В современном обществе появляется всё больше людей, которые задают важные вопросы. Ответы на подобные вопросы также появляются всё чаще. Однако на некоторые вопросы бывает очень трудно найти ответ. Например, «Что такое время?». Кто-то в ответ скажет что-то про пространственно-временной континуум. Кто-то скажет, что это сравнительная характеристика. Кто-то скажет, что его не существует. Кто-то просто промолчит. В таком калейдоскопе мнений хочется найти твёрдую опору, на основе которой можно было бы описать другие понятия, такие как пространство, время, материя и т.д.
Твёрдая основа понимания окружающих процессов очень важна, особенно если перед обществом стоят вопросы воспитания и образования творческого человека. «Правильный образ мысли» предполагает глубокое понимание модели окружающего мира. Именно модель позволяет человеку раскрыть свой потенциал, т.к. именно она помогает предсказать последствия своих действий.
При поиске ответов на такие вопросы родилась работа авторского коллектива физиков-программистов «Основы мировоззрения». В частности в ней рассматриваются следующие вопросы и темы:
1. Модель окружающего мира. 2. Предельно обобщающие понятия, их единство и возможность выявить в конкретной ситуации. 3. Определение других понятий через предельно обобщающие. 4. Предельно обобщающие понятия как основа мировоззрения. Какие понятия лучше использовать в качестве предельно обобщающих? 5. Универсальный способ решения любой задачи. 6. Логика и её ограничения. Почему предельно обобщающие понятия должны быть понятны именно в образной форме?
Полное содержание книги: Введение Часть 1. Предельно обобщающие понятия как основа мировоззрения
1.1 Основные вопросы 1.2 Понятия программа-данные-процессор 1.3 Предельно обобщающие понятия 1.4 Триединство 1.5 Выражение других понятий через предельно обобщающие понятия программа-данные-процессор
1.5.1 Материя, энергия, пространство, время
1.5.1.1 Что такое пространство? 1.5.1.2 Что такое время? 1.5.1.3 Что такое энергия? 1.5.1.4 Что такое материя?
1.5.2 Материя-информация-мера
1.5.2.1 Измерения и мера 1.5.2.2 Как отличить информацию от меры? 1.5.2.3 Информационно-алгоритмическая система
1.5.3 Другие виды предельно обобщающих понятий
1.6 Мировоззрение
Часть 2. Практическое применение мировоззренческих понятий
2.1 Физика 2.2 Теория управления 2.3 Психология 2.4 Стереотипы мышления 2.5 Логика 2.6 Социология 2.7 Приоритеты управления 2.8 Образование 2.9 Иерархически наивысшее всеобъемлющее управление 2.10 Философия
Заключение
Аннотация
В первой части данной работы подробно разобран вопрос предельно обобщающих понятий, служащих основой мировоззрения каждого человека. Даётся представление о программе-данных-процессоре, как о предельно обобщающих понятиях.
Во второй части рассмотрен вопрос применения предельно обобщающих понятий в различных областях деятельности, таких как физика, психология, социология, логика и пр. Представлен универсальный метод решения любых задач.
Материал рассчитан на читателей знакомых с базовыми познаниями школьного курса информатики. Плюсом будет знакомство с любой другой областью деятельности, особенно на профессиональной основе.
© Публикуемые материалы являются достоянием Русской и Общечеловеческой культуры, по какой причине никто не обладает в отношении них персональными авторскими правами. В случае присвоения себе в установленном законом порядке авторских прав юридическим или физическим лицом, совершивший это столкнётся с воздаянием за воровство, выражающемся в неприятной “мистике”, выходящей за пределы юриспруденции. Тем не менее, каждый желающий имеет полное право, исходя из свойственного ему понимания общественной пользы, копировать и тиражировать, в том числе с коммерческими целями, настоящие материалы в полном объёме или фрагментарно всеми доступными ему средствами. Использующий настоящие материалы в своей деятельности, при фрагментарном их цитировании, либо же при ссылках на них, принимает на себя персональную ответственность, и в случае порождения им смыслового контекста, извращающего смысл настоящих материалов, как целостности, он имеет шансы столкнуться с “мистическим”, внеюридическим воздаянием.
