Условные и безусловные моделирующие системы

Очевидные трудности, возникающие при попытках использовать пред­лагаемое деление моделей на материальные и идеальные, естественные и искусственные для анализа встречающихся на практике моделирующих сис­тем. требуют дальнейшего исследования проблемы. Такое исследование должно быть направлено, в первую очередь, на поиски объективного основа­ния классификации моделей. Один из возможных подходов к указанной про­блеме связан с выдвижением в качестве такого основания законов функцио­нирования той или иной модели. Каковы же, в первом приближении, харак­теристики этих законов?

На эмпирическом уровне можно выделить три ряда объектов, исполь­зуемых в качестве моделей в научных исследованиях: 1) объекты, данные природой; 2) технические устройства, созданные людьми; 3) знаковые систе­мы. Охарактеризуем кратко каждый из них.

Любой естественный (природный) объект обладает набором свойств, многие из которых общи со свойствами других объектов. В силу этого дан­ный объект, если он по каким-либо причинам является более доступным че­ловеку может выступать и часто выступает как модель другого, менее дос­тупного, объекта. Разумеется, возможности моделирования возрастают по мере выбора более сходных объектов. Хорошо известна, например, роль дро­зофилы — плодовой мушки, очень маленькой по размерам, дающей новое поколение через каждые десять дней — в изучении наследственности. "Опыты с дрозофилой, — пишет ученый-генетик академик Н.П.Дубинин, — проводились во всех странах мира, она была главным объектом, на котором изучались общие законы наследственности"[27].

Такую функцию дрозофила может выполнять вследствие того, что ее хромосомный аппарат построен по тому же принципу, что и у всех других живых существ. В данном случае объективное соответствие модели (хромосомы дрозофилы) и моделируемого явления (общие законы наследст­венности) заложено в самой структуре модели природой — дрозофила генети­чески связана со всеми другими видами животных. Поэтому полученные при экспериментах на дрозофиле данные можно было (с небольшими поправка­ми) перенести на все живые организмы.

Для нашего обсуждения важно отметить то обстоятельство, что дрозо­фила в этих экспериментах ведет себя в соответствии с законами естествен­ного отбора. Экспериментатор лишь изменяет условия и фиксирует проявле­ния этих законов. Сами эти законы не зависят от экспериментатора, он не может по своему выбору изменить их. Подобным же образом обстоит дело во всех случаях, когда в качестве моделей выступают объекты биологической природы.

Обратимся теперь к случаю, когда в качестве моделей используются технические устройства, каждое из которых представляет собой материаль­ную систему, перерабатывающую в соответствии с физическими, химически­ми, термодинамическими и другими законами вещество, энергию или ин­формацию. Как известно, при заданных условиях эти законы действуют од­нозначно. Следовательно, в случае использования и биологических (естественных) объектов, и технических (искусственных) устройств принцип функционирования таких моделирующих систем остается одним и тем же, "ибо то, что мы отнесли к разряду искусственного, остается частью природы. Искусственное не может игнорировать или нарушать законы природы"[28].

Природные процессы, совершающиеся стихийно, и процессы в техни­ческих устройствах протекают по естественным законам и в этом смысле не отличаются друг от друга. Изменение давления газов, выбрасывающих рас­каленные камни из жерла вулкана, и газов, толкающих поршень двигателя внутреннего сгорания, подчинено одним и тем же законам. Это создает воз­можность агрегирования в одном комплексе природных и искусственных систем (например, биологических и технических). Для тех и других систем (в том числе и объединенных в одном устройстве) характерен автоматизм дей­ствия. Природные системы, как известно, без вмешательств человека функ­ционируют весьма устойчиво. Технические устройства также могут функцио­нировать автоматически, и возможности здесь определяются лишь уровнем развития техники.

