Рефераты. Синергетика: различные взгляды






Таким образом, синергетическое описание глобальной сети подразумевает наличие, как минимум, двух уровней рассмотрения - макроуровня, уровня глобальной организации системы, и микроуровня, уровня взаимодействий выделенного элемента (пользователя, сервера). Самым важным качеством синергетических систем является возможность появления новых качеств на макроуровне, которые отсутствуют, если рассматривать только детали.  Таким образом набирается целый ряд такого рода особенностей, связанных с информатикой, которые не исследуются в фокусе других подходов, кроме синергетики. 


Заключение 


Новые информационные технологии стремительно развиваются. Мы являемся свидетелями разработки нескольких поколений все более мощного и менее дорогостоящего образовательного оборудования и программного обеспечения. Мы также наблюдаем быстрое и во многом непредвиденное развитие глобальных сетей. Ежегодно продолжают нарастать темпы развития НИТ. Налицо общая тенденция к внедрению ИТ для лучшего удовлетворения индивидуальных потребностей пользователей. В перспективе развития образования эта тенденция проявляется в использовании НИТ для содействия все большей индивидуализации и дифференциации, а также контролю со стороны пользователей (учащихся и преподавателей). Однако эта тенденция должна находить свое воплощение в таком педагогическом подходе, который сосредоточен на активизации деятельности основных участников учебного процесса (учащихся и преподавателей) и на учете в рамках учебной программы гигантского спектра возможностей по сбору информации и по коммуникации со своими коллегами посредством использования телематики.  Расширяющееся применение электронных технологий в области образован ведет к тому, что все больше внимания уделяется наиболее целесообразным путем оценки воздействия НИТ на обучение. Наряду с дальнейшим использованием традиционных методов и критериев оценки разрабатываются новые модели и методики для лучшего понимания эффективности новых технологий и условий с точки зрения познавательной деятельности.  Представляется очевидным, что ход развития НИТ оказывает и будет оказывать сильное влияние не только на образование, но и на социальное, экономическое и культурное развитие страны в целом. 

Список использованной литературы 


1. Информатизация образования России: сети, информационные ресурсы, технологии (аналитический доклад). М., Институт ЮНЕСКО по информационным технологиям в образовании (ИИТО), 1997, 52 с. 

2. Концепция системной интеграции информационных технологий в высшей школе.М., 1993, 72 с. 

3. Концепция информатизации высшего образования Российской Федерации (утверждена 28 сентября 1993 г.). М., 1994, 100 с. 

4. Концепция развития сети телекоммуникаций в системе высшего образования Российской Федерации (утверждена 31 марта 1994 г.). М., 1994, 120 с. 

5. Развитие современных информационных технологий на основе унифицированных средств информатики массового применения в Российской Федерации и за рубежом в 1995-1996 годах (Ежегодный доклад). М.,Межрегиональный научно-технический комплекс "Прикладные информационные технологии и системы", 1996, 225 с. 

6. Агранович Б.Л., Богатырь Б.Н., Ямпольский В.3. Системный анализ стратегий информатизации образования. М., "Проблемы информатизации высшей школы", № 3-4 (9-10), 1997, с. 9-13. 

7. Аршинов В.И., Данилов Ю.А., Тарасенко В.В. Методология сетевого мышления: феномен самоорганизации. М., в сб. "Онтология и эпистемология синергетики", Институт философии РАН, 1997, с. 101-118 

8. Ваграменко Я.А., Каракозов С.Д. Материалы к Концепции информатизации образования (общее и педагогическое образование). М., "Педагогическая информатика", # 3, 1997, с. 67-84. 

9. Гершунский Б.С. Философия образования для XXI века (в поисках практико-ориентированных образовательных концепций). М.,"ИнтерДиалект+", 1997, 697 с. 

10. Данилов Ю.А. Роль и место синергетики в современной науке. М., в сб. "Онтология и эпистемология синергетики", Институт философии РАН, 1997, с. 5-11. 

11. Капица С.П., Курдюмов С.П., Малинецкий Г.Г. Синергетика и прогнозы .будущего. М., "Наука", 1997, 286с. 

