ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ ЦЕЛОСТНОСТИ

Известно, что движение - форма существования материи, непрерывный процесс развития материального мира [28]. Нет и не может быть материи, лишённой движения, нет и не может быть «чистого», нематериального дви­жения [14]. Ещё Иоганн Кеплер в конце XVII века утверждал на примере из небесной механики, что гармония окружающей действительности основана на неразрывной связи объекта (число, размер) и его движения. Тогда у чита­теля может возникнуть правомерный вопрос - «Если материя и движение не­разрывны, то, как связаны между собой объекты материального мира и их движение?» Мы на этот вопрос попытаемся ответить в настоящей статье.

В процессе познания практическую основу составляют понятия «систе­ма» и «модель». Они высвечивают все стороны содержания понятия «позна­ние» (рис.7.1.). Только через призму понятий «система» и «модель» можно конструктивно осознать понятия «познание».

Познание - это обусловленное развитием общественно-исторической практики отражение и воспроизведение действительности в мышлении; взаи­модействие субъекта и объекта, результатом которого является новое знание о мире. Через познание осуществляется постижение истины. От познания че­рез осознание происходит полное познание истины. В процессе познания мы обычна решаем прямую задачу - анализируя свойства окружающей действи­тельности выявляем новые качества. Тем самым познаём в первом приближе­нии «истину». Получив от «частного к общему» «истину», как некоторый ин­струмент преобразования окружающей действительности, мы на этапе осоз­нания, по сути практического применения результатов познания, решаем об­ратную задачу. Если результаты решения прямой и обратной задачи совпада­ют, то можно заключить, что для данного уровня развития науки «истина» адекватна окружающей действительности.

Истина - это правильное, выверенное практикой отражение действи­тельности в сознании человека, воспроизведение познаваемого предмета та­ким, как он существует вне и независимо от нашего сознания [14]. Содержа­ние процесса отражения сводится к интерпретации субъектом окружающей действительности. Познание осуществляется через моделирование. Модели­рование - основа технологии познания. Интерпретация осуществляется по­средством моделирования окружающей действительности. Полнота познания - определяется полнотой учёта закономерностей мироустройства в моделях действительности. Поэтому правильное, выверенное практикой отражение действительности в сознании человека возможно только на «правильно по­строенных» моделях. Что же тогда является «правильно построенной» моде­лью?

В работе [36J введено понятие «замыкание» между множеством действий и множеством ситуаций через понятие отношение множеств. В настоящей ра­боте «замыкание» между моделями объекта и его действия применено для развёртывания содержания понятия «познания». Как показано на структурной схеме рис. 1. моделирование окружающей действительности должно строится на основе замыкания «модели объекта» и «модели действия» этого объекта через предназначение. Предназначение - это то что, предопределено [28]. В конкретном случае действительность предъявляет требования к разработ­чику, создателю какого-то объекта, необходимые для решения актуальной за­дачи. Разработчик ставит цель на разработку, степень достижения которой определяется эффективностью применения системы. Мерой соответствия системы своему предназначению является показатель эффективности приме­нения разрабатываемой системы/Как раз условие замыкания «модели объек­та» и «модели действия» этого объекта через предназначение определяет кри­терий правильно построенной системы. (Критерий целостности системы).

Система — (от греч. systems - целое, составленное из частей; соедине­ние), целостное образование, состоящее из взаимосвязанных (взаимодейст­вующих) компонент, (элементов, частей) и обладающее свойствами, не сво­димыми к свойствам этих компонент и не выводимыми из них [19]. В данном определении зафиксировано основное свойство системы - её целостность, единство, достигаемое через посредство определённых взаимосвязей (взаи­модействий) элементов системы и проявляющееся в возникновении новых свойств, которыми элементы системы не обладают.

Известно, что в рамках естественных и технических наук все построения, рассуждения и выводы строятся на основе закона сохранения энергии, вещества и т.п. Тогда можно допустить, что и сама сложная система, являю­щаяся «чем-то совсем иным, над ними и вне их (совокупность элементов сис­темы)» [47] должна иметь свою теорию, в которой все построения, рассужде­ния и выводы строятся на основе некоторой базовой закономерности (закона) сохранения единства строения, организации, эволюции (функционирования) и предназначения объекта мира (системы), более общей, чем закон сохране­ния энергии.