Введение
Мировоззрение — базовая система понятий, на основе которых любой человек воспринимает окружающий мир. Какими должны быть эти понятия? Каковы критерии правильности и неправильности этих понятий? Какие последствия несёт использование определённых понятий?
Как известно: «в правильно заданном вопросе находится половина ответа» или «чем лучше задашь вопрос, тем лучше получишь ответ». Постановкой грамотных вопросов и ответом на них и посвящена данная работа.
Текст данной книги не следует использовать в качестве справочника. Его не нужно воспринимать отрывками, следует воспринимать только как единое целое.
Часть 1. Предельно обобщающие понятия как основа мировоззрения
1.1 Основные вопросы
Какие основные вопросы стоят перед обществом, коллективом, человеком? Если посмотреть в самом общем виде, то таких вопросов можно сформулировать два. Первый: «Что необходимо сделать?». Второй: «Каким образом осуществить то, что нужно сделать?». Именно эти два вопроса имеют максимальную прикладную значимость. Можно ещё задать вопросы: «Зачем?», «Почему?» и пр., однако они не будут столь значимы в прикладном значении. Они будут лишь оправдывать действие, но не определяют каким и для чего быть действию.
Чтобы понять, каким образом осуществить задуманное, недостаточно просто сказать — «делать нужно так». Также необходимо предсказать последствия всех действий. Каким образом сейчас наука предсказывает результаты своих действий? Наука создаёт модели. Модель — упрощённая система некоторого процесса. Модель позволяет предсказать последствия. То насколько соответствует модель реальности и определит, насколько точно предположения о его будущем окажутся верными.
Последствия любых действий будут распространяться не только на конкретный процесс или объект, но так же и на окружающие его объекты и процессы. Для лучшего прогноза последствий лучше всего не только обладать моделью определённого процесса, но и моделью всего окружающего мира. Чтобы такая модель предсказывала последствия влияния одних процессов на другие, мир в ней должен быть представлен как единое целое, где все процессы взаимовложены и взаимообусловлены.
Можно ли построить модель всего окружающего нас мира, как единого целого? Для того чтобы ответить на этот вопрос нужно понять, с чем мы имеем дело или другими словами из чего наш мир состоит. Однако можно пойти и другим путём, не от общего к частному, а от частного к общему. Существует ли такая модель, которая уже сейчас применяется на практике для предсказания разного рода последствий и которая была бы общей для разного рода деятельности? Другими словами, существует ли такой инструмент, который позволяет моделировать всевозможные процессы различных отраслей деятельности? Ответ на него — да, существует. Таким инструментом является — численный эксперимент. При помощи численного эксперимента сейчас моделируются разного рода процессы от взаимодействия мельчайших атомов, до столкновения галактик. При этом подобные модели можно строить не только для моделирования физических процессов, но также и биологических, экономически и др[1].
1.2 Понятия программа-данные-процессор
Что может быть общего во всех численных экспериментах? Общим является то, что необходимым и достаточным условием для начала численного эксперимента является наличие 3-х компонентов: программы, данных и процессора. Программа содержит в себе алгоритм моделируемого процесса. Данные — необходимые начальные условия, а также все параметры моделируемого процесса. Процессор — исполнитель программы, он хранит в себе данные, исполняет заложенную в него программу. Данные изменяются по программе во время своего выполнения в процессоре.
Для того чтобы более полно представит себе, что представляют собой программа-данные-процессор, рассмотрим следующую таблицу.
Таблица 1. Схематичное изображение программы-данных-процессора на разных уровнях абстракции.
В таблице столбцами представлены понятия программа-данные-процессор на разных уровнях абстракции. Строчками таблицы представлены уровни абстракции (с начала до конца от 1 до 5).
Первый уровень абстракции взят для примера из области информатики и численного эксперимента. На нём программа-данные-процессор представляют собой нечто хорошо знакомое в повседневном использовании, по крайней мере, пользователям персонального компьютера (ПК). Программа — это алгоритм, написанный на языке программирования и понятный процессору ПК (машинный код[2]). Данные — это начальные условия и все параметры, необходимые для работы программы. Процессор также что-то очень понятное и знакомое пользователям ПК. Однако под процессором понимается не только непосредственно исполнитель команд, но и вся необходимая инфраструктура для этого, т.е. память, питание и прочие необходимые вещи.
