Главная    Конференция    ДИАЛЕКТИКА РАЗВИТИЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ

ДИАЛЕКТИКА РАЗВИТИЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ

Авдевич В.И., Ухлинов Д.Л.

Подход к сворачиванию методов моделирования, отличающийся тем, что с целью сокращения затрат и повышения точности проводится взаиморазвитие методов ТРИЗ и диалектической философии, как относящихся к общему типу мировоззрения - мироосмыслению.

Для удобства изложения материал состоит из обзора ряда общих положений, которые предполагается объединить в методику исследования.

  • Первое, о чём необходимо упомянуть, это возможность построения на одном материальном объекте бесконечного числа систем (путём рассмотрения его в различных внешних и внутренних взаимодействиях /обратное: изменение взаимодействий, составляющих носитель, создаёт бесконечный ресурс для развития системы/). В зависимости от условий процесс может быть как последовательным, так и параллельным (напомним, что по современным представлениям исходная масса вселенных может быть порядка долей грамма /остальная потенциально представлена энергией основного состояния поля /вакуума/).

  • Для дальнейшего изложения необходимо напомнить основные положения диалектики (здесь речь идет об авторском понимании сути диалектики):

    Суть диалектики в самом общем виде выражается тремя законами диалектики:
    1. Закон единства и борьбы противоположностей.
    2. Закон отрицания отрицания.
    3. Закон перехода количественных изменений в качественные и наоборот.

    Есть немало пониманий, немало толкований этих законов, их сущности. Попробуем обобщить свое понимание внутреннего механизма, внутренней сущности этих законов. В самом общем виде эта сущность выражается представлением о ВЗАИМОПЕРЕХОДАХ ПРОТИВОПОЛОЖНОСТЕЙ. Вот как, на наш взгляд, могут быть уточнены законы диалектики через учет механизма взаимопереходов противоположностей.

    1. Любое явление, любой объект составляют переходы составляющих их противоположностей друг в друга (притяжения в отталкивание, производства в потребление и т.д.), которые происходят в каких-то формах постоянно, без задержек (что составляет момент их единства), в других - с задержкой, с поочередным усилением одной из сторон (что составляет момент борьбы, момент развития).

    2. В природе нет однонаправленных процессов, односторонних переходов - каждый переход от одной противоположности к другой всегда сопряжен с противоположным переходом (который происходит либо без задержек, либо с известной задержкой, порой по человеческим меркам непомерно длительной).

    3. Усиление одной противоположности, односторонний переход составляет момент качественного изменения, развития. В случае единичного взаимодействия - взаимодействия двух сторон, двух противоположностей - такой переход всегда происходит скачком, "квантом" (однако, если тут же происходит противоположный переход, человек склонен "не замечать" ни скачков, ни наличия противоположностей). В случае, если явление составляет не одно, а множество однотипных взаимодействий, то односторонний переход для совокупности взаимодействующих сторон происходит тоже скачком, но границы его достаточно "размыты" и происходит он после достаточно длительного количественного изменения условий.

    И еще один важный, на наш взгляд, момент диалектики. Если мы имеем взаимодействие двух противоположностей (например, сталкиваются - отталкиваются два тела, два шара), то "внутри" каждой стороны мы имеем подобное же взаимодействие противоположностей на другом уровне (сталкивание - отталкивание молекул), т.е. можно сказать, что внешнее взаимодействие реализуется через внутреннее. Таким образом, можно (нужно) сформулировать еще один принцип, который можно условно назвать "принципом перехода внешнего взаимодействия противоположностей во внутреннее и наоборот" (либо "принципом соответствия переходов противоположностей разных уровней").

    4. Переход противоположностей одного уровня сопровождается (обусловливается, реализуется) подобными переходами на других уровнях материи; внешние противоположности переходят во внутренние и наоборот.

    Это, так сказать, рабочие (меняющиеся) формулировки.

    Некоторые следствия:

    Вообще получается, что суть любой проблемы имеет два вида:

    1. в системе существует односторонний переход (противоположный переход сильно запаздывает - уточним, что системы, в которой был бы только движение в одном направлении, по теории быть не может);

    2. в системе осуществляется только постоянный, без задержек переход противоположностей (→ нет развития).

    По идее, решение любой проблемы формально должно заключаться в переходе к противоположности: от односторонности - к "уравновешиванию" или наоборот.

    В качестве небольшой иллюстрации возьмем процесс обмена товаров. В чем заключается взаимодействие? Какие противоположности переходят друг в друга при обмене? В процессе производства что-то (исходный материал) ценности первоначально не представляет и только в процессе обработки из "бесценного" становится ценным. Теперь обратное движение: от производства к обмену. Обмен, следовательно, это тоже переход неценного (ненужного) в ценное (нужное) и наоборот.

  • Анализ развития представлений позволяет представить его в виде взаимодействия между субъективным и объективным в них, между теорией и практикой. В качестве факторов выберем ведущие противоречия (также будем считать, что изменение моделей под их действием описываемо ИКР-критериями).

