|
|
под ред. Целковой Н.В.
Теория СИМО (единая многоуровневая система средств формального описания). Сборник статей.
Введение
Полный текст в формате PDF »»»
В наши дни достигнуты большие успехи в развитии и использовании аналитических методов исследования, связанных, в частности, с новыми возможностями технического оснащения эксперимен-та. Однако очень часто после того, как экспериментатор, расчленяя объект исследования на части, казалось бы, достигает предела в анализе, например, получает возможность регистрировать электриче-ские потенциалы отдельных нейронов или раскрывает структуру ДНК, все исследование заходит в тупик, так как исчезает основа, главные, определяющие специфику объекта особенности, теряются процессы переработки информации.
Изучая отдельные живые организмы, невозможно понять механизмы, определяющие устойчивость биоценозов. Из поля зрения исследователя исчезает система, как целое, со всеми присущими ей новыми в качественном отношении свойствами и явлениями. Описываемый феномен «исчезновения объекта исследования» проявляется на всех «уровнях» организации (на молекулярном, организменном уровне и при изучении биоценозов). Поэтому переход с одного уровня рассмотрения на другой не ре-шает проблемы. В связи с этим заходят в тупик все попытки раскрытия механизмов и построения тео-рии. Подобные трудности отмечались в прошлом и при развитии других областей науки. Так, изучение отдельных планет никогда не смогло бы привести к раскрытию законов небесной механики.
Другая категория трудностей, возникающих при попытках построения теории, связана с кажу-щимся многообразием конкретных проявлений. При попытках раскрытия механизмов таких явлений, как иммунитет растений, устойчивость биоценозов, управление развитием организма, исследователь сталкивается с тем, что в каждом конкретном случае выявляется роль различных биохимических сис-тем. Не удается выявить процессов, специфичных для явления иммунитета, устойчивости биоценозов и т.д. как таковых. Таким образом, оказываются закрытыми пути для построения теории.
В этих условиях решающее значение приобретает использование средств формального описа-ния. Однако выясняется, что математическое моделирование также далеко не всегда приводит к поло-жительным результатам, чаще всего оно лишь фиксирует и вносит количественное уточнение в ком-плекс созданных ранее систем представлений, не обеспечивая прогресса на пути раскрытия механиз-мов и построения теории. Однако в других случаях [как при раскрытии законов небесной механики] удается достигнуть хороших результатов.
Общая теория систем в ее современном виде играет положительную роль, подчеркивая важ-ность изучения целостного организма. Однако и она не предлагает эффективных методов анализа сложных объектов исследования. В связи с этим фактические экспериментальные исследования сохра-няют свою прежнюю форму и удается изучить только отдельные явления на конкретном языке, что не ведет к раскрытию новых закономерностей и построению теории.
В настоящее время становится ясным, что причины возникающих трудностей носят принципи-альный характер. В этих условиях актуальное значение приобретает вопрос о новых путях построения и использования формального аппарата, которые могли бы решить поставленные проблемы. Целью семинара [«Новые пути применения формального аппарата при решении актуальных проблем изучения биосферы, биологии и медицины»], который привлек большое количество участников из различных научных и производственных организаций, являлось: дать анализ ряда тенденций развития современ-ной математики с тем, чтобы выявить трудности, стоящие на путях ее эффективного применения при решении задачи оптимального использования природных ресурсов в условиях сохранения окружаю-щей человека среды.
Стало очевидным, что помимо морфо-физиологических и физико-химических явлений при функционировании живых организмов и их сообществ решающее значение имеют структурно-информационные процессы. Так, трудности в построении теории иммунитета или теории устойчивости биоценозов определяются тем, что в этом случае основные механизмы формулируются не на основе закономерностей физических и химических процессов, а на основе структурно-информационных соот-ношений организма хозяина и паразита, каждый из которых обладает специальными тактиками. Эти тактики являются общими, поэтому на основе структурно-информационного описания может быть построена единая теория. Биохимические процессы, реализующие эти тактики, различны. Поэтому они не могут стать основой раскрытия механизмов.
В процессе обсуждения выявились также тенденции, связанные со стремлением перейти от по-строения отдельных частных моделей к созданию единой многоуровневой системы средств формаль-ного описания, которая могла бы стать основой для развития формальной теории, в частности в облас-ти биологии, связанной с оптимизацией использования природных ресурсов и защитой окружающей среды.
Настоящий сборник, в основном построен на основании докладов и обсуждений, имевших место на семинаре. В статьях, входящих в первый раздел сборника, дается анализ причин трудностей, возни-кающих при использовании математики, и намечаются пути их преодоления. Рассматриваются про-блемы построения целостной теории информационно-структурных организаций и средств формально-го описания.
Второй раздел посвящен изложению достижений теории в различных областях изучения гидро-сферы, биологии и медицины, основанных на использовании формального аппарата нового типа.
При определении структуры сборника редакторы стремились подобрать материал таким обра-зом, чтобы он составлял целостную систему. При этом они столкнулись с серьезной проблемой прими-рения интересов тех возможных читателей, которые захотят изучить сборник целиком, и тех, которых заинтересуют только отдельные статьи. Необходимость поисков компромисса привела к наличию не-которых повторений, которые, быть может, вызовут недоумение при последовательном чтении.
Редакторы стремились также избежать изложения в сборнике тех материалов, которые уже были отражены в опубликованных ранее изданиях, и в частности в книгах «Информационные процессы в живых организмах» (А.В.Напалков, Н.В.Целкова, 1974,) и «Эвристический анализ информационных структур» (А.В. Напалков, Н.В.Целкова, И.Ф.Моисеев, 1975). В ряде статей была поставлена цель сде-лать новый шаг на пути использования конкретизации изложенных в этих публикациях методов, осно-ванных на применении новых средств формального аппарата к решению различных проблем биологии и медицины. Авторы надеются на критические обсуждения со стороны читателей, которые охватят различные стороны поставленных проблем.
Целкова Н.В., Напалков А.В. Теория СИМО (единая многоуровневая система средств формального описания) // «Академия Тринитаризма», М.,Эл № 77-6567, публ.10554, 22.07.2003
[Обсуждение на форуме «Наука»]
Теория СИМО (единая многоуровневая система средств формального описания). Сборник статей.
Введение
Полный текст в формате PDF »»»
Целкова Н.В., Напалков А.В. Теория СИМО (единая многоуровневая система средств формального описания) // «Академия Тринитаризма», М.,
 |