Далее рассмотрим второй уровень, и заглянем внутрь процессора ПК. Процессор можно представить как совокупность радиоэлементов расположенных в определённом порядке. Этот порядок или другими словами принципиальная схема процессора и будет той программой, которую исполняет набор радиоэлементов. Данные — это совокупность всех реальных значений токов/напряжений между элементами схемы. Получается, что процессор ПК можно также разделить на понятия — программа-данные-процессор. Для упрощения можно сказать, что все радиоэлементы, из которых состоит процессор ПК — транзисторы.
Переходя на третий уровень абстракции, мы заглядываем внутрь транзистора. Транзистор — тоже некая идея (программа) воплощённая в кристалле полупроводника (на процессоре 3-его уровня абстракции). Под данными можно понимать все значения сил токов, которые протекают в транзисторе. Идея транзистора (программа) так устроена, что позволяет ему управлять токами таким образом, что он может исполнять роль электронного ключа или усилителя. Располагая всего лишь электронным ключом, можно построить сколь угодно сложную схему процессора персонального компьютера.
Рассматривая полупроводник как процессор, можно придти к выводу, что и внутри него происходит выполнение программы управляющей атомами (процессором следующего уровня), программа оперирует данными — размерами кристаллической решётки и всевозможными другими её параметрами.
На последнем уровне можно рассмотреть атомы как процессор. Не углубляясь в структуру атома (кварки и пр.) можно сразу сказать, что поведение атомов подчинено некоторым законам (программе). Эти законы оперируют всевозможными параметрами атомов (данными), такие как скорость, масса, положение в пространстве и т.д. Продолжая аналогию, можно предположить, что существует некий «вселенский процессор», который выполняет законы физики, изменяя параметры атомов.
Следует отметить, что чёткой грани между уровнями абстракции не существует — она субъективна. Можно было бы сразу после рассмотрения процессора персонального компьютера перейти к атомам, и общая схема осталась бы прежней.
В современном обществе существует стереотип, что программа это обязательно последовательность действий и процессор выполняет программу инструкция за инструкцией. Однако этот стереотип сформировался на основе доминирующей сегодня архитектуре процессора — фон Неймана[3]. На самом деле программа может представлять собой некий образ или идею, которую процессор (исполнитель) теми или иными средствами воплощает в жизнь. Подобное свойство программы можно показать на житейском примере. Например, ребёнок играет в песочнице и лепит куличики из мокрого песка. Форма куличиков определяется инструментом, например ведёрком. В данном случае форма (идея, образ) этого ведёрка и будет той программой. Данными будет высота песка в каждой точке песочницы, а процессором (исполнителем) — ребёнок с ведёрком в песочнице.
1.3 Предельно обобщающие понятия
При рассмотрении социальных процессов, также можно было бы построить схему из таблицы 1. Только вместо процессора ПК был бы человеческий мозг, вместо транзисторов — нейроны, и т.д. программой и данными на каждом уровне были бы, либо идеи, обрабатываемые мозгом, либо порядок нейронов в мозгу и значения биотоков протекающих между ними.
Ежедневной практикой численного эксперимента, применяющихся как минимум последние полвека в самых различных отраслях знаний, подтверждает, что рассматривать любые процессы можно через призму — программа-данные-процессор. Получается, что понятия программа-данные-процессор можно рассматривать в качестве предельно обобщающих в окружающем нас мире.
Предельно обобщающими можно назвать такие понятия, с помощью которых можно описать любые другие понятия, процессы и объекты. Иными словами они могут образовать фундамент мировоззрения и описать модель окружающего мира как единого целого.
Для того чтобы в конкретном случае ответить на вопрос: «Как представить объект или процесс через понятия программа-данные-процессор?», нужно ответить на другой вопрос: «Как составить численную модель рассматриваемого процесса или объекта?». Если численная модель составлена, то и понятия программа-данные-процессор будут выявлены.
