Головна
Аксіологія / Аналітична філософія / Антична філософія / Антологія / Антропологія / Історія філософії / Історія філософії / Логіка / Метафізика / Світова філософія / Першоджерела з філософії / Проблеми філософії / Сучасна філософія / Соціальна філософія / Середньовічна філософія / Телеологія / Теорія еволюції / Філософія (підручник) / Філософія мистецтва / Філософія історії / Філософія кіно / Філософія науки / Філософія політики / Філософія різних країн і часів / Філософія самоорганізації / Філософи / Фундаментальна філософія / Хрестоматії з філософії / Езотерика
ГоловнаФілософіяФілософія науки → 
« Попередня Наступна »
В.А.ШТОФФ. Моделювання і філософія, 1966 - перейти до змісту підручника

Відношення між моделлю і об'єктом в кібернетичних системах

Кібернетика, в якій метод моделювання, вивчення та експериментального дослідження моделей є одним з основних методів, внесла в моделювання ряд нових, надзвичайно перспективних моментів.

Перш за все слід зазначити, що в кібернетиці метод моделювання набуває ще більш загальний, ніж в математичному моделюванні, характер.186 Рамки його застосування розширюються, він проникає в області, які до цього багато філософів і натуралісти, опасавшиеся відродження механіцизму, вважали забороненими для моделювання, тобто в галузі біологічних і соціологічних систем і процесів. З іншого боку, узагальнення методу моделювання у кібернетиці виявляється і в тому, що вона відволікається не тільки від різної природи елементів, що утворюють кібернетичні системи, а й від тих конкретних способів, якими ці елементи пов'язані один з одним, отже, від специфіки приватних закономірностей цих систем. Кібернетика відволікається, наприклад, від того, яким конкретним способом здійснюється передача інформації, які особливості матеріальних засобів, що використовуються для цього, які енергетичні характеристики цих засобів і т. л. Вона фіксує свою увагу на загальних законах функціонування управляючих і самоорганізуються незалежно від того, чи є вони технічними пристроями (машинами), створеними людиною, живими організмами або людськими суспільствами.

Такий функціональний підхід до вивчення керуючих систем випливає з особливостей кібернетики як науки та рівня її абстракцій. Зрозуміло, це не виключає необхідності інших, більш змістовних методів, що враховують специфіку конкретних об'єктів і законів, властивих конкретним формам руху матерії, так само як не забороняє і в рамках кібернетики проникнення у внутрішню сутність, тобто у внутрішню структуру, що вивчаються.

Кібернетичні моделі з гносеологічної точки зору розпадаються на дві групи: матеріальні та ідеальні, і в цьому відношенні вони не відрізняються від інших моделей. Матеріальні кібернетичні моделі, які тут нас будуть переважно цікавити, відносяться к. підкласу моделей, що відтворюють досліджуваний предмет в елементах іншої фізичної природи, володіючи, однак, специфічними особливостями кібернетичних систем. Кібернетику цікавлять закономірності поведінки досить складних систем, здатних підтримувати стійкі, оптимальні взаємини з навколишнім середовищем. Порівняно недавно встановлено існування таких загальних законів подібної поведінки, або, інакше, законів управління, так само об'єктивно властивих ^ природ ^ дви

жения або який-небудь іншої форми матеріального руху або ж загальні закони багатьох форм руху , форм зміни.

Однак цінність кібернетичного моделювання полягає не тільки в реалізації функціонального підходу і в прогнозуванні поведінки та функціонування модельованого об'єкта на підставі його вивчення в моделі. Подібні завдання, які ставляться і-вирішуються в кібернетиці, і зокрема в кібернетичному модельному експерименті, мають величезне теоретичне, практичне і народногосподарське значення. Але обмеження виключно таким функціональним підходом було б невиправданим звуженням пізнавального значення кібернетики в цілому і експериментального вивчення її моделей. Іншими словами, абсолютне виключення з поля зору проблеми зв'язку функцій зі структурами, обспечівает дані функції, своєрідний відрив функцій від структур, "надмірна абсолютизація функціональних особливостей моделей були б джерелом помилкового одностороннього розуміння пізнавального значення кібернетики.

Г . Клаус абсолютно правильно вказує на те, що при оцінці кібернетичного моделювання надзвичайно важливо правильно, тобто діалектично, вирішити проблему про єдність структури і функції. «Слід насамперед розрізняти ... модель певної поведінки будь-якої речі і модель її структури . Структура і поведінку (або функція) утворюють діалектичну єдність ».187?

