Страницы: -
1 -
2 -
3 -
4 -
5 -
6 -
7 -
8 -
9 -
10 -
11 -
12 -
13 -
14 -
15 -
16 -
17 -
18 -
19 -
20 -
21 -
22 -
23 -
а только ве-
рой. Мы должны стремиться к тому, чтобы наша вера была по возможности
ближе реальным предположениям. Часть ОЭ имеющейся модели компенсирована
нашими знаниями и науч-ными данными. Человеку необходимо заботиться,
чтобы эта часть была бы по возможности больше. Приобретенные зна-ния мо-
гут влиять на существующую модель в сознании в двух направлениях: ком-
пенсировать или расширять ОЭм модели. Оба направления для повышения эф-
фективности действий человека одинаково важны. Компенсация ОЭ полностью
до нуля невозможна. При приближении к нулю все сильнее начинает оказать
влияние неопредел„нность размерности. В реальных системах размерность
пространства состояния ог-ромная. В моделях часто ограничиваются нес-
колькими коор-динатами (независимые переменные, факторы). С целью
пре-одоления последствии неопределенностей размерности при-рода разрабо-
тала для человека и животных эффективный ме-ханизм подсознания. Подсоз-
нание является разновидностью ОНГ. Но в отличие от сознания оно не осно-
вывается на конкретные знания, а на предыдущий опыт, генетическую
ин-формацию предыдущих поколений, чувства, эмоции, забы-тые, но сох-
ран„нные в глубине мозга сведения. Подсознание является тоже моделью, но
качественным и вероятностным. Оно не да„т конкретных программ действия,
но определяет его вероятностные преимущества. Подсознание отвечает
воп-росам, что вероятно хорошо (полезно) и что плохо (опасно), в каком
направлении можно более вероятно достичь цели и в каком направлении -
нет. Механизм подсознания да„т воз-можности принять решении при условии
большого дефицита информации. Несмотря на неопредел„нность, косвенные и
вероятностные сведения вс„-таки обеспечивают более опти-мальные решения,
чем вовсе без информации.
Вышеприведенная схема да„т обобщ„нное представление о сознании как о
комплексе систем (мыслей) вторичной реальности. Мысли-модели содержат
как подсознательные, так и интеллектуальные компоненты, но сознание со-
держит, кроме того, элементы веры. Верой "объясняется" та часть ре-
альности, которая не учтена при составлении моделей. Ме-тод создания
мысленных, научных и интуитивных моделей открывает широкие возможности
для исследования реального мира, для выяснения существенных и несущест-
венных факто-ров. Можно проверить различные комбинации систем, ещ„ не
существующих в природе, создать новые произведения, тех-нические проек-
ты, композиции. Ещ„ большие возможности открываются, если мысленное мо-
делирование соединить с возможностями компьютерного творчества. Тогда
вторичная реальность расширяется и дополнительно возникает вирту-альная
реальность. Последняя охватывает и созданные при помощи компьютеров мо-
дели реального и иллюзорного мира. Виртуальная реальность по своему раз-
нообразию дополняет возможности реального первичного мира. Одновременно
"электронное сознание" имеет все возможности сохранить (аналогично памя-
ти) все свои результаты обработки инфор-мации на компакт-дисках. В прог-
раммах компьютеров необ-ходимо в дальнейшем предусмотреть и элементы
подсознания и веры.
ПОДСОЗНАНИЕ является также комплексом моделей реального мира, но мо-
дели имеют особую структуру. Модели содержат не осознанные знания, а
скрытые, "забытые" знания организма от его прошлых отношений с внешней
средой. Опыт прошлого организма, как положительный так и отри-цительный,
сохран„н в н„м не в виде знаний, а в виде изме-нений в структуре поло-
вых, нервных и мозговых клеток. В результате у человека возникают
чувства о том, что плохо, что хорошо, что выгодно и что опасно для су-
ществования. Часть скрытой информации выражается в виде инстинктов, реф-
лексов, наклонностей. Индивидуальность и особенности поведения каждого
человека зависят во многом от полученной генетической информации, где
унаследован опыт предков и программа развития организма. Известно, что
уже эмбрионы, не имея сознания, обладают многочисленными рефлексами и
регуляционными механизмами. Ещ„ З.Фрейд писал о пере-даче по наследству
"родовой памяти". В подсознательных сфе-рах нашего мозга храниться па-
мять веков. При дальнейшем развитии подсознания возникли эмоции как бо-
лее совер-шенные и комплицированные виды выражения чувств.