    Общая схема процесса исследования (без деталей, в которых и возникают задачи) известна: Объект в определенном взаимодействии → его анализ (определение существенных параметров, их измерение /сбор данных/ и т.д.) → сравнение (данных /между собой и с ранее полученными/) → типизация объектов исследования → классификация (на следующих циклах - периодизация, эволюция, ...) → обобщение → абстрагирование → синтез (данных в модель) → воздействие на объект → коррекция модели → повторение цикла.

    Уточним только, что диалектика реального исследования намного сложнее и противоречивей этой схемы - в реальном исследовании возможны и "перескакивание" через этапы, и движение "в обратном направлении" и много другого, в схему не укладывающегося.

    Нужно также помнить, что самый, пожалуй, "существенный параметр" исследования на диалектической основе - это взаимодействие противоположностей.

    Выделим некоторые моменты обострения в ходе исследования противоположностей до противоречия.

    Противоречие-1: время внесения изменений в (поли)систему (в т.ч. модель) должно быть меньшим, чем время изменений моделируемого объекта, чтобы сохранить возможность управления им, и вместе с тем, для детализации (поли)системы требуется много времени. Это накладывает ограничения и на применимость таких критериев как ИКР (если сравниваемые с исходной моделью её изменённые варианты не корректируются с учётом текущих изменений в объекте).

    Пр-2: вносимые в (поли)систему дополнения/изменения д.б. максимальными, для увеличения её соответствия вновь выявленным параметрам или эффектам объекта, и д.б. минимальными (д.б. максимально использованы существующие элементы модели), для сохранения компактности/простоты использования модели. Критерий по ИКР-2 здесь совпадает с идеальным конечным результатом (ИКР) в классическом виде: минимальные изменения в системе, а по ИКР-1 - с функционально-идеальным моделированием (ФИМ): максимальные изменения, но с минимальным привлечением ресурсов "со стороны" - за счёт ближайших надсистем (НС) и подсистем (ПС). /прим.: ИКР- и ФИМ-решения могут совпадать./

    Пр-3: (поли)систем д.б. много, чтобы оставаясь простыми они могли обрабатывать (в т.ч. описывать) много явлений (эффектов), и (поли)систем д.б. мало, чтобы упростить их перебор при обработке (в т.ч. описании) произвольного объекта, проявляющего себя произвольным сочетанием известных эффектов.

    Пр-4: для управления изменением объекта пользователь (поли)системы должен обладать всей полнотой информации об объекте; с точки зрения психологии человеческого восприятия, объем информации об объекте у пользователя должен быть не больше, чем нужно для оперативного принятия решения.

    Можно видеть, что Пр-4 является объединением Пр-2 и Пр-3. В общем случае от каждого противоречия, можно построить по цепочкам внутренних и внешних переходов ещё множество аналогичных, но отличающихся ресурсным окружением и какими-то ещё параметрами (например, временем действия, как в Пр-4).

    В целом, все противоречия с 1-го по 4-е образуются из стандартного конфликта "много-мало" (выскоий-низкий градиент от источника потенциала), который решается сменой баланса переходов противоположностей, осуществляющегося во времени, пространстве, взаимодействиях, структуре и т.д. (причём структура, время /скорость процессов по отношению к эталонному/ и пространство являются производными от взаимодействий).

    Многие сильные решения этих противоречий в научных моделях были основаны на использовании интегральных параметров [1] и универсальных ограничивающих факторов. В качестве первых зачастую использовались масса, расстояние, время и производные от них (например, температура).

    Так, хотя при выведении законов динамики Ньютон пользовался законами Кеплера, основанными на имеющих высокую погрешность астрономических наблюдениях, точность прогноза орбит планет по его формулам оказалась на несколько порядков выше (по данным экспериментальной проверки в XX веке). Из универсальных ограничивающих факторов следует упомянуть требование пространственно-временной, зарядовой и иных симметрий - т.е. реализации законов сохранения, как следствий экспериментально устанавливаемой однородности (в том числе локальной) пространства-времени (вопрос значительно сложнее, но здесь не будем останавливаться на нём подробно). Объединение этих двух классов подмоделей можно видеть в диалектической логике.

    Показательно, что ещё в рамках мифопоэтического мировоззрения были созданы (в течение десятков тысяч лет) модели "творения", по одним параметрам почти совпадающие, а по другим отличающиеся от тех, которые сейчас называют "эволюционными" (появившихся за две-три сотни лет).

  • Изучение развития объектов различной природы показывает некоторые общие тенденции разрешения ведущих противоречий.

    К примеру, можно сказать, что создание систем из среды состоит из выделения, концентрации и организации определённых носителей ресурсов (взаимодействий объектов) с установлением таких связей между их носителями, которые обеспечивают усиление одних и подавление (в предельном случае) других обменных процессов с НС и ПС. В частности, концентрация носителей ресурсов сначала повышается во внешнем переходе: за счёт увеличения их массы, при этом они мало отличаются от аналогичных ресурсов в окружающей среде, далее они специализируются по подфункциям (ПодФ) главной производственной функции (ГПФ), затем (при исчерпании возможностей такой концентрации) задействуются внутренние переходы и концентрация повышается за счёт увеличения плотности ресурсов в носителях (т.е. выделения "более чистых" носителей на микроуровне) и выделения/создания макс. работоспособных по тем или иным ПодФ ГПФ (как и во внешнем переходе). Если рассмотреть концентрацию кинетической энергии, то получается известная линия: "поступательное движение → вращательное → колебательное".

