Новые методологии: компьютеризация, системный подход, синергетика

1. Компьютеризация  науки, ее проблемы  и следствия

      Развитие  современной теории познания предполагает анализ и осмысление фундаментальных изменений, происходящих в науке, культуре и образовании в связи с широким внедрением компьютерных технологий и персональных компьютеров. Обращение к этой проблеме будет осуществлено лишь в той мере, в какой позволит рассмотреть новые возможности изучения знания и «знания о знании», а также выявить новые способы описания присутствия человека и социокультурной составляющей в разных формах «представления знания». Реализовать это возможно, опираясь на исследования в области когнитивной науки, где знание и информация являются главным предметом. Представление знания, как оно исследуется в когнитивной науке, не только предполагает предметное его содержание, но и определяет интерпретативную деятельность субъекта, социокультурную обусловленность его знания и поведения, а также фиксирует другие связи и отношения, непосредственно не представленные в традиционных эпистемологических структурах.

      Эпистемология и когнитивная  наука

      Когнитивная наука (когнитология) сформировалась в 60 - 70-е годы XX века (Гарвард, США) в  качестве дисциплины, исследующей методом  компьютерного моделирования функционирование знаний в интеллектуальных системах. Когнитивную науку отличает междисциплинарность, использование компьютерной метафоры и исследование познания. Центральным для всей проблематики когнитивной науки является обращение к компьютеру, служащему самой наглядной и самой убедительной моделью того, как формируется, структурируется и «работает» знание, а также имитируются различные когнитивные процессы (например, обучения или получения экспертного знания и т. п.). Феномен знания исследуется в аспектах его получения, хранения, переработки, выясняется какими типами знания и в какой форме обладает человек, как «представлено» знание в его голове и как он его использует.

     Важную  роль играет лингвистика, которая выступает  для когнитивной науки как один из главных источников материала об устройстве когнитивных структур. По отношению к «искусственному интеллекту» (ИИ) когнитология является своего рода «теорией интеллектуальных машин и механизмов», т.е. сконструированных человеком компьютерных устройств и лишь через них - их естественных прообразов - людей познающих. Это объясняет различную природу эксперимента в психологии и когнитивной науке и определяет существование в последней компьютерной метафоры.

      Традиционные  проблемы гносеологии, эпистемологии, философии и методологии науки получили новое видение и интерпретацию. «Когнитивизм знаменовал появление новой парадигмы научного знания, и с ним в историю науки пришло новое понимание того, как следует изучать знание, как можно подойти к проблеме непосредственно не наблюдаемого - прежде всего к проблеме внутреннего представления мира в голове человека...» {Кубрякова Е.С., Демьянков В.З. и др. Краткий словарь когнитивных терминов. М., 1996. С. 61). Эксплицитно выраженные знания составляют лишь незначительную часть общей базы знаний человека. Согласно современным подходам, такая база есть самоорганизующаяся и саморегулируемая система. Она включает следующие компоненты:

      языковые знания - грамматика (с фонетикой и фонологией), дополненная знанием композиционной и лексической семантики; знание об употреблении языка; знание принципов речевого обучения;

внеязыковые знания - о контексте описываемой ситуации, об адресате коммуникации (в том числе знание о поставленных адресатом целях и планах, его представления о говорящем, об окружающей обстановке, знание своих умений); общефоновое знание, т.е. личностная картина мира (Осуга С. Обработка знаний. М., 1989. С. 9-10). При соотнесении эпистемологии и когнитивной науки необходимо различать знание и информацию, что упрощенно можно свести к формуле: информация - это знание минус человек; информация - знаковая оболочка знания. Под компьютерным представлением знания принято понимать информацию, хранимую в машине, формализованную в соответствии с определенными структурными правилами, которые компьютер может автономно использовать при решении проблем с помощью заложенных в нем алгоритмов типа логического вывода. Информационная модель знания (как записанная в компьютере, так и вербализованная в тексте) является лишь намеком на представленное знание, по которому человек способен творчески воссоздать само знание. Следует отметить принципиальное отличие той информации, которая служит для получения

знаний  человеком, от информации, изучаемой  в теории информации. Когнитивное знание открывает человеку дополнительные возможности размышления и действия, увеличивает его свободу. Информация как управляющий сигнал уменьшает неопределенность допускаемых состояний управляемой системы. Знание - личное достояние знающих, перенимающих его друг у друга как образцы действия в процессах познания. Этого нельзя сказать об информации, которая в противоположность знанию не является достоянием конкретной личности, она равно доступна всем, хотя возможности превратить ее в знание у каждого свои, опирающиеся на личный опыт и способности.