Причиной возникновения эмоции всегда является по-требность, дефицит
ресурсов организма. По потребности орга-низм создает модель цели как
программу действия. Но мо-дель цели представляет лишь промежуточный этап
поведения, один из его обязательных элементов. Живые системы вынуж-дены
удовлетворять свои потребности в условиях хроничес-кого дефицита инфор-
мации и действовать с тем запасом сведений, который имеется в данный мо-
мент. Эмоции возни-кают при недостатке сведений, необходимых для
действия и достижения цели.
Вопросы эмоций, их связь с религией и искусством об-суждены в работах
П.Симонова [ 76 ]. При этом между эмо-циями и религией имеются принципи-
альные различия: при эмоциях стараются увеличить количество объективной
инфор-мации, при религиозных культах стараются е„ уменьшить. При эмоциях
компенсируется дефицит информации подсозна-нием и физиологическим меха-
низмом чувств, при религи-озных обрядах компенсируется дефицит божест-
венными риту-алами, молитвами о помощи бога.
Несмотря на разновидности механизма подсознательного поведения (физи-
ологические, мозговые-нервные, химические, генетические и др.) можно
найти общие принципы моделиро-вания процессов обработки поступающей ин-
формации. Все эти модели подсознания имеют обобщающий механизм хранения
информации о признаках объектов внешней среды, о реакциях организма в
прошлом и о получаемых результатах (степень положительного или отрица-
тельного эффекта для организма). При этом, по частоте аналогичных случа-
ев орга-низм умеет и прогнозировать вероятность повторения ситуа-ции в
будущем. В случае разных взаимоисключающих приз-наков на эмоциональном
уровне модели дают возможность принимать и компромиссное решение. Таким
образом, не-смотря на отсутствие ч„тких алгоритмов, модели подсознания
работают по принципу аналоговых и экспертных систем, спо-собны хранить и
обработать огромное количество неформа-лизованной информации и оператив-
но дать рекомендации для поведения в условиях е„ дефицита.
САМОСОЗНАНИЕ является по существу сознанием самого себя, в т.ч.
собственного сознания (мыслей). Поэтому его можно называть третичной ре-
альностью. Такая способ-ность свойственна только человеку. Теоретически
можно гово-рить также о сознании самосознания или о четвертичной ре-
альности. Самосознание является также объективно сущест-вующей системой,
которая обладает негэнтропией и с ней эк-вивалентными массой и энергией.
Самосознание можно рас-сматривать как самостоятельную систему, необяза-
тельно вместе с сознанием или материальным носителем (мозговые клетки).
Тем более, что центр самосознания в мозгу трудно установить. Повидимому
сознание в мозгу вообще имеет голо-граммическую структуру. Поскольку са-
мосознание представ-ляет собой комплекс приближ„нных моделей сознания,
то подобие (гомоморфность) с первичной реальностью сильно уменьшается и
сильно зависит от индивидуальных качеств и информированности человека.
Для получения более объек-тивной модели самосознания много помогает отк-
рытость при общении с другими людьми и уч„т их мнений о себе.