12. Кучкаров 3.А., Кононенко А.А., Губанов В.В., Син Ю.Е. Управление проектами системной интеграции. Технологическая линия  системной интеграции. Системное управление - проблемы и решения (сборник статей). М., Концепт, 1997, вып. 8, с. 46-56. 

13. Новиков Л.М. Профессиональное образование России. Перспективы развития. М.; Исследовательский центр проблем непрерывного  профессионального образования, 1997, 254 с. 

14. Попов В.В. Информатизация и проблемы развития образования (материалы к докладу на заседании Правительства РФ 15 августа  1997 г.). М., ЦИАН, 1997, 9c. 

15. Советов Б.Я. Информатизация - новый этап развития высшего образования России. Санкт-Петербург, Институт моделирования и  интеллектуализации сложных систем, 1997, 7с. 

16. Тихонов А.Н., Богатырь Б.Н. Роль информатики в образовательном процессе. М., "Проблемы информатизации высшей школы", № 2  (6), 1996, с. 97-99. 

17. Шукшунов B.E. 0 проблемах реформирования образования в Российской Федерации (позиция Международной Академии Наук  Высшей школы). М., МАН ВШ, 1997, 32 с.


Синергетика и детерминизм 

А. Родин 


1. Необходимое и возможное

Необходимость может быть понята по крайней мере двояко:

А) Положение вещей необходимо, когда его невозможно избежать.

В) Положение вещей необходимо, когда его невозможно заменить другим положением вещей, поставить на его место другое положение вещей. Как связаны между собой А и В, не являются ли они по своему содержанию тождественными? Замещение некоторого положения дел на другое это один из способов его избежать, но является ли этот способ единственным? Если нет, то хотя все положения вещей, необходимые в смысле А будут необходимыми и в смысле В, обратное не будет верно, т.е. необходимость А будет более сильной, чем необходимость В. Чтобы ответить на поставленный вопрос, прежде всего, проанализируем подробнее необходимость В. Суждение "сумма внутренних углов треугольника равна двум прямым", необходимо истинное при принятии всех нужных аксиом и определений евклидовой геометрии, имеет смысл (или, как говорят математики - оно нетривиально) постольку, поскольку имеет смысл вопрос о сумме внутренних углов треугольника. А вопрос имеет смысл только постольку, поскольку ответ на него заранее не очевиден: может быть сумма внутренних углов различна для разных треугольников, может быть она постоянна, но равна не p, а другому числу. Таким образом, необходимость этого суждения понимается по способу В - по крайней мере в той мере, в которой это суждение имеет смысл: мы заранее предполагаем различные положения дел, но оказывается, что имеет место единственное положение дел, которое невозможно заменить ни на какое другое из тех, которые мы предполагали раньше. Точно так же, когда мы говорим, что при принятой физической идеализации брошенный камень необходимо упадет в вычисленном месте, нас это интересует постольку, поскольку демонстрирует возможность предсказать место падения реального камня с достаточной точностью. Это предсказываемое место падения выделяется на некотором заранее заданном пространстве, например, на поверхности Земли, которое, таким образом, представляет собой пространство возможностей, отрицаемых или утверждаемых в качестве необходимых. Приведенные в качестве примеров суждения были синтетическими. Если мы теперь возьмем аналитическое (и, следовательно, необходимое) суждение "радиусы круга равны между собой", то ситуация в принципе не изменится. Конечно, это суждение можно назвать тривиальным - если считать, что оно дается одновременно с определениями круга и радиуса круга. Однако это суждение можно считать моментом еще не существующего определения круга, которое отнюдь не является тривиальным. Смысл этого определения состоит, в частности, в том, что оно выделяет круг как фигуру с равными радиусами среди всего множества фигур с неравными радиусами. Это множество фигур с неравными радиусами и составляет "ближайшее" поле возможностей для необходимого суждения о равенстве радиусов круга. Чтобы избежать противоречия между невозможностью замещения необходимого положения дел иным (смысл необходимости) и необходимостью возможности такого замещения при постановке вопроса (необходимость смысла), различают два рода возможности - "онтологическую" и "эпистемологическую" [2]: онтологически возможно то, что может иметь место в действительности, а эпистемологически возможно то, о чем не известно, возможно ли или существует ли оно в действительности. Но с другой стороны, при утверждении необходимости отрицаются именно те возможности, которые (ошибочно) предполагаются при постановке вопроса, то есть отрицаются эпистемологические возможности, которые превращаются тем самым в онтологические невозможности. Поэтому мы не будем пользоваться этим различением и будем просто говорить, что необходимость отрицает из всех возможных положений вещей все, кроме одного необходимого. Противоречия не возникает, поскольку отрицать возможность и вовсе ее не предполагать - не одно и то же. Необходимость во в приведенных примерах предполагает отрицаемые возможности. Следовательно, во всех приведенных примерах необходимость понимается по способу В. Очевидно, что таким же образом обстоит дело с любым суждением: необходимость суждения отрицает (перечеркивает) предполагаемые возможности. То есть всякое суждение может быть необходимым только в смысле В. Будем поэтому в дальнейшем называть необходимость в смысле В логической необходимостью. 