Целостность - внутреннее единство объекта, его относительная авто­номность, независимость от окружающей среды [5]. Вытекает из сочетания понятий «часть и целое». Поэтому предлагаемый к обсуждению закон целе­сообразно назвать Законом сохранения целостности объекта. Нет сис­темы - нет условий для проявления закона сохранения энергии, вещества. Факт наличия (отсутствия) системы является более общим явлением, чем проявление закона сохранения энергии.

Рис.7.1. Структурная схема развёртывания содержания понятия «Познание»

Процесс материальных изменений, или движение материи в общем смысле слова, реализуется в природе лишь в связи с сохранением материи. Сохранение же материи, в свою очередь, выявляется лишь в процессе изме­нения её форм [41]. Сохранение материи в процессе изменения находит своё отражение в частных науках. Открывая законы движения различных форм материи, наука одновременно вскрывает сохраняющиеся характеристики движения. Развитие физики приводит к открытию некоторых фундаменталь­ных величин, подчиняющихся принципам сохранения: энергии, импульса, момента, зарядов различного вида и т.п. Конкретный материальный объект существует лишь в силу того, что он обладает определённым типом внутрен­них и внешних связей и определённой формой движения. В этом смысле ма­терия и движение неотделимы друг от друга. Движение в широком смысле этого слова, как любое изменение вообще, является способом существования материи. Само существование любого материального объекта обусловлено совершающимся внутри него относительно устойчивым процессом. Для каждого данного рода объектов этот процесс специфичен и познание их специ­фических внутренних закономерностей, необходимо содержащих элементы устойчивости, есть познание их природы. Динамическая структура объекта существует в системе реальных связей и взаимодействий с другими объекта­ми. Познание этих связей необходимо для познания внутренних специфиче­ских закономерностей объекта [41].

Кроме сохраняющихся характеристик движения как такового (энергии, импульса, момента), существуют другие сохраняющиеся величины, свойст­венные материальным объектам. К такого рода величинам, непосредственно характеризующим элементарные частицы, относится, например, их собствен­ная масса. Масса связана с энергией известным законом Е=тс². Поскольку масса является мерой важнейших физических свойств материи - инерции и гравитации, а энергия является мерой движения, в законе взаимосвязи массы и энергии находит своё отражение неразрывность материи и движения [41].

Анализ известных публикаций по данной тематике показал, что такая ин­терпретация неразрывности материи и движения является наиболее конструк­тивной. Однако такое неполное, в смысле конструктивности, описание такого важного, осмелимся назвать, закона мироустройства - неразрывности мате­рии и движения, привело к тому, что

- в области естественно-научной деятельности физика рассматривает яв­ления, которые протекают в объекте реального мира, а почему объект «имен­но так» устроен - не рассматривается;

- в области научно-технической деятельности системы разрабатываются либо с позиции синтеза структуры (при заданных моделях функционирова­ния), либо с позиции синтеза модели функционирования (при заданной структуре); а с позиции одновременного синтеза модели объекта и модели его действия разработки отсутствуют, за исключением, например работы [43].

Для интерпретации неразрывности материи и движения рассмотрим ряд понятий.

Движение это в самом общем виде изменение вообще, всякое взаимодей­ствие материальных объектов [5]. Даже движение следует понимать не как «...всякое взаимодействие...», а как результат всякого взаимодействия матери­альных объектов. Изменить - сделать иным [28]. Неотъемлемый атрибут материи - движение; материи присущи саморазвитие, превращение одних со­стояний в другие [5]. Всеобщие формы объективного бытия материи - про­странство л время. Процесс - ход, развитие какого-нибудь явления, после­довательная смена состояний чего-нибудь [28]. Явление - то в чём сказыва­ется, обнаруживается сущность, а также вообще всякое проявление чего-нибудь, событие, случай [28]. Сущность - внутренняя основа, содержание, смысл, суть чего-нибудь [28].

Действие - проявление какой-нибудь энергии, а также сама сила, дея­тельность, функционирование чего-нибудь [28]. Свойство - качество, при­знак, составляющий отличительную особенность кого-нибудь или чего-нибудь [28]. Качество - это внутренне присущая предметам и явлениям опрелелённость, органическое единство свойств, признаков, особенностей, от­личающих данный предмет или явления от других. Качество выражает спе­цифику предмета или явления в целом [14]. Это - целостная характеристика предмета или явления [14]. Предназначение - это то что, предопределено [28]. Предопределить - заранее определить, обусловить [28].