В быстроизменяющимся мире одним из важнейших факторов в моделях явля-
ется время [ 57 ]. Недостаточный уч„т этого фактора вызывает быстрое
старение моделей. Сос-тавлению инфомоделей, особенно с уч„том кинетичес-
ких фак-торов, препятствует небольшая скорость принятия и обра-ботки че-
ловеком информации. Органы чувств, особенно глаз человека, способны при-
нимать тысячи бит информации в секунду. Однако, обработать и сохранять в
памяти мозг спо-собен только 10-50 бит/сек. Латентный период для разд-
ра-зителей различной модальности составляет 0,1-1,0 сек. Мак-симально
усвоенная за всю жизнь человеком информация составляет 1010 бит. В
действительности эта цифра значитель-но меньше из-за перерывов в приня-
тии информации и вслед-ствие забвения. Активный фонд памяти около 105
бит. Оперативная память перед взором человека - около 100 бит. Сравнивая
эти ничтожные объ„мы и скорости освоения ин-формации е„ объ„мами в мире
и скоростями изменения сис-тем, очевидно, что человек никогда не может
осознать мир в полном объ„ме и он всегда вынужден оперировать только
приближ„нными моделями о мире.
Развитие у человека языка и абстрактного мышления дало ему возмож-
ность выделить и исследовать также обоб-щ„нные и общечеловеческие систе-
мы, модели и категории, пределы которых расплывчаты. Неточная формули-
ровка об-щих понятий вызывает часто много недоразумений и споров.
Абстрактные, философские понятия тоже обозначают реально существующие
системы, в основном негэнтропического содер-жания, но содержащие и экви-
валентное, ничтожное коли-чество массы и энергии. Часто их основная ин-
формационная сторона останется нераскрытой. Из-за этого сущность по-
ня-тий остается неопредел„нной. Без уч„та и точного опре-деления преде-
лов ОНГ исследование таких систем малоре-зультативно. Некоторые примеры
информационного толко-вания понятий:
труд - изменение расположения системы в пространстве состояния (прев-
ращение, преобразование); проекция пути движе-ния в направлении цели,
умноженную на затраченную ОНГ;
свобода - размерность (число координат) и объ„м части пространства
состояния, где систе-ма может выбирать сво„ положение, ОЭ возможных сос-
тояний системы;
неопредел„нность - количество возможных состояний систе-мы, оценива-
ется при помощи ОЭ сис-темы;
мысль инфомодель о структуре или функции реально существующей, пред-
полагаемой или искусственно созданной системы.
ОБЩЕСТВЕННОЕ СОЗНАНИЕ
Под общественной системой мы понимаем любую сово-купность людей, ко-
торая имеет признаки системы, например государство, фирма, семья, орга-
низации, религиозные и про-светительные общества и др. Коллективы людей
являются бо-лее сложными системами, чем сумма отдельно взятых лич-нос-
тей. Кроме того, что могут изменятся ОЭ и ОНГ людей, возникают новые эф-
фекты ОЭ и ОНГ, связанные их сов-местной работой.
Сознание каждого человека тоже не может развиваться изолированно от
других [ 54 ]. В результате можно говорить о коллективном разуме групп,
общности людей, организации, нации, государства, фирм, профессиональных
союзов, уч„ных советов и т.д. При этом коллективный разум не является
только суммой разумов отдельных индивидов. При взаимо-действии отдельные
разумы могут усиливаться или в борьбе подавляться, модели могут при вза-
имодействии дополняться или повышать свою ОЭ. В результате возникает
коллек-тивное сознание. Это выражает общую структуру (ОНГ) сис-темы,
элементами которой являются индивидуальные разумы. В жизни это выражает-
ся, например, в виде коллективного духа или традиции научных и хо-
зяйственных организаций, фирм, спортивных команд, учебных заведений и
др. Коллек-тивное сознание нельзя отождествлять самим коллективом. Кол-
лектив является первичной реальностью, сознание - вто-ричным. Обе систе-
мы связаны, но их существование можно рассматривать также в виде от-
дельных объективно существую-щих систем. Обе системы обладают, кроме
ОНГ, ещ„ экви-валентным количеством массы и энергии. По показателям ОЭ и
ОНГ можно сделать существенные выводы об инфо-структуре в общественном
сознании. Содержание ОЭ пока-зывает разнообразие, сложность и размах
мыслей, содер-жание ОНГ - их упорядоченность, логичность, глубину. Если
DОЭ = - DОНГ, то сознание находится в динамическом равновесии. Если DОЭ
> DОНГ, то разум уменьшается, разрушается, информация рассеивается
больше, чем е„ усваи-вают. Если DОЭ < DОНГ, то происходит прогрессивное
раз-витие разума.