2. Возможное и действительное

 Выше мы рассматривали только отрицаемую возможность и возможность, утверждаемую в качестве необходимой. Что такое положительно утверждаемая возможность, которая отличается от невозможного именно как имеющая место возможность, а не как необходимость? Такое положительное возможное всегда берется в паре с действительным: некоторое положение вещей возможно, но не действительно. Что означает, что некоторое положение вещей возможно, но не действительно? Сравним два предложения: "две стороны данного треугольника в сумме больше третьей" (назовем это свойством M) и "две стороны данного треугольника в сумме больше третьей вдвое" (свойство D). Первое предложение выражает необходимое суждение (представляет собой примененную к данному треугольнику общую теорему), тогда как второе предложение выражает собой индивидуальное свойство данного треугольника, которое не является необходимым, поскольку сумма двух сторон треугольника может превышать третью сторону на любую величину. В частности, возможно, чтобы сумма двух сторон треугольника превышала третью вдвое. Как и в случае необходимого суждения, суждение о том, что треугольник имеет свойство D имеет смысл постольку, поскольку возможность иметь свойство D выделяется среди предполагаемого спектра возможностей D', D'', D''', ... (сумма двух сторон больше третьей в 3, 4, 4.5 раза) и т.д. Однако это единственная возможность выделяется не так, что прочие возможности отрицаются, а так, что эта единственная возможность реализуется в действительности (другие возможности не отрицаются). В нашем случае это означает, что она просто "берется" или "рассматривается" на фоне всех прочих. С другой стороны, все нереализованные возможности связаны с реализованной и образуют, таким образом, не просто спектр, но пучок. Мы рассматриваем свойства D', D'', D''', ... только вместе с реализованным свойством D. Возьмем вместо треугольника, обладающего свойством D, треугольник, обладающий свойством Е равенства всех сторон. На самом деле, мы взяли тот же треугольник, поскольку Е необходимо и достаточно для выполнения D. Однако в качестве ближайших альтернативных возможностей мы теперь будем рассматривать не D', D'', D''', ... , а свойства равнобедренности и разносторонности. Это значит, что любой ряд возможных свойств D, D', D'', D''',... рассматривается по отношению к одному и тому же действительному треугольнику. Говоря о различных возможностях, мы рассматриваем возможные метаморфозы действительного индивида, не теряя из вида его идентичности. Таким же образом в пучок вокруг необходимого положения дел связаны отрицаемые возможности. Изображенную на рис.1 неправильную фигуру нужно в этом смысле рассматривать как метаморфозу круга. Итак, возможность с одной стороны связана с необходимым, а с другой стороны с действительным. Пусть дан равнобедренный треугольник. Это значит, что из всех возможных видов треугольника действителен именно равнобедренный треугольник. Необходимым образом этот треугольник обладает тем свойством, что сумма его внутренних углов равна p (назовем это свойством S), так же, впрочем, как