- ^ Модель може вважатися вдалою щонайменше лише за двох умов: а) якщо вона демонструє поведінку, подібне поведінки оригінал ^, тобто якщо вона виконує аналогічні функції, і б) якщо на основі вивчення поведінки і структури цієї моделі можна виявити нові, невідомі досі особливості або властивості оригіналу, які не містилися в явному вигляді у вихідному фактичному матеріале.188?

Виникає питання, чи можливо це? Або, іншими словами, "чи можливо, вивчаючи кібернетичну модель, піддаючи експериментальному дослідженню поведінку такої моделі, отримати які-небудь дані або зробити які-небудь нові висновки про сутність (структурі) цікавить нас об'єкта з того факту, що структура моделі, що забезпечує її поведінку, нам відома. Чи можна з поведінки моделі витягти відомості про структуру об'єкта?

На цей рахунок існує дві думки. Відповідно до одного з них, аналогія на рівні функції рівносильна аналогії на рівні структур, отже, вивчення поведінки моделі з певною структурою автоматично призводить до розкриття структури об'єкта, бо ніякої іншої структури, крім структури поведінки взагалі, не існує. З цієї точки зору, наприклад, вивчаючи поведінку кібернетичних моделей, можна повністю пояснити сутність вищої нервової діяльності та відповідних процесів в головному мозку. Це точка зору біхевіоризму або близька до нього.

Інша думка повністю протилежно першому. Згідно з ним, функціональна модель принципово не зможе ніколи нічого сказати про структуру об'єкта. Одним з аргументів на користь цієї точки зору є міркування про те, що одна і та ж функція може бути здійснена нескінченним безліччю способів і тому не існує однозначної відповідності між функцією і який-небудь структурою.

Обидва думки являють собою метафізично односторонні крайності, що не враховують єдності структури і функції, їх органічного зв'язку один з одним. Структура і функція є діалектичними протилежностями, їх не можна ні ототожнювати, ні відривати один від одного.

Перша точка зору невірна тому, що вона грунтується на односторонньому ототожненні функції і структури. Можливість побудови моделі якої-небудь функції і успішна робота такої моделі на практиці, в експерименті ще не є доказом того, що об'єкт має точно такою ж структурою, як у моделі, і, навпаки, побудова оптимальної моделі структури об'єкта теж не дає повної впевненості в тому, що така модель буде виконувати всі функції оригіналу, в силу того, що модель є більш простою системою. Однак якщо взяти до уваги характер спрощення, при якому зберігається ізоморфізм основних відносин, то слід очікувати, що добре змодельована структура буде виконувати відповідні функції. Звідси випливає, що беззастережне ототожнення в усіх відношеннях кібернетичної машини, що моделює мозок, з самим мозком на підставі схожості функцій було б ошібочним.189 Друга точка зору заснована на повному відриві функцій від структур і у філософському відношенні є ідеалістичної. Цей погляд досить послідовно проведеш У КНІГЄ; П. Косса, який прагне показати, що кібернетична машина, тобто модель, ніколи не зможе «вийти з рамок приречення-ня», не зможе навчатися, не зможе здійснювати критичну функцію, не зможе переходити від конкретного до абстрактного і не зможе ізобретать.190 Ці заборони, якими Косса обмежує програму кібернетики, є результатом його переконання в «примат розуму», 191 і воно, природно, приводить в гносеологічному плані до відокремлення психічних функцій від матеріальної системи з певною структурою , а в філософському - до відриву взагалі функцій від структур. Стосовно до проблеми модельного експерименту в кібернетиці цей погляд означає принципова відмова від усякої пізнавальної ролі подібних експериментів.

Питання про значення модельного експерименту в кібернетиці і, отже, питання про ставлення кібернетичної моделі до досліджуваного об'єкту пов'язані з правильним вирішенням проблеми про співвідношення структури і функції. Не намагаючись у справжньої роботи висвітлити цю проблему в повному обсязі, хоча б навіть в рамках кібернетики, ми виділимо для нашої спеціальної мети лише один її аспект.

Експериментальне вивчення поведінки кібернетичних моделей разноіі ступеня складності має цінність не тільки з точки зору з'ясування зв'язку функцій зі структурою моделі, але і з точки зору проникнення в структуру модельованого об'єкта.

Зрозуміло, великий науковий і практичний інтерес представляє проблема, якими засобами і яким конкретним способом реалізувати виконання машиною (моделлю) тих чи інших функцій, що заміняють, скажімо, відповідні розумові функції людини (наприклад, рішення задач, пошук оптимальних умов, управління складними системами і т. п.). На цьому шляху виникає цілий ряд технічних або специфічних наукових проблем, пов'язаних з небхідно поліпшити конструктивні особливості моделі - її гнучкість, надійність, економічність і інші показники кібернетичної техніки. При вирішенні цієї проблеми немає необхідності прагнути до відтворення в моделі всіх конструктивних деталей оригіналу. Більше того, бажано створити таку структуру, яка була б позбавлена ??недоліків, властивих її природному прототипу, і виконувала б відповідні функції краще, швидше, точніше, ніж оригінал. Наприклад, цифрові електронні обчислювальні машини при достатній гнучкості виконують обчислювальні операції з швидкістю і точністю, набагато перевершує відповідні можливості людини.

З

в. А. Штофф

Але, з іншого боку, не менший теоретичний інтерес представляє проблема вивчення структури моделі, виконую-щей функції, аналогічні функціям оригіналу, для судження про структурні особливості оригіналу, для більш глибокого пізнання сутності процесів , що лежать в основі поведінки модельованого об'єкта. Незважаючи на відсутність однозначної залежності функцій від структур і жорсткого зв'язку між ними, все ж відома взаємозв'язок між ними є. Наприклад, наявність каналів зворотного зв'язку, по. яких циркулює інформація, є необхідним структурним умовою всіх систем, що виконують функції саморегулювання. Тому експериментальне вивчення кібернетичних моделей дозволяє зробити деякі висновки про характер зворотних зв'язків у модельованих системах самого різного типу.

На цю сторону кібернетичного експерименту звернули увагу акад. С. JI. Соболєв та проф. А. А. Ляпунов, розглядаючи моделювання біологічних процесів (наприклад, поведінки тварин в пристроях типу електронних «черепах»). Вони відзначили, що «воно дозволяє перевірити ступінь повноти опису досліджуваного явища. Якщо опис явища складено п приведено до форми алгоритму і цей алгоритм запрограмований і вкладений в машину, то ми отримуємо можливість, експериментуючи з цією машиною, з'ясувати, як має вести себе тварина при тих чи інших умовах ».192

Існує зв'язок між структурою і функцією (поведінкою) у певному діапазоні можливостей. При аналогичности функцій моделі та об'єкта, знаючи структуру моделі, можна відносно структури оригіналу робити висновки різного ступеня достовірності. У тих випадках, коли мова йде про такі структурні особливості, що визначаються законами управління і тому є необхідними для забезпечення функціонування будь-яких кібернетичних систем, висновки повинні володіти максимальною достовірністю. Це такі структурні елементи, як канали зворотного зв'язку, пристрої, що сприймають, переробні та зберігають інформацію, і т. п. Прикладом таких висновків може служити висновок, зроблений на основі експериментального вивчення кібернетичних моделей, про те, що для забезпечення пристосувальної еволюції необхідні дві лінії СВІЯЗІ між биогеоценозом і населенням: прямий, передавальної керуючі сигнали від біогеоценозу до популяції, і зворотної, передає в біогеоценоз інформацію про дійсний стан популяцій.193 Висновки ж, що стосуються конструктивних особливостей, струк-: тури, матеріалу, природи самих цих елементів, не мають при-нудительного характеру, відрізняючись певним ступенем ймовірності, наприклад висновки про дискретно характер генетичної інформації (підтверджені біохімічними дослідженнями ролі нуклеїнових кислот як носіїв спадкової інформації) або про характер передачі і перетворення інформації в нервових шляхах за принципом «все або нічого» і т. п .

Нарешті, можуть бути отримані висновки, що суперечать законам управління (не кажучи вже про інші закони природи), які дозволяють судити про неможливість того чи іншого явища (негативні висновки). З основних принципів кібернетики, зокрема, випливає, що отримання будь-якої інформації неможливе без наявності сигналу цілком певної фізичної, матеріальної природи. І всякі явища, про які говорять як про існуючі, але які не відповідають принципу матеріальної природи сигналу, що несе інформацію, неможливі, як неможливі вічні двигуни в силу несумісності їх з законом збереження енергії. У цьому відношенні кібернетичні моделі могли б служити важливим експериментальним засобом дослідження телепатії, яка в своїх далекосяжних гіпотезах вступає в протиріччя із законами природи, з законами управління, до принципів теорії інформації.