Причиной называется явление, которое при определённых условиях с необходимостью вызывает, обуславливает другое явление или предопределя­ет в нём изменения. Следствием называется явление, которое вызывается (порождается) или изменяется иод действием соответствующей причины. Причинно-следственная связь является одной из форм проявления всеобщей связи явлений.

При рассмотрении некоторого объекта и соответствующего ему движе­ния в рамках всеобщей связи всегда есть причина, причинно-следственная связь, которая обуславливает наличие (существование) данного объекта. То есть в силу всеобщей связи явлений наличие данного объекта в соответст­вующих условиях предопределено. Тогда в рамках всеобщей связи можно го­ворить о предназначении рассматриваемого объекта. А неразрывную связь объекта и его движения можно трактовать, как взаимную трансформацию свойств объекта и свойств движения при заданном предназначении. При этом надо понимать, что изменение предназначения происходит в случае количе­ственного изменения характеристик свойств объекта и его движения, приво­дящего к качественному изменению объекта и соответствующего ему движе­ния.

Причинно-следственная связь в соответствующих условиях обуславлива­ет предназначение соответствующего объекта. Качество - целостная харак­теристика предмета или явления [14]. Однако качественная определённость может выражать также и отдельные стороны данного предмета или явления [14]. Поэтому объективная реальность характеризуется тремя базовыми каче­ствами: материя, движение и мироустройство.

Объективную реальность можно- определить как движение материи по закону мироустройства. Мы здесь опять возвращаемся к поставленному ранее вопросу - «Если материя и движение неразрывны, то как связаны между со­бой объекты материального мира и их движение?». Как раз здесь мы продол­жаем отвечать на этот вопрос. На рис.2, представлена схема развертывания понятия «объективная, реальность» через иерархию отношений, качеств и свойств Мира.

Па схеме (рис.7.2.) показано, что качества «объект» (материя) и «движе­ние» связаны между собой через качество «мироустройство», которое харак­теризует всеобщую связь явлений. Обычно исследователи рассматривают «объект» (материю) и «движение», а третье качество объективной реальности не рассматривают, воспринимая его как само собой разумеющееся. Поэтому, если мы не определим качество «мироустройство», то не сможем адекватно моделировать действительность. На схеме (рис.7.2.) развёрнуто содержание понятия объективная реальность через соответствующие качества Мира. Качества 1 уровня задают внутренне присущую определённость объективной реальности. Качества 2 уровня задают условия, обеспечивающие целостную совокупность свойств, определяющих причинно-следственные связи объек­тивной реальности. Качества 3 уровня формируют целостную совокупность свойств, определяющих модельную интерпретацию объективной реальности. Качество «структурность» объекта — это наличие относительно недели­мых элементов, его образующих, и устойчивый закон связи элементов в целое [41]. Качество «действенность» характеризует способность объективной ре­альности к действию, проявлению, при определённых условиях, энергии. Только проявление энергии порождает движение. Качество «связанность» ха­рактеризует свойства всеобщей связи, порождает причинно-следственные связи. На основе базового свойства мира - целостности, конкретизируются качества 2-го уровня в качества 3-го уровня. Качество 3 всех трёх уровней обеспечивает полноту, целостность качеств. Отсюда следует, что неразрывная связь между объектом и движением существует в рамках закона, обеспечи­вающего целостность мироустройства. При этом на уровне 1 он декларирует­ся: «Всегда есть неразрывная связь между объектом и движением на основе специального мироустройства». На уровне 2 он реализуется через качество «связанность», как взаимную трансформацию свойств объекта и свойств движения при заданном предназначении. На уровне 3 он реализуется как ма­тематическая модель взаимной трансформации свойств объекта и движми, уважаемый читатель, надо будет опредлить.

Рис. 7.2. Структурная схема связи качеств объективной реальности.

При этом на схеме (рис.7.2.) мы видим, что если не будет проявляться данный закон, то остальные известные законы, связанные с другими базовы­ми качествами объективной реальности, не получат должной реализации, так как не будет учтена всеобщая связь, устанавливаемая этим законом. Поэтому закон сохранения целостности объекта (мироустройства) есть более общий («более первичный»), чем закон сохранения энергии, вещества.

Не учитывая на практике этот закон сохранения целостности объекта (мироустройства), мы сталкиваемся с тем, что результат применения создан­ной нами системы (объекта) не соответствует ожидаемому.

Негативные результаты такого типа проявляются при моделировании, в первую очередь в областях, характеризуемых так называемыми трудно («пло­хо») формализуемыми процессами. Это политическая, социальная, экономи­ческая, военная и подобные деятельности человека.

