?
С точки зрения М.К. Мамардашвили, в классических основаниях точных и естественных наук заложен, как правило, положительный ответ на этот вопрос. Положительный ответ, который может приниматься в явной или неявной формах, позволяет не учитывать в концепциях представления в цифровой среде знаний точных и естественных наук, в их задачах, моделях и методах решения задач эволюцию знаний субъекта. В основаниях гуманитарных и социальных наук этот ответ, как правило, бывает отрицательным, так как часто требуется учитывать эволюцию знаний [5].
Выбор подхода Ю.А. Шрейдера позволяет в информатике учитывать, в случае необходимости, творческий характер реконструирования знаний. Однако, в общем случае, предлагается не отвечать на вопрос о самотождественности знаний субъекта в разные моменты времени при рассмотрении всей предметной области информатики. Аксиомы информатики предлагается рас-
сматривать в предположении, что в постановке каждой конкретной ее проблемы, моделях и методах решения задач должен фиксироваться явно или неявно положительный или отрицательный ответ, так как при описании оснований этот вопрос предлагается оставить «открытым».
Более того, для разных составляющих одной и той же проблемы можно сочетать разные ответы на вопрос о самотождественности знаний субъекта. Иллюстрацией сочетания разных ответов может служить проблема концептуального поиска в электронных библиотеках [6]. В постановке этой проблемы разрешается учитывать эволюцию знаний участников поиска на интервалах между разными итерациями поиска, но в пределах каждой итерации знания каждого участника считаются самотождественными. Отметим однако, что учет эволюции знаний субъекта на уровне постановки тех или иных проблем информатики, но не на уровне описания ее оснований, существенно затрудняет ее позиционирование в рамках классической парадигмы двух традиционных культур творческой сферы -естественных и гуманитарных наук [5,7,8].
Приведенное обоснование выбора подхода Ю.А. Шрейдера для определения предметной области информатики существенно расширяет спектр основных классов элементарных технологий информатики [6]. А именно, рассматриваются не только те классы элементарных технологий, которые необходимы для описания и решения задач обработки, хранения, поиска и передачи сведений, но и те классы, которые необходимы для информационного представления знаний человека в форме, удобной для обработки и творческого реконструирования знаний в результате усилий пользователя, решающего эти задачи.
Завершим обоснование выбора подхода Ю. А. Шрейдера упоминанием системы STUDAS [9], учитывающей эволюцию знаний субъектов. Основное назначение системы STUDAS (STUDent Assistance System) заключается в компьютерной поддержке усвоения и понимания студентами информации, которая доступна им в процессе принятия решения о выборе своего научного направления на младших курсах высших учебных заведений. С точки зрения авторов разработки этой системы компьютерная поддержка должна облегчить студентам-пользователям системы восприятие и понимание информации, которая необходима
для принятия решения о личном выборе конкретной специализации. Авторы разработки утверждают, что система STUDAS ускоряет процессы целенаправленного сбора, структуризации и семантической интерпретации собранной информации [9, с. 98].
Система разработана с использованием следующих исходных положений:
- до начала использования студент-пользователь системы не знает, какую специализацию он хочет выбрать и какую не хочет;
- информация о возможных на младших курсах специализациях, доступная студенту из разных источников в необходимом объеме, не может быть им самостоятельно структурирована и интерпретирована в такой степени, чтобы студент мог самостоятельно принять личное решение без дополнительной помощи;
- один и тот же студент в разные моменты времени обладает разными знаниями, и можно оказывать внешнее влияние на формирование у него личностных знаний в конкретной области за счет средств целенаправленного сбора и структуризации информации и данных в интерактивном режиме;
- задача системы заключается в информационном обеспечении анализа ситуаций и принятия решений, а не в выдаче готовых советов;
- компьютерная поддержка процессов целенаправленного сбора, структуризации и интерпретации информации для разных студентов-пользователей может завершиться выбором разных специализаций обучения.
Разработано несколько версий системы для программ обучения инженеров-механиков, экономистов, психологов, специалистов в области управления и информатики, которые прошли тестовые испытания. Основной результат заключается в том, что большинство студентов отметили уменьшение степени неопределенности в процессе выбора специализации для дальнейшего обучения при использовании системы.
Для описания семиотических оснований информатики разработка системы STUDAS интересна в двух аспектах. Во-первых, в модели системы в процессе ее разработки в явной форме была предусмотрена эволюция знаний пользователей системы. Во-вторых, применение этой системы экспериментально продемонстриро-
вало возможность влиять на эволюцию знаний и формирование личностных концептов у пользователей системы в процессе ее использования.