и все другие возможные треугольники. По отношению к действительному необходимое само выступает в роли возможного: треугольник, обладающий свойством S возможен, а треугольник, не обладающий свойством S, невозможен. Кроме того, всякое необходимое положение дел в математике оказывается лишь некоторой возможностью тогда, когда необходимость пытаются сделать наиболее "строгой" и "точной". Тогда выясняется, в частности, что необходимыми в математике являются только гипотетические суждения, где в качестве гипотез должны быть приняты определенные аксиомы. А это, вообще говоря, означает, что существует возможность принять другие аксиомы, например аксиомы неевклидовой геометрии, взамен аксиом евклидовой геометрии. Таким образом, конституируется поле возможного, на котором покоится всякая математическая необходимость. Естественнонаучный эксперимент аналогичен выбору для рассмотрения некоторой определенной фигуры из ряда возможных в геометрии, однако, в отличие от математики, сама искусственно реализуемая в эксперименте ситуация не может быть окончательно отождествлена с соответствующей возможностью. Экспериментальная ситуация всегда воспроизводит возможную "идеализированную" ситуацию только некотором приближении. Действительная и соответствующая ей возможная ситуация связываются отношениями подобия, когда говорят, что различиями между ними "можно пренебречь". Необходимое положение вещей, устанавливаемое в естественных науках теоретически, "проверяется" экспериментально в двух отношениях. Во-первых, эксперимент (приблизительно) реализует это теоретически необходимое положение вещей, как, например, эксперимент Галилея приблизительно реализует теоретически вычисленное движение тела по наклонной плоскости. В этом отношении теоретическая необходимость выступает как возможность для реализации в действительности, причем возможность, которая, вообще говоря, заранее не гарантирована. (Если эксперимент удался однажды, затем был воспроизведен достаточное число раз, такая возможность приобретает статус "положительной" и "гарантированной", а соответствующая ей теоретическая необходимость - статус "установленной" - как, например, в случае опытов, демонстрируемых на школьных уроках физики. Но заранее этого предполагать нельзя.) С другой стороны, усилия теоретика направляются на то, чтобы модифицировать теорию с целью добиться большей аналогии между теоретически необходимым и экспериментально наблюдаемым, вплоть до фундаментальной перестройки всей теории. И в этом отношении теоретически необходимое, оказывается, по отношению к результатам эксперимента лишь возможным теоретическим описанием действительности. Таким образом, ни в математике, ни в естественных науках необходимое не соприкасается с действительным непосредственно: их соотношение в обоих случаях опосредовано возможным. Возможное оказывается своего рода "подушкой" между необходимым и действительным, опосредующей средой, пространством, в котором, с одной стороны, прочерчивает свои линии необходимость, образуя систему мест этого пространства, а с другой стороны, обретает свое место действительность. 