Дадим следующую характеристику модели и моделирования [34].

Модель - это некоторая промежуточная вспомогательная система (есте­ственная или искусственная, материальная или абстрактная), обладающая следующими основными свойствами:

а) находится в объективном.соответствии с познаваемым объектом (сис­
темой);

б) замещать в определённом отношении данный объект (систему);

в) давать при этом информацию о данном объекте, получаемую на осно­ве исследования данной модели и соответствующих правил перехода модель
- объект (прототип).

Особо актуальной при моделировании является проблема адекватности модели моделируемому процессу. Адекватность модели можно оцепить срав­нивая сё с эталоном либо с результатами эксперимента. Деятельность челове­ка создаёт и эксплуатирует сложные системы, экспериментальное примене­ние которых весьма проблематично, также как и использование моделей -эталонов. Поэтому предложен следующий критерий адекватности; Мера объ­ективного соответствия модели познаваемому объекту характеризуется, тем насколько полно в модели отражены основные закономерности существова­ния этого объекта.

Проведенный анализ показал, что закон сохранения целостности объекта, к сожалению, при проектировании не учитывается в полной мере. Выражаясь на жаргоне системотехников, при системном проектировании осуществляется или функциональный или структурный синтез системы. А структурно-функциональный синтез в известных публикациях не представлен. Как раз только структурно-функциональный синтез обеспечивает спроектированную систему заданными свойствами. Только такая система достаточно полно учи­тывает действие закон сохранения целостности. Известны два подхода к про­ектированию систем - это анализ и синтез [47].

При анализе (решение проблемы выбора) проектировщику выдают набор физических элементов и требуют предсказать возможный результата функ­ционирования системы (некоторые выходные характеристики). То есть ироектировщик сформирует один вариант системы, другой и так далее, анализи­рует результат функционирования каждого и выбирает тот вариант, который наиболее полно удовлетворяет требуемым условием.

При синтезе проектировщику дают набор выходных характеристик проектируемой системы и требуют определить количественный и качествен­ный состав системы.

Для тех, кто достаточно глубоко изучал математику, между решением задачи Коши и краевой задачи для дифференциального уравнения такая же разница как между проблемой выбора и проблемой синтеза. То есть при ана­лизе решается задача «от начала» и анализируется, что получится. При син­тезе решается задача «от конца», желаемого результата; формируется система с требуемыми выходными характеристиками. При проведении системного моделирования центральное место занимают методы декомпозиции и агреги­рования [34]. Декомпозиция - это такой научный метод, при котором ис­следование системы (модели) в целом заменяется исследованием отдельных её подсистем (подмоделей), проводимым с учётом их взаимного влияния друг на друга, и по возможности полным отражением при этом целостных свойств системы [34]. Агрегирование - это такой научный метод, при котором мно­жество элементов (подсистем) модели (системы) заменяются элементами, называемыми агрегатами, па которых и строится агрегированная модель, имеющая существенно меньшую размерность, чем исходная, но достаточно хорошо отражающая свойства системы в главном [34].

Было отмечено, что истина - это правильное, выверенное практикой отражение действительности. «Правильное отражение» объектов мира это от­ражение в виде «правильно построенных систем». На рис.7.1 уже было пока­зано, что моделирование окружающей действительности должно строится на основе замыкания «модели объекта» и «модели действия» этого объекта через предназначение. Только в этом случае мы получим модель «правильно по­строенной системы». Нам это удалось в силу того, что удачно применили на­учные методы системного моделирования - декомпозицию и агрегирования. Так же применили два варианта построения логики рассуждений. Это от об­щего к частному (дедукция). И от частного к общему (индукция). Дедукция - цепь умозаключений, звенья которой связаны отношениями следования. Началом дедукции являются аксиомы, постулаты или просто гипотезы, имеющие характер общих утверждений («общее»), концом - следствия из по­сылок, теоремы («частное») Индукция - умозаключение от фактов к неко­торой гипотезе (общему утверждению).