Лингвоцентрический и логоцен-трический подходы
Классические подходы к определению понятия «знак» в семиотике во многом определяют две основные точки зрения для описания семиотических оснований информатики. Наличие двух точек зрения обусловлено тем, что существует два основных и принципиально отличающихся подхода к определению границ предметной области семиотики, понятиям «знак», «форма знака» и «значение знака» - лингвоцентрический (Ф. де Соссюр) и логоцентриче-ский (Ч. Пирс). Иначе говоря, предпочтение той или иной точке зрения как исходной для анализа оснований информатики в значительной степени зависит от выбора лин-гвоцентрического или логоцентрического подхода.
Принятие того или иного подхода к определению понятия «знак» является ключевым исходным моментом для описания оснований информатики, так как именно выбор лингвоцентрического или логоцен-трического подхода задает границу между всеми возможными представлениями знаний человека в знаковой форме и незнаковыми данными внутри среды познавательной деятельности человека и социальных коммуникаций.
При описании оснований информатики предлагается разграничивать среду социальных коммуникаций как сочетание средств обработки, хранения и передачи сенсорно воспринимаемых человеком сведений, или сообщений, и цифровую среду как сочетание элементов цифровой вычислительной техники или иных цифровых средств обработки, хранения и передачи сообщений. Отметим, что главным признаком среды социальных коммуникаций является именно сенсорная воспринимаемость человеком сведений, или сообщений, а не их порождаемость человеком.
В информатике широко используются слова «концепт», «смысл», «содержание» и другие термины, относящиеся к знаниям человека. Следовательно, предметом рассмотрения часто являются объекты, которые нельзя отнести к двум указанным средам. Поэтому предлагается также рассматривать ментальную среду знаний человека в виде некоторой системы концептов.
Разграничение перечисленных сред используется в следующем разделе при рассмотрении аксиом информатики. Перечислим те семиотические идеи, которые будут использоваться при формулировке аксиом информатики:
- определение в рамках лингвоцен-трического подхода понятий «знак», «форма знака» и «значение знака»;
- методологический подход к определению термина «знак» как материально-идеального образования, репрезентирующего предмет, свойство, отношение действительности, а также события и факты, являющиеся «предметами мысли» [11];
- разделение всех сенсорно воспринимаемых человеком сведений среды социальных коммуникаций на два класса в зависимости от источника генерации сведений (два вида генераторов сведений - человек, который порождает знаковую информацию, и технические системы, которые генерируют данные);
- принцип двойного членения текстов
[1].
Система семиотических аксиом информатики
На основе перечисленных семиотических идей в разделе формулируются десять семиотических аксиом информатики, которые включают в себя также определения ряда понятий. Эти аксиомы и определения использовались как основа при постановке проблемы и описании схем концептуального поиска в электронных библиотеках и других информационных системах [6, 11].
Аксиома 1. Существуют системы знаков, каждый из которых является материально-идеальным образованием, репрезентирующим предмет, свойство, отношение действительности, а также событие или факт, являющиеся «предметами мысли». Две стороны знака, которые будем называть формой и значением знака, будучи поставлены в отношение постоянной опосредованной сознанием связи, составляют устойчивое единство, которое посредством чувственно воспринимаемой формы знака, т.е. его материального носителя, репрезентирует социально и/или конвенционально приданное ему значение. Обе стороны знака взаимно обусловливают и предполагают друг друга, однако подчиняются общему закону асимметрии. Знаки не возникают и не функционируют раздельно. Они означиваются в рамках той или иной системы, микросистемы, ряда и формируются на ос-
нове отработанных моделей (схем) [10]-аксиома систем знаков.
Аксиома 2. Существуют формы представления знаний человека в среде социальных коммуникаций, которые будем называть информационными объектами - аксиома информационных объектов.
Аксиома 3. Существует непустое подмножество информационных объектов, для которых можно задать способ полного или частичного членения на фрагменты, являющиеся формами знаков - аксиома первого членения.
Аксиома 4. Существует непустое подмножество знаков, для форм которых можно задать способ полного или частичного членения на графические примитивы, называемые знаковыми примитивами, которые используются, в частности, для различения знаков одной знаковой системы -аксиома второго членения.
Аксиома 5. Существуют формы представления информационных объектов в цифровой среде, которые будем называть цифровыми информационными объектами - аксиома цифровых информационных объектов.
Аксиома 6. Существуют формы представления знаков, их форм и значений в цифровой среде, которые будем называть цифровыми кодами - аксиома кодов.