3. Детерминированное и случайное

Опосредованное возможным отношение необходимого и действительного дополняется в физике нового времени понятиями детерминированного и случайного. Мы рассмотрим соотношение этих понятий для случая классического лапласовского детерминизма. Часто детерминизм Лапласа понимают как доктрину, согласно которой точное знание положения вещей во Вселенной в некоторый момент времени to автоматически делает известным положение вещей во Вселенной в любой другой момент времени. Согласно этой версии детерминизма, знание о положении вещей в настоящем автоматически делает известным положение вещей в сколь угодно отдаленном будущем и сколь угодно отдаленном прошлом. Однако Лаплас на самом деле высказывается более аккуратно [3]:  Ум, которому были бы известны для какого-либо данного момента все силы, одушевляющие природу и относительное положение всех ее составных частей, если бы он вдобавок оказался достаточно обширным, чтобы подчинить эти данные анализу, обнял бы в одной формуле движения величайших тел вселенной наравне с движениями легчайших атомов: не осталось бы ничего, что было бы для него недостоверно, и будущее, так же как и прошедшее, предстало бы перед его взором. .... Все усилия духа в поисках истины постоянно стремятся приблизить его к разуму, о котором мы только что упоминали, но от которого он останется всегда бесконечно далеким.  Лаплас говорит не только об отношении мира и нашего знания о мире, но и о третьем элементе отношения - гипотетическом уме, бесконечно отличающемся от нашего познающего рассудка. Во-первых, проблема состоит не только в том, что мы знаем не все физические характеристики или знаем их неточно, но и в том, что наш рассудок не обладает достаточной "аналитической силой". Как мы теперь знаем, недостаток "аналитической силы" для анализа сложных систем касается не только вычислительных мощностей, но и самого аналитического аппарата. Во-вторых, проблема (и, очевидно, главная проблема) состоит в том, что мы знаем не все "силы, одушевляющие природу". Под силой здесь Лаплас понимает то, что сейчас называют "взаимодействием" (гравитационное, электромагнитное, и т.д.). То есть проблема, согласно Лапласу, состоит в том, что знание фундаментальных законов, которым мы обладаем, остается неполным и только вероятным. Итак, как мыслит гипотетический лапласовский ум? Предположим законы механики Ньютона установленными и абсолютно точными. Положение тела (в фазовом пространстве координат и скоростей) в момент времени t автоматически делает известным его положение в любой другой момент времени в прошлом или будущем. Это можно подтвердить экспериментально: бросить камень под определенным углом к горизонту с заданной начальной скоростью и предсказать место его падения. Обратим внимание на то, что фиксированный закон открывает поле возможностей для экспериментирования. На этом поле возможного основывается возможность предсказания, составляющая смысл детерминизма: предсказание в данном случае есть именно выбор между рядом возможных мест падения камня. Таким образом, поле возможного выступает здесь двояко. С одной стороны имеется поле возможных начальных условий, предваряющее действительное положение вещей здесь и сейчас. Мы можем бросить камень в другом месте и с другой скоростью, и, соответственно, иным будет предсказанное место падения камня. "Знать относительное положение всех частей" мира здесь и сейчас, значит, из всех возможных относительных положений указать на то единственное, которое имеет место в действительности. С другой стороны, задание начальных условий - либо в эксперименте, либо непосредственным наблюдением действительного положение вещей - согласно установленному закону, с необходимостью влечет за собой определенное положение вещей в будущем. Необходимость перечеркивает все возможные будущие положения вещей, кроме единственного, которое совпадает с действительным. Это и означает детерминированность, которая, как мы видим, оказывается способом совпадения необходимого и действительного в возможном. Реальное действительное (реальная действительность) не совпадает с действительным вообще постольку, поскольку оно предполагает реально возможное, а не возможное вообще. Возможность (и, соответственно, действительность) может быть логической и реальной. Пусть дано некоторое действительное положение вещей Т. Рассмотрим связанный с Т пучок П(Т) возможных положений вещей Т',Т'', Т''', ... . По отношению к П(Т) Т может мыслится по крайней мере двояко. Во-первых, Т может мыслится произвольно выбранным в П(Т). Так, например, в пучке возможностей, связанном с треугольником АВС, мы выбираем возможность, при которой треугольник АВС является равносторонним. Это логическая возможность и, соответственно, логическая действительность (возможность треугольника АВС быть равносторонним или разносторонним, действительное положение вещей, при котором АВС является равносторонним). Во-вторых, Т может мыслиться случайно выпавшим шансом в П(Т). Например, при бросании игральной кости выпадает шестерка. Это реальная возможность и реальная действительность (возможность выпадения шестерки и действительное положение дел, при котором выпала шестерка). Подчеркнем, что под случайным мы понимаем не просто то, для чего мы не можем указать причину или, что не законосообразно, но то, что произошло так, но могло бы произойти и иначе. Случайное предполагает заданное поле