Детализация - разрабатывать в деталях, подробностях [28] при этом осознавая, что это детали некоторого объекта, системы. Конкретизация -представлять в конкретном виде [28]. Конкретный - реально существую­щий, вполне точный и вещественно определённый, в отличие от абстрактно­го, отвлечённого [28]. Из определения процесса можно допустить, что имеет­ся какой-либо объект, сущность которого проявляется в определённом явле­нии. Развитие какого-либо явления связано с проявлением какой-нибудь энергии, то есть с действием. При такой интерпретации понятия процесса яв­но просматриваются два базовых понятия, которые позволяют достаточно полно для теории и практики определить сущность процесса. Это «объект» и «действие». С другой стороны, такая интерпретация процесса согласуется с утверждением философской науки - неотъемлемый атрибут материи - дви­жение. Процесс - это объект в действии (движении). В соответствии с такой интерпретацией на рис.7.3. представлена структурная схема поиска «Исти­ны».

Рис.7.3. Структурная схема поиска «истины»

Часть схемы «Познание» - это сущность подготовки специалиста. Дру­гая часть схемы («Осознание») - это сущность деятельности специалиста в народном хозяйстве. Пересечение двух частей - это блок «Истина».

Часть схемы «Истина» - определяет содержание фундаментальной под­готовки специалиста. Большая степень фундаментальности подготовки позволяет специалисту самостоятельно осуществлять большее количество переводов «умолчаний» в «оглашения».

Огласить - сделать известным [28]. Умолчать - умышленно не сказать о чём-нибудь [28]. С нашей точки зрения умолчать - не сказать о чём-нибудь и не обязательно умышленно, как определяется в работе [28]. Это связано с тем, что умалчивают в большей степени не умышленно, а от незнания, непонимания того или иного явления.

В рамках предложенной схемы фундаментальная подготовка позволяет в рамках индуктивно-дедуктивных выводов переводить «умолчания» в «оглаше­ния». Владея таким инструментом, примененным к соответствующей пред­метной области, специалист овладевает соответствующими аспектами, непо­знанным в ВУЗе, и успешно решает встающие перед ним практические задачи, не рассматриваемые в процессе обучения.

Верхняя часть схемы - блод «Познание». Нижняя часть - блок «Осозна­ние».

На третьем уровне (блок «Познание»; технологический аспект познания) осуществляется анализ конкретного процесса. Проводится его декомпозиция. Выделяются объект и его действие. Проводится обобщение на основе абстра­гирования наиболее существенных свойств базовых элементов процесса.

На втором уровне (блок «Познание»; методический аспект познания) на основе индукции строятся соответственно модель объекта и модель действия объекта.

На первом уровне (блок «Истина»; методологический аспект познания) осуществляется синтез агрегата на основе агрегирования обобщённых, наибо­лее характерных свойств познаваемого процесса. В нашем случае агрегат - это Закон сохранения целостности. Применение данного агрегата к соответствую­щей предметной области позволяет переходить по дедукции от наиболее об­щих свойств процесса (сконцентрированных в Законе сохранения целостности) к конкретному частному процессу. (Дедуктивно строятся подобные друг другу процессы).

На втором уровне (блок «Осознание»; методический аспект познания; от понятия метод) на основе дедукции строятся соответственно модель объекта и модель действия объекта. В плане прикладном этот уровень соответствует эта­пу проектирования объекта.

На третьем уровне (блок Осознание; технологический аспект познания) осуществляется синтез конкретного агрегата (процесса) на основе агрегирова­ния свойств отдельных элементов, достаточно полно отражающего заданные свойства создаваемого объекта (системы). Конкретизируются объект и его дей­ствие. Проводится детализация на основе конкретизации наиболее существен­ных свойств базовых элементов процесса. Формируется реальный процесс с требуемыми свойствами. В плане прикладном этот уровень соответствует эта­пу изготовления, развертывания и применения объекта.

Конструктивность данных начал проявляется в следующем. Любая тео­рия, предназначенная для осознания окружающей действительности имеет три составляющих: Методологию, методы, и технологию. При этом методо­логия должна формировать свойства множества требуемых пространственно-временных состояний объекта (системы) в процессе жизненного цикла, мето­ды - условия перехода из одного состояния в другое на этом множестве, тех­нология - условия реализации этих переходов. Эти три составляющих основаны на новой алгебраической операции - а именно алгебраической опера­ции, связанной со свойствами несущего множества. (Новое направление в аб­страктной алгебре). Эти результаты в прикладном плане позволили сделать определённые обобщения в области фундаментальных взаимодействий, осу­ществить учёт динамических связей пространства и времени; рассматривать информацию как равноправную с веществом субстанцию; при построении интеллектуальных систем впервые установить строго формализованную связь между моделями принятия решения и моделями, описывающими предметную область. Об этих результатах и их прикладных аспектам расскажем в продол­жение настоящей статьи.

Поиск по сайту: