Научно-техническая публицистика
УДК 681.518.3 + 165.18
ИЗМЕРЕНИЯ И КОГНИТИВИСТИКА
В. Г. Кнорринг, К. К. Семенов, Г. Н. Солопченко
В настоящей работе обсуждается соотношение между измерительной наукой и когнитивистикой — наукой обо всех аспектах человеческого познания, приходящей на смену информатике в качестве наиболее популярной научной дисциплины. Авторы статьи надеются побудить измерительное сообщество занять подобающее место в рамках когнитивистики, что не было сделано при формировании кибернетики и информатики.
Ключевые слова: измерения, когнитивистика, познание.
ВВЕДЕНИЕ
Украинские авторы А. Ф. Верлань и В. П. Ши-рочин в книге "Информатика и ЭВМ" предложили следующую периодизацию максимумов популярности технических наук (цитируем по статье [1]): "1920—1945 гг. — радиотехника; 1945—1965 гг. — автоматика; 1965—1985 гг. — кибернетика; 1985— 2005 гг. — информатика; 2005—2025 гг. — семантика (наука о формализации нематематизируемых областей знаний)".
В этой схеме особого внимания заслуживает прогноз популярности "семантики". Техническая наука с точно таким названием не вышла и вряд ли выйдет на первый план, но зато сейчас приобретает популярность близкая к ней по содержанию область исследований, а именно — наука, изучающая все аспекты человеческого познания (cognitive science). Из вариантов ее названия — когнитивистика, когнитология, когнитивная наука — вероятно, укоренится первый, подобно тому, как предлагавшаяся когда-то информология забыта, а информатика стала общепринятой.
Когнитивистика объединяет подходы и методы целого ряда наук. Среди них — психология, неврология, лингвистика, философская гносеология, информатика и компьютерные науки, теория искусственного интеллекта, теория систем. Область ее интересов может быть охарактеризована как не только междисциплинарная, но даже в высшей степени междисциплинарная (highly interdisciplinary).
Считается, что это направление зародилось на одном из семинаров в Массачусетском технологическом институте в сентябре 1956 г. В то же время имеются сведения о том, что термин когнитивная
наука, или когнитивистика, был впервые предложен в 1973 г. Можно считать, что к настоящему времени когнитивистика окончательно вышла из тени "искусственного интеллекта" и обрела надлежащую широту и самостоятельность.
Задачи настоящей статьи состоят в том, чтобы:
1) с одной стороны, показать, что измерительная наука может и должна пониматься как важная составная часть когнитивистики,
2) с другой стороны, выявить существующие пока различия между подходами, свойственными этим областям в их нынешнем состоянии.
Нам неизвестны работы, в которых ставились бы такие задачи, и естественно, что в рамках статьи может быть предъявлен для широкого обсуждения только набросок их решения.
Попытку решения первой задачи предлагается начать с анализа соотношения между измерением и познанием в контексте исторического становления этих понятий. Для этого рассмотрим основные этапы развития учений об измерении, которые в известной степени коррелируют с упомянутой выше периодизацией технических наук [1].
"ДОТЕХНИЧЕСКАЯ" ЭПОХА
Некоторые идеи, которые сейчас можно было бы отнести к когнитивистике, высказывал еще в XV веке великий философ Николай из Кузы. Известны его слова из позднего трактата "Берилл": "Ведь познание есть измерение...". Не измерение есть небольшая часть процесса познания, а наоборот: всякое познание есть измерение!
Эта цитата, приведенная без контекста, звучит как простой лозунг (в контексте все совсем не так
просто), но у Николая Кузанского есть высказывания, обнаруживающие необычайную глубину даже при кратком цитировании. В начале его первого крупного произведения "Об ученом незнании" говорится: "Все исследователи судят о неизвестном путем пропорционирующего сравнивания с чем-то уже знакомым". Снова подчеркнем: все исследователи!
Очевидно, количественное пропорционирующее сравнивание есть именно измерение в его традиционном понимании. Но Николай Кузанский специально уточняет, что говорит не только о "количестве, образующем пропорцию", но и о "любом другом субстанциальном или акцидентальном сходстве или различии"!
Идея качественного пропорционирующего сравнивания чрезвычайно важна. Она указывает на механизм появления в языке (и, в частности, в языке науки) новых понятий. Этого не может сделать, в частности, вероятностная теория информации, которая требует, чтобы все возможные сообщения были заранее заданы (а, значит, принципиальной новизны в ней быть не может).
Приведем только один поясняющий пример: весьма абстрактное понятие ноосферы получено путем ряда качественных "пропорционирующих сравниваний" из представления о собачьем чутье [2, с. 125]!
Если согласиться с Николаем Кузанским, что познание есть (в некотором смысле) измерение, то наука о познании должна опираться на измерительные понятия (хотя бы в какой-то степени). Более того, из высказываний Николая Кузанского следует, что традиционное измерение являет собой должный образец познавательного процесса и что, детально изучая измерение, можно прийти к пониманию познания как такового.
