Владимир Ганзен - Системные описания в психологии
Отдельные описания находятся между собой в различных отношениях: изоморфизма (тождества, эквивалентности), гомоморфизма, включения, пересечения, дополнительности. Описания могут быть эквивалентны не в целом, а в каком-либо одном определенном отношении. Описания могут быть даже противоречивыми, если они отражают реальные противоречия объекта. В каждом конкретном случае тип отношений между описаниями должен быть установлен (обоснован или доказан).
Примерами эквивалентных описаний могут служить описания в различных системах координат и масштабов, матриц и соответствующий ей граф и др. Однако описания, даже эквивалентные по отношению к сущности явления, неэквивалентны по отношению к воспринимающему субъекту и к цели их применения.
II. 3. 2. Принципы и факторы объединения подмножеств. Для объединения подмножеств используются операции объединения, пересечения и дополнения. Подмножества могут рассматриваться как элементы, имеющие в качественные и количественные характеристики. На основе принципа близости может осуществляться группировка подмножеств (элементов) по сходству, на основе отношения порядка они могут объединяться в ряды, упорядочиваться. Если подмножества имеют числовые характеристики, то они могут быть объединены одной количественной закономерностью. В многомерном пространстве объединяющей основой может служить система ортогональных осей (система координат), относительно которой располагаются подмножества.
В физических реализациях объединение по близости означает прежде всего объединение по близости в пространстве и времени, затем по близости в пространстве наблюдаемых признаков. Группировка и упорядочение множества объектов на основе отношений эквивалентности и порядка являются идеальным случаем и в практике научных исследований встречается довольно редко. Обычно подмножества оказываются пересекающимися, размытыми. Само множество в большинстве случаев открытое, его изменение приводит к изменениям в преимущественной группировке и к изменению отношений между группировками. Как правило, множество, подлежащее группировке и упорядочиванию, является множеством характеристик, признаков реальных объектов. В биологии это множество характеристик клеток, видов организмов, биогеоценозов, по отношению к которым главной задачей выступает систематизация. Для психологии это множество характеристик структур, функций, свойств одного вида, по отношению к которому главными задачами являются задачи типологии его свойств, изучение структур и их изменения в онтогенезе.
Разработано большое число методов и процедур группировки элементов первичного множества: таксономия, методы корреляционного анализа, факторного анализа, многомерного шкалирования и т. д. Эти методы, производя "развал" множества на подмножества (таксоны), не позволяют получить содержательную характеристику самих таксонов и не учитывают особенностей восприятия человека. Для содержательной характеристики таксона был предложен термин "мирон" [70], который в частном случае имеет вид упрощенной топологической схемы элементов таксона. Топологическая схема действительно является общей характеристикой структурированного объекта. В качестве "мирона" может выступать и конъюнкция устойчивых и хорошо воспринимаемых человеком признаков элементов, поскольку задачу группировки нельзя решать только на основе формальной процедуры, в ней обязательно должна учитываться отражающая система пользователя.
По своей семантике упорядоченность означает прежде всего расположение вряд. Основой такой процедуры является отношение порядка. Конкретными его видами выступают отношения включения и неравенства (топологическое и метрическое соответственно). Оба этих отношения имеют место как в искусственных, так и в естественных объектах. Число элементов множества является важнейшим определяющим фактором в процессе ее синтеза. Когда число превосходит объем восприятия, возникает необходимость группировки, укрупнения единиц восприятия.
Как и при раздвоении (в случае анализа), при синтезе наиболее принципиальным является процесс объединения двух компонентов в один. Этот процесс противоположен раздвоению единого. Группировка может происходить в результате взаимодействия на расстоянии, при контактном соприкосновении, при частичном пространственно-временном пересечении компонентов. Объединяющие факторов объективны, интеграция приводит к появлению у системы новых функциональных возможностей. Большее число элементов может объединяться в цепи, кольца, "звезды", "решетки", многосвязные структуры. Такие группировки в графическом представлении воспринимаются как целостные объекты.
II. 3. 3. Базисы системных описаний. Для структурирования, организации больших массивов информации воспользуемся идеей базиса. В математике базисом называют множество независимых элементов В, порождающих с помощью преобразования Р множество элементов Х. Так, например, В - множество простых чисел, Р - умножение, Х - множество натуральных чисел.
Рассмотрим более подробно еще один пример. В математической логике устанавливается, что любая функция булевой алгебры (функция любого числа переменных) может быть представлена в стандартной форме в одном из двух вариантов: в виде совершенной дизъюнктивной или совершенной конъюнктивной нормальной форм; булевы переменные связаны операциями трех типов: конъюнкции, дизъюнкции и отрицания, которые служат базисом для представления булевой функции. Этот набор булевых операций является полным, благодаря чему с его помощью и может быть представлена любая функция булевой алгебры. Но в булевой алгебре показывается, что этот набор является не только полным, но и избыточным, так как операции конъюнкции и дизъюнкции могут быть выражены через другие две операции полного набора. Отсюда следует, что, во-первых, базис может быть избыточным, а во-вторых, что наборы операций конъюнкции и отрицания, дизъюнкции и отрицания тоже выступают базисами. В булевой алгебре показывается, что существуют и другие базис из двух операций и даже базис всего одной операции (штрих Шеффера).
Все это свидетельствует о множественности базисов. Кроме того, эти примеры дают представление о размерах самого базиса. Размеры базиса оказываются связанными с длиной описания объекта: чем короче базис, тем длиннее описание объекта. Однако существует целый ряд причин, которые заставляют ограничивать длину базиса сверху. Мы воспользуемся не математическим понятием базиса, а только самой идеей.
Сущность метода базисов состоит в следующем. Множество элементов описания объекта соотносится с множеством элементов базиса. Процедура соотнесения может быть различной - от формальной, алгоритмической, до соотнесения по аналогии, сходству, семантической близости и т. д. В результате множество элементов описания оказывается упорядоченным, устанавливается его полнота (или неполнота), связи между различными описаниями, производится структурирование множества элементов описания.
Базис - это множество знаковых объектов, которые характеризуются полнотой и упорядоченностью. В качестве базисов могут выступать множества понятий, математических объектов, графических объектов и т. д. Для описания одного и того же круга явлений могут быть использованы различные базисы или их совокупности (которые тоже могут быть упорядочены по какому-то базису). Выбор базиса описания зависит от задачи пользователя описания и ряда других факторов.
Само множество базисов описания является открытым, и поэтому использование упорядоченных, или полных, множеств в качестве базисов описания нив коем случае не означает замкнутости знаний, невозможности включения новых знаний в описание данного круга явлений. Но вместе с тем необходимо подчеркнуть, что использование базисов описания делает эти описания наиболее устойчивыми, позволяет систематизировать разрозненные научные данные, получать значительно более крупные научные синтезы, представить научную информацию в форме, более удобной для восприятия и осмысления. В ряде случаев поиск базисов играет и эвристическую роль, он может помочь обнаружить "белые пятна", облегчает переход от изучения явления к его сущности.
Базис определяется числом элементов и типом отношений между ними. По числу элементов базисы можно разделить на коечные и бесконечные. Полнота базиса может быть доказана, постулирована или установлена эмпирически. Базис может состоять как из элементов, так и из операций с ними в символической записи. Кроме отношений порядка между элементами базиса возможны как логические (математические, лингвистические), так и диалектические отношения. Для представления данного множества может существовать несколько базисов с различным числом элементов. Одной из задач является нахождение минимального базиса. В случае нескольких базисов для представления целесообразно использовать систему базисов.
