Роль вербальных и невербальных форм представления знаний в построении эргатических сетей и физико-антропно-технических систем

Существующие системы представления знаний не отвечают во многих отношениях современным требованиям. В частности, такие системы предполагают, в основном, вербальные формы отчуждения знания. Невербализованные знания считаются в этих системах мастерством и умениями, которые связывают продукт деятельности субъекта с его непосредственной деятельностью. В настоящее время цивилизация строится на основе как вербализованных, так и невербализованных знаний и переходит на новый уровень производства – гибкое массовое индивидуально-ориентированное (или уникальное) производство. В частности, это цифровое производство [1]. Сейчас необходимо производить не просто уникальные вещи, но вещи, которые коренным образом изменяют ресурсоёмкость, трудоемкость и функциональность продуктов и решают реальные жизненные проблемы. Для этого требуются прорывные и идеальные технологии, создаваемые хорошо подготовленными и творческими личностями и коллективами. Такие технологии осуществляют непрерывное прямое и обратное преобразование в цепи «идеальное - абстрактное - конкретное -материальное», концентрируя знания, подходы и инструменты решения жизненно важных проблем.

Наша основная цель - направить человека на путь совершенствования его жизненных процессов (устойчивое развитие) на основе эргатических сетей ( эрганет) и физико-антропно-технических систем (ФАТ-система) с использованием вербальных и невербальных форм представления знаний, а также процессов дивергенции и конвергенции знаний. При этом ключевым фактором развития жизни становится своевременное выявление жизненно важных проблем, которые реально влияют на устойчивое развитие и качество жизни. В этом случае, в противовес всеобщей оптимизации, необходимо при решении проблем стремиться к своевременности, надежности и безопасности решений, а только потом стремиться эффективности и оптимальности. При этом цели и задачи должна ставиться на стратегическом и тактическом уровне. В качестве частных целей отметим следующие:

• •    обнаружение и преодоление димензиальной недостаточности (или необходимых степеней свобод),

• •    формирование ассоциаций на синтезируемых, развивающихся и обучающихся сетях,

• •    формирование структуры необходимых и достаточных знаний для решаемой проблемы (иногда это формирование носит характер «взрывной кристаллизации»),

для достижения этих целей требуется прорабатывать систему знаний выработки механизмов, обеспечивающих конструктивность, компьютинговую понимаемость, технологичность и технологическую непрерывность.

Для осуществления этого требуется на базе терминологической системы, логического синтеза, геометрического (тензорного) подходов, LT-языков [2] определить среду конструктивов, из которой будут строиться вербальная и невербальная части системы знаний. Здесь в аббревиатуре LT буквы L и T могут обозначать размер и время соответственно не только в физическом, но и в информационном пространстве-времени [3].

Сочетание вербальных и невербальных частей позволяет существенно упростить технологические процессы решения проблем с помощью сочетания формальных и неформальных конструктивов (объектов и действий), реализуя творческий потенциал человека и устраняя бессмысленную рутину.

Основные понятия и принципиальная архитектура ФАТ-систем

Необходимо уточнить, что мы рассматриваем вербальные и невербальные системы знаний в рамках эргатических систем и сетей ( эрганет [4]). Рассмотрим основные понятия, требуемые для уяснения и достижения поставленных целей.

Необходимо уточнить, что мы рассматриваем вербальные и невербальные системы знаний в рамках эргатических сетей [4) и физико-антропно-технических систем [5]. Рассмотрим основные понятия, требуемые для уяснения и достижения поставленных целей. Следует отметить, что ФАТ-системы являются развитием эргатических систем и сетей, дополняя их, прежде всего, живыми системами естественной среды. Последние могут выступать как сенсорные системы, а, часто, и как

Электронное научное издание «Устойчивое инновационное развитие: проектирование и управление»

том 15 № 2 (43), 2019, ст. 1

сложные системы преобразующие общие потоки вещества, энергии и информации.

Используя вводимые понятия, можно предложить следующую потенциальную

(концептуальную) архитектуру ФАТ-системы, изображенную на рисунке 1.

Сенсорные системы

■ Система мер

LT-система

Пассивный

формы

Редукторы и Генераторы

Акции и Реакции

Уровни и Слои i

Система выявления неудач, ошибок, противоречий, противодействий и их устранения управления пониманием, диалогом,

Рис. 1. Принципиальная архитектура физико-антропно-технической системы

Эргатичность – это целостность человека и машины, в которой сохраняется целостность

человека.