 Все це говорить про те значення, яке набувають кібернетичні моделі для експериментального дослідження об'єктів різноманітної фізичної природи. Хоча схожість кібернетичних моделей з відповідними об'єктами встановлюється більш складними шляхами і хоча при проведенні аналогії між моделлю і об'єктом необхідно враховувати проблему про діалектичному співвідношенні структури і функцій, уникаючи всякого спрощенства, проте кібернетичне моделювання є не тільки важливим засобом експериментального дослідження, що дозволяє подолати деякі обмежені можливості звичайних експериментів, а й у відомому сенсі універсальним засобом. Кібернетичне моделювання в рамках своїх можливостей, обумовлених загальним характером законів управління, проникає в різноманітні сфери дійсності і є специфічною формою експериментальної практики не тільки в технічній, а й в біологічної та соціальної науках. 

 « Попередня  Наступна »
 = Перейти до змісту підручника =
 Інформація, релевантна "Відношення між моделлю і об'єктом в кібернетичних системах"
  1.  Введення
      Ітеративне научение, як навчання в строго повторюваних умовах - одна з найпростіших різновидів навчання, має місце в широкому класі явищ: формування різноманітних навичок, засвоєння інформації людиною, научение тварин (вироблення умовних рефлексів) і навчання технічних і кібернетичних систем. Різні аспекти ітеративного навчання досліджуються в педагогіці, психології та
  2.  3. Класифікація моделей ітеративного навчання людини, тварин і штучних систем
      Більшість моделей ітеративного навчання будується на основі аналогій з явищами і процесами, що відбуваються в тих чи інших системах живої або неживої природи. Тому в основу класифікації природно покласти тип процесу або явища, аналогія з яким використовується. На малюнку 3.1 приведена пропонована система класифікацій моделей ітеративного навчання. Рис. 3.1. Класифікація моделей
  3.  9. Деякі узагальнення
      Як вже неодноразово зазначалося вище, итеративное научение характеризується постійністю зовнішніх умов і цілей розвитку, тобто має місце стационарность зовнішніх (по відношенню до навченою системі) параметрів (умов функціонування). Покажемо, що для пояснення уповільнено-асимптотичного (експоненціального) характеру кривих ітеративного навчання досить ввести припущення про
  4.  6. Патентоспроможність корисної моделі
      Патентний закон вперше передбачає охорону в нашій країні корисних моделей, іменованих нерідко малими винаходами. Корисною моделлю визнається конструктивне виконання засобів виробництва і предметів споживання, а також їх складових частин. Корисної моделі надається правова охорона, якщо вона є новою і промислово придатною. Корисна модель визнається новою, якщо сукупність
  5.  7. Моделі - аналогії кібернетичних систем
      Відмінність моделей ітеративного навчання, що розглядаються в цьому розділі, від описаних вище полягає в тому, що об'єктами дослідження є не живі системи, вивчення яких грунтується на гіпотетичних аналогіях і припущеннях про залежність між параметрами елементів і навченою системи, а кібернетичні системи - автомати, алгоритми, нейронні мережі та ін Іншими словами, при
  6.  23. Роль наукових гіпотез
      Допоміжні гіпотези, що стосуються, окремих аспектів об'єкта дослідження, можуть замаскувати справжню цінність загальної теорії, зокрема, якщо в розпорядженні є дуже мало даних, як це часто трапляється в нових областях дослідження. Припустимо, наприклад, що дві конкуруючі теорії описують уявне фізична властивість Q, характерне для будь-якої маси речовини. Кожна
  7.  2J. Доповнення теоретичної моделі референта
      Додаткові фрагменти інших теорій необхідні, але недостатні для отримання результатів, порівнянних з фактами, оскільки в досвіді ми маємо справу з індивідуальними речами - з даними рідким тілом, а не класом тіл, з даною людиною, а не з людством взагалі і т. д. Тому ми повинні ввести додаткові припущення, що стосуються деталей розглянутих систем. Наприклад, до теореми
  8.  Принцип імовірнісного прогнозування
      при побудові дій (Н.А. Бернштейн). Світ відображається у формі двох моделей - модель потрібного майбутнього (розподіл усіх прогнозування на основі попереднього накопиченого досвіду) і мо-дель доконаного (однозначно відображає спостережувану дійсність) [17, 18, 55]. Такому підходу цілком відповідає наступне визначення навчання: "Навчання системи полягає в тому, що вона в