Наиболее общими моделями в общественном сознании являются различные
взгляды и теоретические основы на развитие общества, государства,
культуры, экономики, науки, философии, эстетики. Сюда относятся в общем
вс„ миро-воззрение и оценка ценностей в обществе.
4. ОБОБЩЕННАЯ ЭНТРОПИЯ (ОЭ) И НЕГЭНТРОПИЯ (ОНГ)
При исследовании систем существенное значение имеют вероятностные ха-
рактеристики их структуры и функции, не-определ„нность и ОЭ. Часто важ-
ную информацию дают ус-ловные вероятности достижения цели. Для неживых
систем в качестве критериев принимают целесообразность, назначение или
вероятность сохранения целостности структуры. ОЭ и ОНГ являются функция-
ми состояния системы. Информация является функцией процесса (связи) меж-
ду двумя или боль-ше системами, при которой хотя бы у одной системы ОНГ
увеличивается (ОЭ уменьшается). В качестве исходных пред-посылок для оп-
ределения количества информации и энтропии систем можно применять клас-
сические положения теорий информации и вероятности [ 23-25 ]. Для харак-
теристики динамических (или кинетических) процессов необходимо до-полни-
тельно учитывать механизмы Марковских случайных и эргодических многоста-
дийных процессов. Из-за переплетения, совмещения многих систем возникают
проблемы много-цельности и взаимозависимости условных вероятностей и
энтропий.
Однако, при практической работе со сложными система-ми применение из-
вестных методов теории информации свя-зано со многими трудностями.
1. Теория информации рассматривает информацию и энтропию как скаляр-
ные величины, которые могут переда-ваться по каналам связи. В общем слу-
чае, как информация, так и ОЭ или ОНГ являются многомерными (векторными)
величинами. Они зависят от условных вероятностей и услов-но независимых
факторов в многомерном пространстве состо-яния системы.
2. Измерение информации бесконечно многомерного реального прост-
ранства невозможно. Для моделирования е„ необходимо выяснить существен-
ные факторы и отбросить не-существенные размерности.
3. Для расч„та энтропии сложных систем необходимы данные о многих ус-
ловных вероятностях, определение кото-рых представляет трудности и от-
сутствуют методы для их теоретической оценки.
4. Достоверность расч„тов информации и ОЭ зависит от эффективного ус-
тановления цели и составления модели. Для оценки эффективности последних
отсутствуют над„жные кри-терии и необходимо применение эвристических ме-
тодов.
Осложнение от многомерности и многофакторности сис-тем можно преодо-
леть пут„м перехода к определению их об-общ„нной энтропии. ОЭ представ-
ляет собой сумму проекций средних условных энтропий относительно испол-
нения целе-вого критерия при условии действия отдельных влияющих на сис-
тему факторов. При этом факторы можно рассматри-вать в качестве от-
дельных координат или систем со статис-тическим распределением исходов.
Условные энтропии проек-тируются на общую ось целевого критерия.
МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОЭ И ОНГ
1. Определяют по возможности подробнее пределы и объ„мы исследуемой
системы, е„ элементы и их взаимосвязи, пространство состояния и его раз-
мерность.
2. Определяют функциональные связи системы с окру-жающей средой. Осо-
бое внимание уделяют возможностям воздействия на среду и влияющим на
систему внешним фак-торам. По возможности стараются не пропускать ни од-
ного существенного фактора.
3. Определяют стабильность системы или возможности е„ изменения по
времени. Выясняют возможные процессы и их направления. Множество цепей
реальных процессов обна-руживают в той или иной мере свойства марковс-
ких. Их характеризует последовательность случайных событий, в которой
каждое последовательное случайное событие зависит только от предыдущего.