1.4 Триединство
Понятия программа-данные-процессор обладают одним очень важным свойством — триединство. Выявив где-нибудь программу, можно сразу задаться двумя вопросами — «Какими данными оперирует программа?» и «Кто или что эту программу исполняет?». Аналогично выявив одного только исполнителя, можно спросить «По какой программе он работает?» и «Что при этом делает (какие данные изменяет)?». Так же можно сказать и о данных — «Кто эти данные хранит?» и «Кто их изменяет и по какой программе?». Именно поэтому понятия программа-данные-процессор в настоящей работе пишутся через дефис.
Рассматривая программу-данные-процессор, как единое целое, можно углубиться в детали и задаться вопросом — «Что представляет собой процессор?», «Какие программы в него заложены?» и т.д. Таким образом, выявив триединство понятий, можно получить более полную картину рассматриваемых процессов, углубляясь в понятие процессора.
1.5 Выражение других понятий через предельно обобщающие понятия программа-данные-процессор
Сейчас известно несколько видов понятий, претендующих на предельно обобщающие. Они используются в различных областях знаний. Чтобы закрепить понятия программа-данные-процессор в качестве предельно обобщающих, следует их соотнести с другими понятиями. Выявив плюсы и минусы использования различных понятий, можно глубже понять, какие лучше всего использовать для построения модели окружающего мира.
1.5.1 Материя, энергия, пространство, время
Из книги В. Водовозова «Книга для начального чтения» (СПб, 1878 г.):
«Высшим божеством египтян был АМУН. В его лице соединились четыре божества: вещество, из которого состоит всё на свете, — богиня НЕТ; дух, оживляющий вещество, или сила, которая заставляет его слагаться, изменяться, действовать, — бог НЕФ; бесконечное пространство, занимаемое веществом, — богиня ПАШТ; бесконечное время, какое нам представляется при постоянных изменениях вещества, — бог СЕБЕК. Всё, что ни есть на свете, по учению египтян, происходит из вещества через действие невидимой силы, занимает пространство и изменяется во времени, и все это таинственно соединяется в четыреедином существе АМУН».
В современном понимании можно сказать, что дух — силовые поля, силы или энергия, вещество — материя. Другими словами в современном понимании четыреединый АМУН — материя, пространство, энергия, время (МПЭВ). Современная физика, от механики Ньютона до квантовой механики и теории суперструн, так же оперирует подобными понятиями, и все они входят в основные законы и уравнения, от координат (пространства), массы (материи), до энергии и времени. В особенности подобное представление укрепилось после механики Ньютона, где все переменные описывают именно понятия МПЭВ.
Несмотря на то, что идея МПЭВ была сформулирована ещё в древнем Египте, она не сильно претерпела каких-то изменений до сегодняшнего времени.
Рассмотрим подробнее каждое из понятий МПЭВ.
1.5.1.1 Что такое пространство?
При численном моделировании, в особенности физических процессов, в модели зачастую присутствует пространство (виртуальное пространство). В зависимости от симметрии задачи, моделирование физического процесса происходит либо в двухмерном, либо в трёхмерном пространстве. А может ли быть размерность пространства в виртуальном мире равной 4 или 10? На самом деле размерность пространства может быть любой. Например, при численном моделировании механических процессов необходимо только правильно задать для всех координат начальные положения элементов и начальные скорости объектов в пространстве. Проблемы могут возникнуть только при отображении многомерного пространства на 2-х мерной матрице монитора.
Программа позволяет создавать виртуальный мир с любым пространством, в том числе, где в разных точках или на разных уровнях (микромир и макромир) размерность пространства будут различными.
Возможно даже создать виртуальный мир без пространства. Ярким примером такого мира выступает сеть интернет. В нём пространство отсутствует. Из любой точки интернета можно подключиться к любой другой. При этом ограничение является время доступа. Чем к более дальнему серверу нужно получить доступ, тем дольше время распространение сигнала от клиента к серверу и обратно.
Таким образом, рассматривая пространство через предельно обобщающие понятия программа-данные-процессор, можно сказать, что пространство — свойство программы. Аналогично, в окружающем мире пространство — свойство законов природы.