  9.  Ключові терміни
      агресія 352 альтруїстична особистість 359 ворожа агресія 383 гіпотеза «фрустрація-агресія» 375 гіпотеза співпереживання-альтруїзму 364 гіпотеза емпатичних задоволення 367 інструментальна агресія 383 когнітивні теорії агресії 372 модель генетичного детермінізму 368 модель полегшення негативного стану 366 модель поведінки типу А 382 модель поведінки типу Б 382 покарання 387
  10.  BTL-моделі парних порівнянь
      Мета цього параграфа - показати, що наведений вище спосіб побудови оціночної шкали на базі первинної інформації, представленої у вигляді матриць ПС, не є єдино можливим. Існують і інші підходи до розуміння того, як і чому вихідні матриці з 0 і 1 можуть бути пов'язані з шуканими шкальними значеннями досліджуваних об'єктів (тут ми знову маємо справу з тією неоднозначністю
  11.  ОРГАНІЗАЦІЯ ЕФЕКТИВНОСТІ РОБОТИ КОМП'ЮТЕРНОЇ ТЕХНІКИ В ПРОЦЕСІ НАВЧАННЯ
      Залежно від типу розв'язуваної виробничої задачі виникає необхідність подання інформаційної структури у вигляді тієї моделі, яка найбільш точно і повно відображає його дійсні стану [18]. Наприклад, для опису процесу взаємодії суб'єктів («активних елементів»), що відображають виробничі відносини, найбільш підходящою моделлю подання інформаційного
  12.  7. Юридико-технічна передумова
      Вона полягає у зручність позначення двома-трьома словами великого числа результатів інтелектуальної діяльності, зокрема тих, які перераховані в ст. 2 (VIII) Стокгольмської конвенції про заснування ВОІВ. Не випадково в цьому зв'язку в ст. 1 Патентного закону РФ після першої згадки об'єктів патентного права - винаходів, корисних моделей і промислових зразків - у дужках сказано:
  13.  3.1 Глобалізація людської діяльності. Людство перед лицем глобальних проблем сучасності.
      Особливості сучасного етапу розвитку людства. Глобальність: новий вимір людського буття. Глобалізація людської діяльності, її передумови і сутність. Концепції економічної та політичної глобалізації. Проблеми і протиріччя економічної глобалізації. Політична глобалізація. Становлення системи глобального управління. Інтеграція систем Сходу і Заходу як умова
  14.  1. Право авторства
      Основним особистим правом автора об'єкта промислової власності є право авторства, тобто заснована на законі і факт видачі патенту (свідоцтва) можливість визнаватися творцем даного об'єкта. Вона передбачає заборону всім іншим особам на території країни іменуватися авторами винаходу, корисної моделі чи промислового зразка. Право авторства є невідчужуваним особистим
  15.  2. Заявка на видачу патенту
      Для отримання патенту автор, роботодавець або їх правонаступники (далі - заявники) подають заявку в Патентне ведомство1. Заявка може бути подана як самим заявником безпосередньо, так і через патентного повіреного, зареєстрованого в Патентному відомстві. В обов'язковому порядку через патентних повірених, зареєстрованих у Патентному відомстві, ведуть справи з отримання патентів і
  16.  1. Що таке голограма?
      Слово «голограма» є похідним від слова ціле (від грец. - Holos), але в той же час несе і інше смислове навантаження. Якщо ціле означає зв'язок частин і двох-компонентність - цілого і частини, то голографія, як мінімум, трехкомпонентна. Наявність трьох і більше компонентів надає цілому об'ємність і повноту. Двухкомпо-нснтное ціле-частина є лінійним і площинним, а не об'ємним, що не
  17.  II. Перехідні моделі філософії історії
      В основних моделях філософії історії були розглянуті концепції, де чітко виділяється характер руху історичного процесу, що має або лінійну, або циклічну, або спиралевидную, або хаотичну характеристику. Проте всі вони разом і становитимуть єдину універсальну схему уявлень про розвиток світової історії в різних культурах і епохах. Не зайвим було б відзначити той факт, що
  18.  Висновки на чолі
      . 1. Розроблена загальна концепція побудови формалізованої системи управління інформаційно-обчислювальним центром, визначені обмеження та вимоги, які накладаються на неї, сформульовані необхідні і достатні умови сталого функціонування та прийняття рішення. 2. Показано, що одним з необхідних умов удосконалення системи служить рішення задачі визначення і введення в