Системность познавательных процессов

Интерес к системному представлению окружающей действительности вырос из необходимости представления накопленных знаний в целостной, рациональной и обозримой форме. Системностьпознавательного процесса вытекает из свойств системности материи; как методологический принцип науки и практики этот процесс формировался во времени постепенно, через разрешение возникающих противоречий. Рассмотрим основные методологические принципы науки, сложившиеся к нашему времени с точки зрения системности [14,15].

Редукционизмявляется основным методологическим принципом науки, сформировавшимся приблизительно в XVII веке под влиянием атомистических идейЛевкиппа и Демокрита, геометрии Евклида и новых экспериментальных методов исследования. Редукционизм предполагает аналитический подход к изучаемому явлению, выделение в нем неких “первичных” элементов, аксиом, законов. Эти элементы должны быть достаточно самостоятельны, устойчивы к внешним воздействиям, простыми для изучения. Предполагалось, что полное знание о первичных элементах достаточны для того, чтобы применив дедуктивные методы анализа, узнать все о целом. То есть путем разложения сложного на простое получить через простое сведения о сложном.

Редукционизм, как методологический принцип, игнорировал влияние внешней среды на изучаемое явление или объект. Этому способствовали два обстоятельства:

а) в основу науки был положен “чистый” лабораторный эксперимент;

б) широко использовались формы абстракции, в частности математические модели.

Редукционизм широко использовался в XVII-XIX вв., а также во многих научных работах XX века.

Как метод познания он имел и имеет огромное значение в науке и практике: численные методы математики, закон больших чисел в теории вероятностей, разложение функций в ряды, разложение сигналов на сумму гармонических составляющих, всевозможные технологии, основанные на сборке устройств и систем из однородных блоков, стандартных плат и т.д. – все это примеры успешного применения редукции для выявления качеств систем, путем суммирования качеств составляющих.

Холизм и цикличность всегда противостоял редукционизму, его идея заложена в философии неоплатонизма III-V веков. Холизм утверждает, что элементы, составляющие целое не независимы от него, а “несут в себе его идею”. Другими словами, целое обладает особенностями, отсутствующими у его частей, а части, соединенные в целое, приобретают свойства, которые они имеют в отдельности.

Поэтому свойства и поведение части можно понять лишь с точки зрения свойств поведения целого и той роли, которую часть играет в целом. Например, функции сердца или мозга нельзя понять в отрыве от единства – человека. Имея ввиду взаимосвязь свойств целого и его частей, В.И. Вернадский писал: “В каждом явлении отражается биосфера как целое”.

Целое – это совокупность частей, поэтому качественные свойства его составляющих отражаются в свойствах целого. То есть целое определяется через части, а часть определяются через целое. Холизм таким образом предполагает цикличность построения научных теорий.

Н. Бор, анализирую методологические основы квантовой механики, пришел к выводу,. Что при истолковании результатов квантовой теории, относящихся к микрообъектам, нельзя обойтись без явлений макромира. Такая же циклическая конструкция рассмотрена Н. Винеромв кибернетике. Он открыл, что обратная связь есть необходимость любой рациональной формы организации.

Процесс познания богатой внутренним содержанием истины также имеет циклический характер: через итерации – от частного к общему, от общего к частному; через установление связи между общим и частным и, наоборот, между частным и общим.

Структурализм. В информатике, прикладной математике широко применяются модульные структуры. Конструктивными элементами таких структур служат функциональные модули, шкалы моделей и отношения инцендентности.

Функциональный модуль, для которого определены тип входных и выходных данных, преобразует заданное множество входных данных в заданное множество выходных данных.

Рис.1.5. Модульная структура

Каждому модулю соответствует шкала моделей - набор моделей разной степени точности и сложности. Выбор той или иной модели определяется целью, а также заданной точностью, техническими возможностями переработки информации и т.д.

Отношения индендентности связывают выход одного модуля со входом другого и обеспечивают их согласованность. Для этого бывает достаточно преобразовать данные одного типа в данные другого типа (осуществить перевод с одного "языка" на другой).

Модули можно рассматривать как преобразователи потоков (материи, информации, энергии), циркулирующих в рассматриваемом объекте.

Структурализм, как методологический подход в науке смыкается с редукционизмом, когда рассматриваются частные, локальные модели, детализирующие особенности части целого и с холизмом, когда рассматриваются с определенной целью вся совокупность взаимосвязанных модулей (рис 1.4).

Дополнительность. Один из основателей современной физики датский физик М. Бор (1885-1962 гг.) сформулировал принцип, получивший название "дополнительности". В основе этого принципа лежат результаты, полученные при взаимодействии разных измерительных приборов с микрообъектами. При этом получены две взаимоисключающие картины - энергетичеки-импульсная и пространственно-временная. В квантовой механике этот принцип известен как дуализм "волна-частица". Принцип дополнительности Бора может быть обобщен до уровня общенаучного методологического принципа[8].

Пусть необходимо исследовать некоторый объект О, который имеет некоторое множество состояний S. Пусть осмысление этих состояний (аспектов, планов, проекций) приводят к двум классам состояний Sp и Sq. Причем, состояния Sp приводят к понятиям Р, а Sq - к взаимоисключающим понятиям Q. Это значит, что состояния Sp не могут определять Q, а состояния Sq - понятия Р. С другой стороны противоречий от объединения P и Q нет. Во всех других состояниях, промежуточных между Sp и Sq понятия P и Q применимы неотчетливо и их смысл не вполне определен. Причем попытка уточнения одного из понятий P или Q требует условий, при которых утрачивается осмысленность, увеличивается неопреденность сопряженных понятий. Это значит, что одновременное выражение сопряженных дополнительных понятий P и Q является неопределенным. Это и есть принцип неопределенности, который сформулирован Гейзенбергом - основателем квантовой механики. Таким образом, принцип дополнительности неотделим от принципа неопределенности. Принцип дополнительности может быть обобщен на случай, когда дополнительными являются множество понятий Р1, Р2, . . ., Рm одного объекта. Примерами понятий, являющихся взаимосопряженными и дополняющими являются: простая система - сложная система; малая система - большая; духовный план человека - его биофизический план; микромир - макромир; наука - религия и т.д. Эти же примеры демонстрируют другой принцип - принцип неопределенности.

Анализируя методологические принципы науки редукционизм, холизм и структурализм можно сделать вывод, что каждый из них имеет свои достоинства, но и свои ограничения, которые подчеркиваются другими принципами. Поэтому их нужно рассматривать не исключающими друг друга, но дополняющими.

Редукционизм позволяет выявить наиболее значимые элементы системы, определить их наиболее важные свойства, влияющие на целое.

Холизм способствует цикличности в процессе поиска интегративных качеств, позволяет наиболее полно понять причинно-следственные связи между свойствами подсистем и системы в целом.

Структурализм способствует отчетливо видеть целое; широко использовать всю совокупность современных методов формального описания подсистем, предоставляя при этом возможность получать характеристики системы в целом, в частности, широко используя достижения вычислительной техники.