1.5.1.2 Что такое время?
Возьмём для примера процесс численного моделирования эволюции. Подобный эксперимент был проведён Томасом C. Рэйем в 1990 году[4]. В нём был создан виртуальный компьютер, в который была загружена простая программа, умеющая только копировать себя. Виртуальный компьютер был сделан таким образом, что мог иногда совершать ошибки при копировании. Не будем далее рассказывать об интересных результатах этого эксперимента[5], остановимся только на понятии время.
Что будет, если приостановить процессор, на котором исполняется этот виртуальный мир, на 1 минуту? Что почувствуют существа (программы) в этом мире? Правильный ответ — ничего! Они даже этого не заметят. Для них время будет непрерывно. Более того, то же самое будет, если заменить процессор на более быстрый или более медленный. Существа не заметят ровным счётом ничего. Ускорился их окружающий мир — ускорилась и их деятельность. Мир замедлился — они также замедлились. Изменилось только относительное время нашего мира и виртуального.
Время полностью управляемо с точки зрения программы, либо создателя, который может управлять программой виртуального мира. Например, если наш процессор последовательно обрабатывает существ в нашем мире, то он может одному из существ выделять в 2 раза больше процессорного времени, чем остальным. Тогда это существо в виртуальном мире будет в 2 раза быстрее остальных. Можно даже созданиям самим разрешить устанавливать себе приоритет обработки процессором. Подобным образом устроен интерфейс для программ работающими под известными операционными системами (ОС) Windows и Linux. В них программы сами себе могут устанавливать приоритет, которым руководствуется ОС, выделяя процессорное время для выполнения программы[6].
Программу виртуального мира можно сделать так, что в зависимости от положения в пространстве время будет идти с разной скоростью. Даже в обратную сторону, если того позволяет сделать алгоритм программы (не все алгоритмы обратимы).
Получается, что время — свойство программы или законов природы.
1.5.1.3 Что такое энергия?
С энергией всё несколько проще. Если в программу численного эксперимента заложены 3 закона Ньютона и закон гравитации, то закон сохранения энергии по-прежнему будет работать. Сумма всех потенциальных и кинетических энергий будет сохраняться. Однако это не было заложено при моделировании мира явно. В теоретической механике энергии дана более точная формулировка — «интеграл движения»[7], т.е. функция, значение которой сохраняется. Энергия не более чем математическая абстракция, т.е. свойство законов (программы).
1.5.1.4 Что такое материя?
Материя представляет собой набор атомов. Каждый атом подчиняется законам природы (программе), которые меняют свойства атомов — координаты, скорость и т. д. (данные). Аналогично пятому уровню абстракции из главы 1.2 «Понятия программа-данные-процессор», можно предположить о «вселенском процессоре», который исполняет законы природы.
Получается, что все понятия МПЭВ являются производными от программы-данных-процессора. Также нельзя назвать их предельно обобщающими, т. к. они не включают в себя алгоритмы и информацию (программу и данные), поэтому некоторые вещи с их помощью невозможно описать. Например, законы природы. Закон — это не энергия и не материя, это алгоритм или программа, т.е. информационная сущность.
1.5.2 Материя-информация-мера
В работах Внутреннего Предиктора СССР (ВП СССР)[8] фигурируют другие предельно обобщающие понятия — материя-информация-мера. Определение звучит так:
«1. МАТЕРИЯ — то, что пере-ОБРАЗ-уется, переходит из одного состояния в другое и обладает упорядоченностью, изменяющейся в процессе воздействия одних материальных объектов (процессов) на другие. Материя конкретно это:
· вещество в твердом, жидком, газообразном состояниях;
· плазма, т.е. высоко ионизированный газ, в котором молекулы химических соединений теряют устойчивость и разрушаются, а атомы химических элементов теряют электроны, чья энергия больше, чем энергетические уровни (энергетическая ёмкость) устойчивых орбит;
· элементарные частицы и кванты разного рода излучений, при взгляде извне представляющиеся в качестве частиц, а при рассмотрении существа этих частиц, предстающие как последовательность волн в физическом природном вакууме или в материи, пребывающей в иных агрегатных состояниях;
· статические и динамические поля в физическом природном вакууме, способные к силовому воздействию того или иного вида на все виды материи;
· сам физический вакуум в не возбуждённом состоянии, рождающий из “ничего” элементарные частицы (кванты энергии) и поглощающий их так же внезапно, за что частицы получили название “виртуальных”. В таком воззрении всё перечисленное прежде физического вакуума в не возбуждённом состоянии — физический вакуум, выведенный из агрегатного равновесия, т.е. возбужденный вакуум.