      Такое различие создается исключительно  присутствием человека, способного извлечь из информации, записанной на бумаге или закодированной в компьютере, нечто, позволяющее реализовать человеческую свободу выбора. Пользователь получает представление о ряде возможных точек зрения, соответственно возникает та самая неопределенность, которая является необходимой предпосылкой для выбора. Вечная философская тема - диалектика свободы и необходимости - специфически проявилась в исследованиях по представлению знаний. Для правильного понимания свободы важно выявить ее связь с объективной неопределенностью развития. Мысль о том, что свобода - это осознанная необходимость, была высказана Спинозой еще в XVII веке, принимавшим концепцию абсолютного и однозначного детерминизма, была базовой для марксизма и сегодня все еще присутствует в учебниках по философии. Свобода человека оказывается здесь иллюзорной: ни человек, ни общество в целом не имеют свободы выбора действий и поступков, а лишь осознают предопределенный ход событий. Действительная свобода возможна лишь при наличии объективной неопределенности, когда принятое решение, понимание, осознание происходящего могут изменить ход событии, сами детерминируют социальный процесс. В этом случае нельзя спрятаться за некой безличной необходимостью, свобода объективно соотносится с этическими «параметрами» - нравственной ответственностью человека, осуществляющего выбор и принимающего решение. В когнитивных науках, таким образом, становится необходимой этическая рефлексия, основанная на принципе свободы личности.

      Отличие традиционной гносеологии от разделов теории познания, имеющих дело с  использованием компьютеров, состоит  в том, что первая концентрируется на процедуре описания, обращаясь к высказываниям и правилам для получения знания. «Компьютерная» теория познания делает центром своего внимания регуляцию, обращается к нормативным предложениям, использует знания для продуцирования правил. Сегодня развитие теории познания классическими гносеологическими средствами не всегда возможно, изменяется инструментарий гносеолога, требования к его профессиональной подготовке. Философия становится дисциплиной, сопричастной экспериментальной деятельности, осуществляемой при разработке программ искусственного интеллекта. Выяснилось, что именно в этой сфере возможна проверка самых тонких и абстрактных гипотез о природе человеческого разума. Сегодня здесь на первый план вышла проблема порождения знания, и это потребовало пересмотра базовых концепций ИИ.

По  ходу поиска обнаружилось, что идеи Локка, Лейбница, Канта, Гуссерля, Хайдеггера—  это концептуальные модели, которые могут  быть «экспериментально» проверены в рамках программы ИИ, что  позволяет по-новому решать философские споры о природе разума и познания. Так, по существу, экспериментально была доказана несостоятельность представления Локка о душе как «чистой доске» (tabula rasa), на которой только опыт записывает какое-либо содержание. Выяснилось, что возможности универсальных распознающих устройств, не имеющих тех эмпирических знаний- предпосылок, которыми обладает любой человек, ограничены. На самом деле «чистая доска», на которую записываются данные опыта, - те «образы», которые необходимо распознать иногда только по намеку, как это делает человек, - должна иметь весьма сложную структуру, включающую множество априорных знаний о мире. При разработке программ ИИ экспериментально подтвердилась также огромная роль скрытых, неявных знаний, не выраженных в языке, но хранящих в себе жизненный опыт. В литературе достаточно определенно высказывается мнение о том, что в настоящее время эксперименты на компьютерах, а не на людях - самый верный шаг на пути проверки гипотез о мышлении и познании, различных аналогов мыслительной деятельности. Такие эксперименты, разумеется, не могут рассматриваться в качестве полного доказательства предлагаемых гипотез, но принимаются как серьезный аргумент в их пользу. Программа искусственного интеллекта как своего рода «экспериментальная философия» делает фигуру эпистемолога столь же необходимой для компьютерной эпохи, как и математика- программиста. Эпистемология впервые за всю историю получает прямой выход в сферу конструктивной инженерной и технологической деятельности. Меняется характер связи эпистемологии с практикой.

     Эпистемологические  смыслы теории фреймов

     Новые аспекты человеческого знания выявляет изучение способов представления знаний в компьютере, при этом также просматриваются некоторые аналогии с алгоритмами собственно философского знания. Важнейшей для проблемы представления знаний в машине является теория фреймов, в основе которой лежит гипотеза о том, что знания о мире складываются по определенным сценариям с фиксированным набором стереотипных ситуаций - фреймам (англ. frame - рамка, каркас).