    Существовали и другие модели колебательного движения (модель Аристотеля и модель Галилея). Они неплохо работали в свое время, хотя и не соответствовали приведенным выше рассуждениям.

    Этот процесс идёт параллельно как на материальных носителях, так и на самих системах представлений. Так, при значительном поступлении вещества потока в системе идёт увеличения многообразия альтернативных (но в чём-то специализированных) подсистем (т.е. использование доступного многообразия ресурсных "ниш"), а при падении потока, с целью его сохранения происходит универсализация ПС и централизация обменных процессов (иерархическая структура [2]), переходящие в концентрацию в одной из ПС свойств многих других (от альтернативных до антисистем).

    Одно из противоречий, связанное с увеличением организованности системы состоит в том, что для усиления "полезного" взаимодействия ПС и материала обрабатываемого потока иерархическая структура системы должна (в увеличенном масштабе) соответствовать существующему принципу осуществления такого взаимодействия, а для смены принципа работы (используемых внутренних ресурсов) при исчерпании ресурсов развития должна соответствовать будущему (возникающему) принципу работы. С другой стороны, смена принципа действия системой как целым, необходимая для развития её подсистем, вступает в противоречие с их текущим принципом работы. (Разумеется, такие же противоречия возникают на всех уровнях всех взаимодействий внутреннее-внешнее, проходящих через систему.)

    Это, в частности, приводит к созданию новых ПС путём комбинации уже существующих (в т.ч. с переносом свойств и изменением ПФ /смена ПФ при минимальных изменениях носителя видна, например, в т.н. "рудиментарных органах" у животных/), что внешне проявляется в ускорении формирования верхних иерархических уровней.

    Например, существует универсальный захват, состоящий из гибкой оболочки, наполненной упругими полимерными гранулами. При контакте с деталью захват копирует её поверхность, а затем в оболочке создаётся пониженное давление воздуха и деталь жёстко фиксируется. Таким образом, цикл дробления-объединения реализован не на последовательности моделей системы, а свёрнут в одну. Помимо совмещения в пространстве, противоположные процессы могут быть совмещены и во времени: так, растворение сахарозы в воде идёт за счёт объединения её молекул (и их элементов) с молекулами воды.

  • Противоположности в исследуемом объекте целесообразно разделять по скорости взаимодействия и смены баланса переходов между ними.

    При этом простыми для обнаружения являются наиболее "медленные" и "быстрые" переходы балансов. Первые выявляются анализом исторического развития системы (для начала достаточно изучить верхний иерархический уровень). Вторые обычно возникают в областях наибольшей концентрации потоков и/или исчерпания ресурсов (для текущего принципа работы), в силу этого внешние воздействия на систему (практически вне зависимости от их направленности [2]) вызывают смену балансов переходов в таких (наиболее нагруженных) узлах, что внешне проявляется в виде относительно хорошо регистрируемых аномалий (передачи запасённого потенциала от одной противоположности к другой).

  • Как известно, в настоящее баланс взаимодействия существующих типов мировоззрений смещён в сторону мироисчисления [3], внутри которого также существует движение по линии научное мировоззрение (интерес к смыслу явления) → техническое (интерес к прикладной значимости явления) → виртуальное (замена объекта его копией с сохранением одной из ПФ). Представляется разумным не дожидаться стихийного развития обратного процесса, а сделать переход управляемым - т.е. ещё до исчерпания ресурсов развития текущих основ (парадигм) и методов мироисчисления, развивать его за счёт взаимодействия с мироосмыслением, представленным философией (и частично ТРИЗ) и мироощущением (художественное мировоззрение /в т.ч. курс РТВ/, религиозное /например, "Религия Личного Пути" С.В. Кукалева/).

  • Представленный в статье материал - малая часть от наработанного и мы живём надеждой, что рассмотренное здесь направление заинтересует коллег (т.е. будет им полезно) и они сочтут возможным в удобной для них форме принять в нём участие. Наши электронные адреса:

    Авдевич Виктор , Ухлинов Дмитрий

    Источники:

    1. Мурашковский Ю.С. О математизации научных моделей / "Как делать открытия. Приемы решения научных задач", выпуск 58 от 24 марта 2004 г.

    2. Б.Л. Злотин, А.В. Зусман. Механизмы развития коллективов и общества / Журнал ТРИЗ 94,1 (на обложке - 93.1) - с. 73-82.

    3. По материалам А.В. Гогина (доцента кафедры философии СПбГПУ).


  • Главная    Конференция    ДИАЛЕКТИКА РАЗВИТИЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