Последнее высказано, поскольку порождение и поглощение виртуальных частиц физическим вакуумом возможно понимать и как указание на то, что все виды материи, кроме вакуума в не возбужденном состоянии, представляют собой вакуум в возбуждении.
...
2.ОБРАЗ, ИНФОРМАЦИЯ, ИДЕЯ — само по себе не материальное “нечто”, которое не зависит ни от качества его материального носителя, ни от количества материи (энергии) его несущей. Но без материального носителя это “нечто” в Мироздании само по себе не существует, не воспринимается, не передаётся.
3. М?РА (через “ять”) — предопределенная Богом многомерная матрица возможных состояний и преобразований материи, хранящая информацию во всех процессах; в том числе информацию о прошлом и о предопределённой направленности их объективно возможного течения, т.е. о причинно-следственных обусловленностях в их соразмерности.
По отношению к придающей ей образ информации вся материя, все материальные объекты, выступают в качестве носителя единого общевселенского иерархически организованного многоуровневого информационного кода — общевселенской меры.
По отношению к информации мера — код (человеческий язык — частная мера, ибо он — один из информационных кодов, принадлежащих общевселенской системе кодирования информации). По отношению к материи эта общевселенская мера выступает как многомерная (содержащая частные меры) вероятностная матрица возможных её состояний, образов и преобразований, т.е. “матрица” вероятностей и статистических предопределённостей возможных состояний; это своего рода «многовариантный сценарий бытия Мироздания», предопределенный Свыше. Он статистически предопределяет упорядоченность частных материальных структур (их информационную ёмкость) и пути их изменения при поглощении информации извне и при потере информации (конечно несомой материей).
...»[9]
Понятие материи в триединстве материи-информации-меры несколько отличается от классического определения в физике[10], однако оно также может быть выражено через программу-данные-процессор. Вакуум, твёрдое тело, жидкость и пр. подчиняются определенным законам, а следовательно, содержат в себе программу. Например, неотъемлемой частью твёрдого тела является кристаллическая решётка, т.е. некая идея или образ (программа).
Если с точки зрения программы-данных-процессора становится ясным, кто исполняет программу (например, которая заложена в твёрдое тело[11]). То с точки зрения материи-информации-меры этот вопрос остаётся за кадром. Если виден исполнитель программы, то это помогает построить логические связи и осознать мир как единое целое.
Если материя-информация-мера претендуют на предельно обобщающие понятия, то это означает, что с их помощью возможно описать любой процесс во вселенной. Однако рассмотрим численное моделирование физического процесса, например процесс моделирования игры в бильярд. В нашем виртуальном мире будут существовать бильярдные шары. Эти бильярдные шары не будут состоять из материи, они будут чисто виртуальными. Любой шар в нашем виртуальном мире на самом деле представляет собой идею (программу), данные (его размеры и пр.) и процессор (то где программа исполняется). Виртуальные объекты невозможно описать с помощью материи-информации-меры, т. к. материи в виртуальном мире, как жидкой, твёрдой и пр. субстанции просто не существует. Материя появляется только на другом уровне абстракции — при рассмотрении процессора, как некого материального объекта.
Также можно сказать, что если понятия претендуют на предельно обобщающие, то остальные понятия, такие как пространство и время, необходимо описать через них. Определённо недостаточно просто показать, что пространство и время не предельно обобщающие или не первичные понятия. Этой теме не уделено должного внимания в работах ВП СССР[12].