Из этого видно, что деление моделирующих систем на естественные и искусственные в описываемом случае охватывает лишь различие в происхо­ждении объектов (создано природой — построено людьми) и не фиксирует закономерностей их функционирования. Существует, однако, обширный класс моделирующих систем, в котором обычно выделяют (по разным осно­ваниям) особые группы математических, графических, символических и т.п. моделей. Под моделью в таком случае понимается "... условный образ (изображение, схема, описание и т.п.) какого-либо объекта (или системы объектов)"[29]. Попытаемся выяснить, отличаются ли законы функционирова­ния такого рода моделей от описанных выше? И если отличаются, то в чем заключается это отличие?

Любой условный образ представляет собой знак, обозначение другого объекта. Поэтому такие модели могут быть отнесены к знаковым. Их функ­ционирование имеет принципиальные отличия от технических устройств, в отношении автоматизма действия. Когда мы имеет дело со знаковыми систе­мами, ни о каком автоматизме действия не может быть и речи. Знаковые системы "действуют" лишь в общении людей, "ибо вне деятельности челове­ка, интерпретирующего знаки, приписывающего им значения, невозможна никакая знаковая система"[30]. Но "приписывание" значений не является полно­стью произвольным. Практически оно всегда происходит в рамках опреде­ленной культуры по сложившимся в ней правилам и к тому же в конкретном историко-культурном контексте. Если же правила оперирования со знаковой системой неизвестны, она просто не функционирует. Например, текст, напи­санный на неизвестном языке, может быть воспринят в таком случае лишь как материальный предмет, но не как сообщение, имеющее смысл.

Наиболее существенное отличие знаковых систем от природных и тех­нических состоит поэтому не в том, что они созданы людьми (это относится и к технике в целом), а в том, по каким законам они функционируют. Законо­мерности знаковых систем определяются социально-культурными факторами, связями и отношениями людей в обществе, прежде всего коммуникативными. Правила оперирования знаковыми системами в известной степени произ­вольны и определяются соглашением людей, использующих данную знако­вую систему, поэтому они могут меняться. Например, известно, что менялись некоторые правила шахматной игры, некоторые правила орфографии, прави­ла (и соответствующие знаки) уличного движения и т.д. На разных этапах исторического развития и в разных культурах для одних и тех же целей не­редко используются различные знаковые системы, скажем, многообразные системы денежных единиц, алфавитов, систем счисления, картографических знаков и т.п. Конкретные условия применения детерминируют выбор той или иной из них.

Вывод, который может быть сделан из нашего изложения, таков. В ме­тодологическом плане различие в принципах функционирования "естественных" и некоторых "искусственных" моделирующих систем (технических устройств) менее существенно, чем различие между ними и знаковыми моделями. Это последнее различие полнее фиксируется при ином членении моделей: на системы, связи которых определяются физическими, химическими и другими естественными законами, и системы, в которых эти связи заданы правилами, установленными людьми, находящимися в опреде­ленных социальных отношениях и живущими в исторически сложившейся культуре. Первые можно назвать, безусловно-реальными (это могут быть и существующие в природе системы, и системы, построенные людьми), вторые — условно-знаковыми.

Употребление таких терминов находит дополнительное обоснование в содержательной аналогии с понятиями условного и безусловного рефлексов. Как известно, безусловный рефлекс — жестко запрограммированная в гене­тическом коде реакция организма на жизненно важные изменения среды. Характер его проявления определяется фундаментальными биологическими закономерностями, однозначность реакции напоминает действие причинно- следственных связей в неорганической природе. Условный рефлекс — это более гибкая, допускающая множество вариантов реакция организма на такие изменения внешней среды, которые не являются непосредственно жизненно значимыми, но в то же время ситуационно связаны с последними. Точно так же и условно-знаковые моделирующие системы обладают существенно боль­шей гибкостью и вариативностью, имеют более широкий спектр возможных преобразований по сравнению с безусловно-реальными системами. Относи­тельная легкость этих преобразований, позволяющая применить их для изу­чения объектов самой различной природы, делает их мощнейшим орудием научного исследования.