     Анализ  всех наблюдаемых способов выражения  знаний должен быть представлен в  терминах знания, имеющего более общий  характер: понимание неизбежно базируется на более общих концептах, категориях, правилах и стратегиях. Понятие «фрейм», введенное американским ученым М. Минским в лингвистике, или «сценарий» в программе ИИ, базируется на том, что разум интерпретирует данные восприятия в терминах, ранее приобретенных и предназначенных для описания структур - фреймов. Фреймы предстают как способ представления стереотипных ситуаций, например, пребывание в комнате, посещение магазина, театра и т. д.

     Например, американский исследователь  Ч.Филлмор понимает фреймы как «унифицированные конструкции» знания или «связанные схематизации опыта», которые не только обеспечивают быстрое восприятие, но и одновременное понимание слов, предложений, текстов. Так, возможен единый фрейм интерпретации названий дней недели, «который предполагает: 1) понимание естественного цикла, порождаемого каждодневным кажущимся путешествием солнца; 2) знание стандартных способов вычисления того, когда один дневной цикл кончается и начинается новый; 3) знакомство с циклом из семи дней; 4) принятую в нашей культуре практику связывать различные части недельного цикла с работой и досугом. Владение этой специфической организацией нашего физического и социального мира обеспечивает концептуальный базис для значительного корпуса лексического материала, включающего общие имена типа «неделя», «день»... Такой фрейм образует особую организацию знания, составляющего необходимое предварительное условие нашей способности к пониманию тесно связанных между собой слов» (Филлмор Ч. Фреймы и семантика понимания И Новое в зарубежной лингвистике. Вып. XXIII. Когнитивные аспекты языка. М„ 1988. С. 54). Теория фреймов была разработана с целью объяснить высокую скорость человеческого восприятия и мышления, а также понять фактическое отсутствие ментальных явлений, сопровождающих эти процессы. Свойство фреймов содержать наряду с явной и скрытую, подразумеваемую информацию делает их

экономным способом организации информационных процессов, позволяет повысить скорость обработки информации (восприятия), получить приближенный ответ, не содержащийся в явном виде в базе знаний. В них фиксируются глубинные, скрытые от непосредственного наблюдения связи и элементы ментальных явлений, не представленные в традиционных эпистемологических структурах. При этом выявляется возможность обнаружения и тех компонентов, которые лишь подразумеваются, существуют в знании как «формулы умолчания» - скрытые структуры неявного знания, предполагающего устойчивые формы невербальных коммуникаций познающих субъектов. Выясняется также, что эти скрытые структуры и их элементы не менее значимы в построении знания, чем явные логические и логико-методологические схемы и их элементы.

      Формирование  системы взаимосвязанных фреймов  используется как на концептуальном, так и на перцептивном уровнях. Их формирование осуществляется в течение всей жизни человека и определяется приобретением им соответствующего опыта. Фреймы обозначают набор объединенных временными и причинными связями понятий низшего уровня, описывающий упорядоченную последовательность стереотипных событий. Они различны по происхождению, одни из них являются как бы «врожденными», в том смысле, что они естественно и неизбежно возникают в процессе когнитивного развития каждого человека (например, знание характерных черт человеческого лица); другие фреймы усваиваются из опыта или обучения; существование третьих полностью зависит от их языковых выражений, как, например, единицы измерения, даты и дни календаря.

      Исследователи отмечают, что фреймы имеют конвенциональную природу, каждый из них содержит набор характеристик, известных сообществу и принятых им. Восприятие части из этих характеристик активизирует фрейм в целом, а не воспринимаемые непосредственно свойства восстанавливаются «по умолчанию». Так, если часть стула (фреймом которого вы владеете) не видна, вы все равно «видите», воспринимаете его в целом и даже не замечаете фактического отсутствия частей стула в поле зрения. Из этого следует, что осуществляемые в восприятии выход за пределы показаний органов чувств и включение в содержание представления того, что отсутствует в воздействии непосредственных раздражителей, возможны лишь в том случае, если субъект располагает системой устоявшихся, социально апробированных когнитивных структур типа схемы, плана, а главное - фреймов. С их помощью конкретизируются такие слишком общие понятия, как «теоретические знания», «общественно- историческая практика» и другие подобные, на которые обычно ссылаются в этом случае.