Главное, чем не обладает понятие материя, так это ответом на вопрос — каким образом она взаимосвязана с информацией и мерой? Таким свойством обладает процессор в отношении программы и данных (подробнее см. в главу 1.4 «Триединство»). Несмотря на то, что в работах ВП СССР материя-информация-мера представляют собой триединство, однако этот вопрос недостаточно глубоко исследован и представлен в виде аксиомы, подобно русской поговорке «нет вещи без образа». На основе подобного подхода, гораздо труднее выявить целостную картину триединства любого рассматриваемого процесса, чем при использовании понятий программа-данные-процессор. Например, рассматривая три разных объекта, можно взять от одного материю, от другого информацию, а от третьего меру, однако общей картины от этого не получится.
Понятия информация и мера слишком тесно переплетены, каждое из них содержит как алгоритмы (программы), так и параметры системы (данные). В результате возникает сложность различения информации и меры. Подобной сложности не происходит в парадигме программа-данные-процессор[13].
Однако следует заметить следующее. Понятия материя-информация-мера гораздо больше подходят в качестве предельно обобщающих, чем материя, энергия, пространство, время, т. к. содержат в себе информацию и меру (алгоритмы и данные). Таким образом, они могут описать гораздо больше явлений нашей жизни.
1.5.2.1 Измерения и мера
Для более чёткого понимания меры рассмотрим измерительный прибор. Для примера возьмём амперметр. Амперметр — прибор измеряющий силу тока. По сути он представляет собой процессор, преобразующий одни данные к другим. На вход его поступает значения сил токов, а дальше происходит преобразование этого значения либо в показания стрелочного прибора, либо вывод значения на циферблат. Далее полученная информация преобразуется человеческим глазом и поступает в мозг, где и воспринимается в качестве результата измерения. Получается, что исходные данные несколько раз преобразуются, прежде чем будут восприняты человеком в качестве таковой. Поэтому измерение, либо мера чего-то, лишь указывает на то, что какие-то данные есть, но самими данными не является.
1.5.2.2 Как отличить информацию от меры?
Разделить все информационные понятия (в том числе информацию и меру) можно на две составляющие — программы (алгоритмы) и данные. Программа или данные отдельно друг от друга не смогут составить целостный процесс. На процессоре не получится запустить что-то, имея только программу или только данные. Если есть только алгоритм (программа) сортировки и нет данных, то невозможно что-то отсортировать, так же как и невозможно изменить данные без программы. Даже если мы будем просто хаотично изменять данные, мы будем действовать по некой программе.
Пример того, как иногда бывает трудно отличить даже программу от данных — «Клеточный автомат реализует клеточный автомат»[14]. В клеточном автомате «игра жизнь Конвея»[15] был реализован процессор, на котором был запущен другой клеточный автомат, который моделировал такую же «игру жизнь Конвея». Вероятно, можно было бы реализовать виртуальный процессор любой сложности, и не обязательно было именно реализовывать исходную «игру жизнь Конвея». Для исходного процессора, который реализовывал первичную «игру жизнь», виртуальный процессор был представлен в виде данных. Эти данные были настолько правильно упорядочены по некому алгоритму, что создали некоторую сложную структуру, которую можно так же представить в виде программы-данных-процессора. Появился некоторый новый уровень абстракции.
Получилось так, что упорядоченность данных на нижнем уровне абстракции стало основой программы-данных-процессора на верхнем уровне абстракции. Однако чтобы легко можно было отличить программу от данных, к ним нужно добавить понятие процессор. Если процессор может выполнить программу и тем самым изменить данные, то целостная картина получена. Заглядывая внутрь процессора, можно увидеть, что основой той программы, которую он исполняет, может служить упорядоченность данных на другом уровне абстракции.
1.5.2.3 Информационно-алгоритмическая система
В работах ВП СССР очень часто встречается понятие информационно-алгоритмическая система или процесс. Например, в работе «Достаточно общей теории управления» это понятие употребляется 54 раза[16], однако определения не встречается.
Как определить понятие информационно-алгоритмическая система? Какая модель, какие понятия скрываются за этим? Дело в том, что рассматривая окружающий мир как программу (алгоритм), данные (информацию) и процессор (содержит в себе алгоритмы и информацию другого уровня абстракции), как раз и можно представить окружающий нас мир как информационно-алгоритмическую систему. В подобной системе происходит постоянное изменение информации по некоторым алгоритмам. Более того, рассматривая информационно-алгоритмическую систему через понятия программа-данные-процессор можно сразу выявить связь с другими информационно-алгоритмическими системами (процессами) заглядывая вглубь понятия процессор.