Эргатический компьютинг – это сплав внутреннего и внешнего компьютинга, построенный на их синергии и симбиозе в некоторой распределенной компьютинговой среде.

Эргатическое мышление – это познавательная и конструктивная деятельность человека, организуемая с помощью эргатической системы (или эргатической сети), позволяющей сочетать различные стратегии и тактики, стили (синтетический, аналитический, и др.) и виды

(эвристическое, критическое, и др.) мышления. Эргатическое мышление даёт человеку ритмичность, а группе - резонансный эффект мышления (консолидацию, концентрацию и т.п).

Эргатический интеллект - это естественный интеллект, реализующий эргатическое мышление и эргатический компьютинг и позволяющий субъекту (индивиду или коллективу) преодолевать личный предел сложности в процессе осознания и решения проблем, осуществляющий целеполагание и трансформации идеальных артефактов в новые идеальные или материальные артефакты (результаты и продукты) в своей жизненно важной деятельности.

Эргатическая сеть - человеко-машинная информационная сеть, предназначенная для целенаправленной деятельности по созданию идеальных и материальных артефактов, поддерживающих жизненные процессы системы природа-общество-человек. Основное назначение эргатической сети - это эффективное и разумное использование знаний для улучшения качества жизни общества и человека.

Эргатическая система – более общее понятие, это аналог «организма», построенного на естественных и искусственных компонентах. Важным в деятельности таких систем является самосовершенствование интерфейсов между компонентами, структурами и саморазвитие всей системы. Жизненный процесс - процесс устойчивого развивающегося существования объекта (в частности, организма). Эргатическая система закладывает новые основания контекстов дополненной реальности (не только в визуальном или других сенсорных контекстах, но и в концептуальном и метафорическом окружении). В связи с понятиями «эргатическая сеть» и «эргатическая система» целесообразно рассматривать и понятие эргатической среды как эргатического окружения выделенного объекта исследования.

Эргатическая модель – системная модель объекта, часть которой формализована и может быть размещена в компьютере как математическая модель (элемент отчуждённого знания), а другая часть находится в неформализованном виде (невербальном, неотчуждённом, образном) в сознании человека (людей) в рамках эргатической системы.

Эргатическое решение - решение проблемы или задачи, распределённое так, что часть его может быть размещена в отчуждённом виде в технических средствах, а другая часть находится в неотчуждаемом виде в сознаниях людей, участвующих в эргатической системе.

Эргатическая постановка задачи - постановка, часть представления которой формализована и может быть размещена в технических средствах, в то время как другая часть понимается людьми, участвующими в эргатической системе, но не может быть отчуждена и остаётся в сознании этих людей.

Дальнейшее развитие эргатических сетей и систем приводит к необходимости включения биосистем и более глубокому изучению базовых составляющих других естественных и искусственных систем. Так сейчас популярным становится научное направление -киберфизические системы. Это направление нацелено на создание новой теории систем, одновременно физической и вычислительной, а также с управлением [6]. Такой подход должен привести к созданию более мощной базы для конструктивной деятельности, но, фактически, он «игнорирует» человека и его жизненные процессы.

Кроме того, необходимо детальное исследования единства процессов построения и управления с точки зрения содействия, поддержки, противостояния и противодействия, которое приводит к формированию новой точки зрения на синтез, дивергенцию и конвергенцию знаний, материалов и процессов, а также к сочетанию гибкости и жесткости, эволюции и коренной перестройке систем.

В частности, возникает возможность создания «умных» или «живых» материалов, которые реализуют не просто композицию существующих, а синтезируют и получают сплав абстрактных (компьютинговых) моделей и самой физической основы, которая одновременно служит средой реализации естественного и искусственного компьютинга. Такой материал способен моделировать, формировать и корректировать поведение объектов и среды их существования. В этом и проявляется единство содействия и противостояния процессов построения и управления. Такие исследования крайне важны для создания эргатических и физико-антропно-технических систем.

Классификация знаний

Перечислим некоторые основания для классификации знаний, на которые следует обратить внимание при создании эрганет и ФАТ-систем:

• •  отчуждённое и не отчуждённое,

• •  индивидуальное и коллективное,

• •    формализованное и неформализованное,

• •  выводимое и не выводимое,

• •  самоосознанное и не самоосознанное,

• •  внутреннее и внешнее,

• •  вербальное и невербальное,

• •  искусственно языковое и естественно языковое.