возможностей, так же как и выбор, однако выбирают в поле логических возможностей, а случай выпадает в поле реальных возможностей (в поле случайного). Логически при бросании кости возможны выпадения все тех же шести граней, поскольку мы наверняка знаем, что ничем другим бросание кости закончится, не может. Однако в этом нет ничего случайного: если кость не бросать, а просто выставлять ту грань, какая нравится, с логической возможностью останется все по-прежнему. Соответственно, произвольно выставленная грань является только логически, но не реально действительной. Более строгое различие между логической и реальной возможностью (случайностью) мы получим в следующей части статьи, а пока сделаем некоторые выводы из сказанного в отношении понятия детерминированного. Смысл детерминизма состоит в отождествлении необходимости с реальной, а не логической действительностью. Чтобы отождествлять необходимость с логической действительностью не нужно никаких экспериментов. Мы отождествляем необходимость с логической действительностью, когда строим геометрическую фигуру с заданными свойствами (то есть, решаем проблему), например, равносторонний треугольник. Мы строим этот треугольник (действительное), а затем, опираясь на способ его построения, доказываем, что построенный треугольник необходимым образом является равносторонним (необходимое). Примерно то же самое происходит при конструировании машин: конструируется действительное устройство, которое необходимо обладает нужными свойствами. Эксперимент, устанавливающий детерминированное положение вещей, означает нечто иное. Эксперимент не просто с необходимостью делает действительным некоторое возможное положение вещей, но с необходимостью производит некоторое случайное положение вещей, производит некоторый случай. Точнее говоря, эксперимент воспроизводит случай, поскольку эксперимент, который не удается повторить, считается негодной попыткой, а не экспериментом. Иначе говоря, для детерминированного недостаточно как для логически необходимого быть единственной и одновременно произвольно выбранной возможностью, то есть недостаточно быть необходимой логической действительностью. Детерминированное должно быть необходимой реальной действительностью, а это значит, что оно должно быть единственным случаем. Перечеркивание всех возможностей кроме единственной необходимой и отождествление ее с действительностью составляет только логическую сторону детерминации, то есть описание детерминации; реальная детерминация состоит в том, что перечеркиваются все случайные исходы эксперимента или наблюдения кроме единственного детерминированного случая. Но это означает, что реально детерминированное предполагает не поле логически возможного, но поле случайного (реально возможного). Логическая необходимость требует того, чтобы необходимое было произвольно выбрано. Детерминированность требует того, чтобы необходимое случилось, то есть случайно произошло. Если логическая необходимость, таким образом, связана с человеческой способностью разумного выбора, то детерминированность связана со спонтанностью человека и мира. Будем вместо игральной кости бросать камень под углом к горизонту и будем наблюдать куда он упадет. Место падения камня однозначно определяется его начальной скоростью и направлением бросания. Однако реально скорость и направление могут быть заданы только приблизительно. То же самое относится к измерению координаты падения камня. Мы судим об этом потому, что вычисленное место падения камня несколько отличается от реально измеренного, причем величину этого отличия невозможно точно предсказать - она случайна. (Если бы мы могли предсказать эту величину, это означало бы, что мы измеряем абсолютно точно.) В этом отношении всякое измерение имеет дело со случайным. Можно сказать, что само измерение представляет собой детерминацию, выделение в поле случайного единственного случая, которое не вполне удается. Проблема точности измерения состоит не в том, что измеренная величина отличается от реальной. Понятие реальной величины является очень абстрактным, поскольку оно отвлечено от процедуры измерения. Проблема точности состоит в том, что в экспериментах и наблюдениях теоретически предсказываемые результаты отличаются от измеряемых, в частности, измеряемые повторно количественные характеристики тех явлений, которые с точки зрения теории относятся к тождественным или эквивалентным в отношении этих характеристик объектам, разнятся между собой. Это значит, что мир оказывается детерминированным только частично, а в остальном остается случайным. Отнести ли эту неточность к погрешностям измерения или к недостаткам теории (начиная от неучтенных факторов и кончая фундаментальными ошибками теории), улучшать ли свои приборы или пересматривать теорию является делом ученого. Удивительным фактом оказывается то, что в ряде ситуаций одно только повышение точности измерения в широких пределах увеличивает детерминированность системы. В этом и состоял триумф ньютоновской механики, самым впечатляющим моментом которого было детерминистическое описание движения небесных тел солнечной системы. Это позволило Лапласу предположить, что подобное описание может быть распространено на самый широкий круг явлений (или вообще на все явления). 

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20



2012 © Все права защищены
При использовании материалов активная ссылка на источник обязательна.