1.5.3 Другие виды предельно обобщающих понятий
В качестве других видов предельно обобщающих понятий можно рассмотреть MEST[17] из саентологии и материя-структура-информация из работы академика Акимова А.Е. «Облик физики и технологий в начале XXI века»[18].
Все они содержат понятие материя, которое довольно подробно разбиралось в предыдущих главах. Материя не подходит для описания как минимум процессов моделируемых в численном эксперименте.
Единственное новое понятие — структура. Структура представляет некий алгоритм или идею, по которой упорядочена информация и материя. По сути это программа, только в более узком смысле.
Подытоживая главу 1.5, можно сказать, что все рассмотренные понятия можно выразить через программу-данные-процессор. Поэтому для описания окружающего мира лучше всего использовать именно эти предельно обобщающие понятия.
1.6 Мировоззрение
Многие вещи нам непонятны не потому, что наши понятия слабы; но потому, что сии вещи не входят в круг наших понятий.
Козьма Прутков
Представим себе, что стоит задача обучить пользователей персонального компьютера (ПК). Для этого достаточно ученикам рассказать, что компьютер состоит из монитора, мышки, клавиатуры и системного блока, на котором находится кнопка включения. При обучении программистов подобных сведений будет явно недостаточно. Наиболее плодотворным следует начинать рассказ о программе-данных-процессоре.
Обученные подобным образом пользователи и программисты будут обладать совершенно различным творческим потенциалом. Например, если поставить перед пользователем задачу изменить программу или написать новую, то пользователю будет просто непонятно, как это сделать. Более того, пользователь будет абсолютно уверен, что сделать это невозможно! Для пользователя мир ограничивается понятиями монитор, мышка, клавиатура и ящик с кнопкой включения. Программа для него нечто непонятное и неотделимое от ПК. Если перед пользователем поставить задачу запустить программу без монитора, то подобная задача так же покажется для него невыполнимой.
Для программиста же подобные задачи являются обыденностью. Написать новую или изменить уже существующую программу не составляет большой проблемы. Также для программиста совершенно понятно, что монитор является одним из устройств ввода/вывода информации. Подобным устройством ввода/вывода может быть сетевое соединение (компьютерная сеть). Поэтому подключиться к компьютеру по сети и запустить программу не составляет никакой проблемы.
На таком простом примере видно насколько важными являются предельно обобщающие понятия. Именно от таких понятий в большей степени зависит будет ли ученик простым пользователем, либо станет программистом (творцом) и сможет не просто использовать, но и создавать что-то новое.
Предельно обобщающие понятия не отвечают на вопрос — «Из чего устроен окружающий мир?», они лишь дают представления о модели любого процесса в окружающем мире. Вопрос модели очень важен. Именно модель определяет насколько точно можно предсказать будущее. Чем лучше модель соответствует реальности, тем меньше ошибок в прогнозировании событий можно получить.
Рассматривая типы мировоззрения пользователя и программиста, можно придти к выводу, что мировоззрение пользователя строится от частного к общему, в то время как у программиста оно строится от общего к частному. Это приводит к тому, что мировоззрение программиста позволяет описывать гораздо больше окружающих его процессов.
Термины «мировоззрение программиста» и «мировоззрение пользователя», в данном контексте употребляются для лучшего понимания. В современном обществе, почти каждый имеет очень чёткие представления о том, что такое персональный компьютер, программист и пользователь. Подобные термины будут понятны очень широкой аудитории. Однако если более строго описывать данные типы мировоззрения, то их можно определить по-другому[19]:
· Мировоззрение программиста — мозаичное мировоззрение — мир един и целостен, все процессы взаимовложены и взаимообусловлены.
· Мировоззрение пользователя — калейдоскопическое мировоззрение — без чёткой связи между разного рода процессами.
Ещё одним очень ва
Воспользуйтесь поиском по сайту:
|