Классификация процессов, имеющих дело со знаниями

Перечислим некоторые важные классы процессов, имеющих дело со знаниями:

• •    формирования системы знаний (создание обозримых системных моделей);

• •    свёртки и развёртки образности (сетей, форм и структур);

• •    построение проекций и разрезов системы знаний;

• •    преобразования, обобщения и конкретизации на каждом «уровне»:

• •    интерпретации межслойного взаимодействия;

• •    ограничения и расширения контекста, границ его существования;

эргатическое развитие человека (обучение видению, умению работать в симбиозе с машиной, эргатическое обучение - коэволюция человека и технических систем, коэволюция индивидуальная и коллективная).

Постановка задачи

Задача этой работы - построение теории информационно-технологической поддержки интеллектуальной и предметной деятельности человека с возможностью непрерывного перехода от идеи к её материализации в рамках движения информации и знаний от идеальных представлений к материальной реализации и обратно. Это невозможно полностью выполнить чисто вербальными способами: часть критически важных знаний будет утеряна. Кроме того, чисто вербальные решения часто оказываются и не эффективными и плохо понимаемыми. Поэтому в строящуюся теорию

Электронное научное издание «Устойчивое инновационное развитие: проектирование и управление»

том 15 № 2 (43), 2019, ст. 1

необходимо включить описание способов работы не только с формальными и вербальными знаниями и представлениями, но и с неформальными и невербальными. Существенным аспектом такого подхода является то, что в основу его заложен учёт естественных законов и правил, аккумулирующих опыт человека и формирующий его разумное поведение и деятельность.

Предлагаемые пути решения задачи

Ядром системы является активная расслоенная терминологическая система [7], движение в которой осуществляется на основе триадного интерфейса [8] (корни – ствол – крона + операции), реализующего интерактивное взаимодействие с динамически формируемым деревом понятий в прямом и обратном направлении движения. Иногда целесообразно переключение в сетевое представление (или другие формы невербального представления знаний – образы, а также переходы по слоям, проекциям и разрезам описаний), чтобы можно было видеть более адекватный контекст (широкий, глубокий и т.п.) решения проблемы. Дерево понятий, вообще говоря, может быть динамическим (строиться и преобразовываться в процессе работы). Для выполнения последней задачи в качестве невербального инструмента должна использоваться некоторая система генерации, синтеза и преобразования образов. Другие возможные инструменты – категориальный [9] и (аналогично определяемый) метафорический трансляторы с процессорами рафинирования и сатурации образов (в качестве примера можно привести ссылки на работы по либернетической живописи [10, 11]).

Двунаправленные встречные потоки информации индуктивно-дедуктивного характера образуют цикл формирования системы знаний. В этом цикле создаётся адекватный контекст решения проблемы. Развитие этого цикла требует его осмысления на уровне коллективной деятельности. В рамках технологии решения проблемы необходимо выделение внутрисубъектного и отчуждённого знания на уровне индивида и коллектива. В частности, следует решать проблему индивидуального принятия коллективного знания для обеспечения непрерывности и целостности технологического процесса решения проблем. Возникает возможность построения встраиваемых «живых» инструкций как для материальных, так и абстрактных объектов и процессов. В рамках этого технологического процесса развиваются различного рода взаимодействия (см. рис. 2).

социальная сеть, ноосорсинг

Рис. 2. Взаимодействия систем

Создаваемые эргатические сети и ФАТ-системы должны перевести творческую деятельность человека на новый уровень, который не противоречит среде обитания, а использует ее разумным образов для устойчивого развития и эффективного преодоления рисков, критических и опасных ситуаций.

Заключение

Настоящая работа формирует новое перспективное направление создания и использования систем знаний и технологий реализации жизненных процессов с учётом индивидуальных направлений и коллективной работы групп специалистов. Выделены основные понятия и направления исследований. Указана критическая роль в понимании и использования невербальной информации в рамках нового класса систем – эргатических и ФАТ-систем. Эргатические и ФАТ-системы – это сплав высокогуманитарных технологий и фундаментальных знаний. Поэтому им не присущи некоторые негативные тенденции искусственного интеллекта: опасности вытеснения человека из его жизненной среды [12].