Причем условные вероятности, опи-сывающие зависимость последущего собы-
тия от предыдущего Р (Вj / Ai) - постоянны. В эргодических системах, в
которых события являются случайными, заметное влияние предшест-вующих
событий простирается только на их ограниченное число. При обнаружении
или допущении таких свойств не-марковский процесс может быть представлен
как марковский.
4. Оценивают качественно, имеются ли в системе, меж-ду элементами или
между системой и средой ситуации конку-ренции за получение ресурсов,
точки неопредел„нности выбо-ра (бифуркации) или конфликтные ситуации.
Для описания всех этих ситуации необходимо применять в моделях методы
теории игр и нелинейные системы уравнений. Конфликтные ситуации возника-
ют в живой природе и в обществе людей. Описание их сложнее, так как в
этом случае наблюдается умышленное сокрытие или искажение информации,
специаль-ные стратегии для получения выигрыша. Конфликтные ситу-ации
принимают особенно комплицированные формы в отно-шениях между людьми. По
Н.Винеру человеческая речь явля-ется совместной игрой говорящего и слу-
шателя против сил, вызывающих беспорядок [ 21 ]. В действительности
конфлик-тующими сторонами могут быть не только силы, вызывающие беспоря-
док, но сами говорящий и слушатель. Так, что даже в речи между людьми
далеко не всегда переда„тся правдивая информация. В этих случаях особен-
но важно определить, какое высказывание является информацией и какое шу-
мом или дезинформацией.
5. Ответственным этапом является определение цели, а для неживой при-
роды - целесообразности или назначения системы. По степени выполнения
целевых критериев и опре-деляется неопредел„нность или вероятность вы-
полнения, т.е. обобщенная энтропия системы (ОЭ). Часто целью является
обеспечение устойчивости структуры, развития или эффектив-ного использо-
вания ресурсов системой. Для установления конкретных целей необходимо
знать структуру и функции более общей по иерархии системы. Цель в раз-
вернутом виде определяет программу действия системы в будущем. Как и
программ, целей может быть также несколько вариантов. Из них необходимо
выбирать самую существенную или несколь-ко существенных. В последнем
случае прид„тся при оптими-зации идти на компромиссы. Например, рассчи-
тывают функ-ции желательности ожидаемых результатов. Для каждого крите-
рия устанавливают свою весомость и рассчитывают сов-местный критерий вы-
полнения цели. Критерии цели должны быть так конкретными, чтобы на их
основе можно указать, как измерить, достигнута ли цель или нет, или в
какой мере она достигнута (100 %, 80% и т.д.). Часто надо вопрос целепо-
ла-гания рассмотреть более широко и обратить внимание на ос-мысливание
всей проблемы. Необходимо выяснить цели стра-тегического и тактического
назначения, вероятность дости-жения цели, затраты и эффективность при
альтернативных решениях. Приближ„нный ответ на точно заданный вопрос
да„т часто больше пользы, чем точный ответ на неправильно заданный воп-
рос. Обычно зада„тся вместе с целью и срок, когда она должна быть выпол-
нена или соблюдена. Например, сохранение работоспособности после эксплу-
атации через 10 лет или получение прибыли в 2000 году. Степень достиже-
ния цели оценивают вероятностью е„ выполнения.
Для определения энтропии системы относительно конк-ретно поставленной
цели необходимо измерить вероятность достижения этой цели. Если имеется
достаточно статисти-ческих данных по поведению этой системы, то расч„ты
не представляют трудностей:
n
Н(a) = - S р(Ai) ln р(Ai)
i
В непрерывном варианте, если случайная величина x и плотность е„
распределения ‹(x): + ?
H(x) = - ‹(x) ln ‹(x) dx
- ?
При допущении равновероятностных исходов: Н(a) = - ln р(Ai), или Н(a)
= - log2 р(Ai) в битах
Однако, для сложных систем, структура, функции и су-щественные факто-
ры которых изменяются быстро, как прави-ло, статистических данных недос-
таточно. Проведение статис-тических экспериментов