Эта последняя мысль долго не осознавалась ни специалистами в области измерительной техники, ни учеными, занимавшимися теорией познания.
Отметим также важное методологическое положение, принадлежащее Леонардо да Винчи (он родился через полвека после Николая Кузанского): "...хотя природа начинает с причины и кончает опытом, мы должны идти обратным путем, начиная... с опыта, и с ним изыскивать причину" [2, с. 335—336].
Это движение обратным путем относится к познанию вообще (т. е. к когнитивистике), но особенно выпукло проявляется именно в измерении, неотъемлемой составляющей которого является решение обратной задачи, или редукция к идеальному прибору. Ее смысл состоит именно в реализации обратного пути, когда по результатам опыта, выполняемого несовершенными средствами (сенсорами, чувствительными органами), осуществляется поз-
нание причины, которая вызвала полученный результат, и освобождение его, по возможности, от всех искажающих влияний [3]. В решении этой задачи отражаются тернии и преграды, лежащие на пути познания, которые на математическом языке формализованы некорректностью обратной задачи.
Таким образом, мы видим, что в "дотехничес-кую" эпоху развития человечества познание трактовалось тождественным измерению.
ПЕРВЫЕ ШАГИ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ НАУКИ
Основополагающей работой в области современной теории измерений считается статья Германа Гельмгольца [4], опубликованная в 1887 г. Начинается она словами: "Хотя числа и меры составляют основу самых плодотворных, надежных и точных методов из тех, которые нам известны, их теоретико-познавательные основы еще сравнительно мало разработаны" — высказывание, вполне созвучное когнитивистике!
Гельмгольц был не только физиком и математиком, но и выдающимся нейрофизиологом, однако эта область его деятельности отразилась в статье [4] только косвенно — в части субъективных методов сравнения. Это и понятно: Гельмгольцу нужно было заложить основы самой теории измерений; до применения ее в более широком плане просто "не доходили руки". Вместе с тем, Гельмгольц может быть назван одним из пионеров когнитивистики, осуществившим синтез знаний из столь многих дисциплин при изучении вопроса о принципах человеческого познания через измерения.
Теоретико-познавательные аспекты измерений декларировались авторами многих последующих работ в области теории измерений, относящихся к первой половине XX века (обзор этих работ дан в статье [5]). Но измерительная системотехника и теория измерений вплоть до середины века были еще не настолько развиты, чтобы стать серьезной основой для теоретико-познавательных исследований (мы не говорим здесь о таких специальных вопросах, как соотношение неопределенностей в физике). Поэтому, хотя познавательная сущность измерений всеми признавалась, влияние теории измерений, занятой решением собственных трудных проблем, на теорию познания было невелико. Разработка теоретических основ этих областей осуществлялась по большей мере независимо, что привело к формированию в каждой из них собственного понятийного аппарата.
ЗАРОЖДЕНИЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМОТЕХНИКИ
В первых десятилетиях XX века передовой областью измерительной техники была промышлен-
ная телеметрия. В 1934 г. в сборнике "Пути развития телемеханики" Константин Борисович Каран-деев уподобил телеконтроль и телеметрию нервной системе телемеханической установки. Вот когда — задолго до кибернетики — зарождающаяся измерительная системотехника дала повод для биологических аналогий! Но эти аналогии не были в то время развиты.
Впоследствии, уже в новосибирский период деятельности К. Б. Карандеева, под его руководством был выполнен ряд работ, основанных на уподоблении технических измерительных устройств органам чувств живых существ. Но опять-таки идеи заимствовались измерительной техникой из биологии; обратного движения мысли не было. Рассматривая измерительные системы как средство автоматизации умственного труда [6], К. Б. Карандеев лишь вскользь упомянул "точку зрения гносеологии".
ПЕРИОД ГОСПОДСТВА АВТОМАТИКИ
В 1949 г. вышла книга М. Ф. Маликова [7]. В ней содержалось классическое определение измерения, начинавшееся словами: "Измерением мы называем познавательный процесс, заключающийся в сравнении...". Молодой П. В. Новицкий в статье [8] критиковал это определение на том основании, что измерение может быть частью процесса автоматического управления, протекающего без участия человека, а в этом случае, по его мнению, нельзя было говорить о познании.
Сейчас представляется, что этот аргумент следует обратить: если измерительные операции выполняются без участия человека, значит, измерительная аппаратура может самостоятельно осуществлять по крайней мере некоторые познавательные функции.
К сожалению, не нашлось специалиста, который в параллель с сакраментальным вопросом "Может ли машина мыслить?" выдвинул бы для обсуждения вопрос: "Может ли прибор познавать?". Даже новосибирский автор Н. А. Хохлов, по-видимому, первым выдвинувший идею о
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.