Аксиома 7. Существует непустое подмножество информационных объектов, для которых можно задать способ полного или частичного членения на графические примитивы без отнесения последних к форме того или иного знака - аксиома графического членения.
Аксиома 8. Существуют формы представления графических примитивов в цифровой среде, которые будем называть цифровыми примитивами - аксиома цифровых примитивов.
Аксиома 9. Существуют результаты измерений и/или наблюдений, генерируемые техническими системами, которые будем называть данными, включая сенсорно воспринимаемые человеком данные - аксиома данных.
Аксиома 10. Существуют формы представления данных в цифровой среде, которые будем называть цифровыми данными - аксиома цифровых данных.
Выбирая то или иное подмножество из десяти аксиом, уже сейчас можно получить то или иное существующее представление об информатике. Например, изолиро-
ванное использование четырех аксиом (с 7 по 10) дает возможность сторонникам вычислительного представления трактовать информатику только как компьютерную науку.
Для позиционирования гуманитарной информатики в предметной области всей информатики предлагается исключить из рассмотрения последние две аксиомы - аксиому данных и аксиому цифровых данных. Оставшиеся восемь аксиом предлагается рассматривать как основания гуманитарной информатики. Объекты ментальной среды, среды социальных коммуникаций и цифровой среды, которые перечислены в первых восьми аксиомах, позволяют в первом приближении очертить предметную область гуманитарной информатики. К сфере гуманитарной информатики предлагается отнести процессы и технологии представления знаний человека в цифровой среде. Данные, генерируемые техническими системами, и цифровые данные исключаются из сферы гуманитарной информатики.
Заключение
Первое важное свойство системы аксиом информатики заключается в распределении основных аксиоматических понятий по трем упомянутым средам, что фиксирует Литература
I.Eco U. A Theory of Semiotics.- Bloomington: Indiana University Press, 1976.
2.Чебанов С.В. Новый этап становления общей семиотики: вклад техно- и биосемиотики // Вестник РФФИ (декабрь 2003). - № 4 (34). 2003. - С. 65-71.
3.Пирс Ч. Логические основания теории знаков.- СПб.: Изд-во «Алетейя», 2000.
4.Шрейдер Ю.А. Информация и знание// Системная концепция информационных процессов.- М.: ВНИИСИ, 1988.- С. 47-52.
5.Мамардашвили М.К. Классический и неклассический идеалы рациональности. - Тбилиси: Мецниере-ба, 1984.
б.Зацман И.М. Концептуальный поиск и качество информации.- М.: Наука, 2003.
7.Сноу Ч.П. Две культуры.- М.: Прогресс, 1973.
8.Пригожин И., Стенгерс И. Порядок из хаоса. Новый диалог человека с природой. Изд. 4-е.- М.: Еди-ториал УРСС, 2003.
9.Jorna R. Decision-Making, Semiosis and the Knowledge Space: the Case for STUDAS. In: Semiotics and Information Sciences.- N.Y.: Legas, 2000. P. 97-119.
10. Уфимцева А. А. Знак языковой // Большой энциклопедический словарь «Языкознание». - М.: Большая российская энциклопедия, 1998. - С. 167.
II. Zatsman I. Pictorial Signs for Geoimages in Digital Libraries // European Journal for Semiotic Studies. -Vol. 15. N. 2-4. 2003. - P. 609-620.
их принципиальные различия и придает четкость описанию взаимодействия объектов разных сред:
ментальная среда включает значения знаков;
среда социальных коммуникаций -информационные объекты, формы знаков, знаковые и графические примитивы, сенсорно воспринимаемые человеком данные;
цифровая среда - цифровые информационные объекты, цифровые коды, цифровые примитивы и цифровые данные.
Второе важное свойство заключается в разграничении основных аксиоматических понятий по их происхождению (генерации) между человеком и технической системой: человек создает информационные объекты, формы знаков, графические примитивы (в частном случае, знаковые), техническая система генерирует данные.
Указанные свойства наглядно демонстрируют, что предлагаемая система аксиом основана на лингвоцентрическом подходе и следующих семиотических идеях: 1) разделение и взаимодействие плана содержания и плана выражения, 2) принцип двойного членения текстов, 3) разделение генерации форм знаков человеком и генерации данных техническими системами.
Открыта подписка на второе полугодие
На научно-практический журнал «Открытое образование» можно подписаться в любом почтовом отделении связи по каталогу Агентства Роспечати. Подписной индекс 47209.
Источник. Сайт журнала «Открытое образование» (www.e-joe.ru)
