Синергетика, конус и супрематический бильярд

Минувший двадцатый век был богат на научные революции. Одна из последних, произошедших в последней его четверти, связана с возникновением и развитием синергетики. До её появления такие вещи, как роящиеся в небе облака, пляшущее пламя костра, волнующаяся поверхность океана, причудливые рельефы скалистых круч, были вне поля рационального научного познания. То есть, наука всегда изучала природу, включая все её стихии, но именно синергетика впервые сосредоточила внимание на одном из главных родовых свойств всех природных объектов - неповторимости, неповторимости их внешних форм и их поведения во времени.

Суть одной из самых революционных идей, к которой подводит нас синергетика, состоит в том, что всякий элементарный причинно-следственный акт по существу уникален. До этого момента считалось, что в "чистом" виде одинаковые физические системы ведут себя всегда одинаково, а различия в их динамику вносят лишь случайные внешние возмущения, которые, в принципе, можно если не устранить, то свести к незначительному минимуму. Это положение составляло основу принципа детерминизма и всего научного мышления. Однако сейчас мы постепенно осознаём, что дело обстоит значительно сложнее... Реальность на самом деле такова, что законом поведения даже простейших механических систем в ряде случаев является "беззаконие", то есть некий уникальный невоспроизводимый сценарий. И дело тут вовсе не во внешних возмущениях и мешающих шумах, а в самой природе. Хаос - это лишь одна из форм динамической закономерности. Причём, как оказалось, данная форма динамического поведения весьма распространена в природе и едва ли не занимает в ней лидирующее положение.

В своё время в моём (под) сознании сформировался определенный образ. Он опирался не на реальные предметы (как, например, шар и конус в пустыне из предыдущей статьи), а на абстрактные супрематические формы.

Супрематизм - это направление в авангардном изобразительном искусстве, изобретенное (или открытое?) великим художником и мыслителем Казимиром Малевичем. Он оперировал с элементарными чёткими геометрическими формами и небольшим набором чистых контрастно дифференцированных цветов. На врезке изображена одна из его супрематических композиций. К творчеству Казимира Малевича до сих пор относятся неоднозначно. Мне, как научному человеку, супрематизм близок и понятен. Для меня это полезная и удобная образная среда, в которой можно конструировать и представлять парадигмальные ассоциации тех или иных научных идей. Супрематизм несколько опередил своё время. Краски и холст в данном случае - не самый подходящий инструментарий. Супрематические изображения гораздо более естественно реализуются электронными средствами.

Конечно, когда я размышлял об уникальных динамических сценариях поведения элементарных строго детерминированных механических систем, то не думал о супрематизме. Ассоциации рождались сами собой. Это уже потом они классифицировались мной как супрематические... В те годы для рисования я использовал экран своего телевизора, к которому подключал небольшой компьютер-приставку "Вектор". "Вектор" можно было программировать при помощи Бейсика, и на нём я написал небольшой графический редактор. Нарисованные на экране изображения фотографировались на слайд-плёнку. Недавно в моём плёночном архиве отыскались эти старые слайды, один из которых отсканирован и приведен на рисунке.

 

Суть образа такова. В некой ограниченной чёрно-белой рамкой квадратной области супрематического пространства движется точка. Точка упруго отскакивает от рамки и полосатого (почему полосатого, сказать трудно, просто именно такой круг возник перед внутренним взором) круга внутри квадрата. Данная система абстрактных геометрических тел проста, а её воображаемая механика строго детерминирована. Тем не менее, интуитивно очевидно, что траектория точки, бесконечно движущейся во внутреннем пространстве квадрата, уникальна. Даже при очень близких начальных условиях пути точек очень быстро разбегутся и не будут похожи друг на друга. Существует целая теория бильярдов, изучающих подобные системы со строго математической точки зрения. В данном случае, однако, акцент делается на интуитивно-образную сторону и чувственное восприятие природы самого феномена детерминированной случайности. На приведенном рисунке чёрными линиями отмечен путь точки после удара о чёрный участок рамки квадрата, а белыми линиями - путь точки после отражения от белого участка рамки.

Существенную роль как в восприятии супрематизма, так и в ментальных образных ассоциациях, как мне кажется, играет движение. В живописи движение физически невозможно. Оно может быть лишь воображаемым. Образное мышление, как правило, генерирует движущиеся формы. Так и в этом случае описанная картинка виделась внутренним ментальным зрением в движении. Недавно я перерисовал описанный образ уже на современном компьютере в виде gif-анимашки. Теперь полоски на круге побежали (как и представлялось изначально), а точка забегала во внутреннем пространстве квадрата. С целью экономии места её, однако, пришлось пустить по замкнутой траектории...

В продолжение разговора о компьютерной визуализации образных ассоциаций идей синергетики заслуживает упоминания (и пятисот рублей на сканирование:) ещё один старый слайд из моего фотографического архива. Он называется "Конус Пуанкаре" (см. рисунок). В одной из своих замечательных книг о методологии науки, написанных великолепным лёгким языком, Пуанкаре1 описывает этот образ как одно из смысловых наполнений понятия "случайность". Именно этот образ наиболее точно выражает содержание синергетической интерпретации этого понятия.

А. КОЛЕСНИКОВ,
andr61@mail.ru


1 Пуанкаре А. О науке. - М.: Наука, 1990.

Версия для печатиВерсия для печати

Номер: 

36 за 2007 год

Рубрика: 

Компьютер и жизнь
Заметили ошибку? Выделите ее мышкой и нажмите Ctrl+Enter!
 

Комментарии

Страницы

Аватар пользователя Логик
mike (olds student)>>лжекитайцев не более 10 000 000 000. >Браво, Логик! Высказывание абсолютно истинно.

Кстати, mike, в ближайшие несколько сотен(!) лет их количество уже никогда не превысит 10 000 000 000.

Оптимистический прогноз - 9 500 000 000

Пессиместический прогноз - 7 000 000 000.

Реально сейчас идет тренд ближе к нижнему диапазону, к 7 000 000 000.

Аватар пользователя Логик
К вопросу "китайской комнаты":

"Подруга достала писать смс до часу ночи каждый день.

Написал прогу на смарт, которая на все смс автоматом отвечает - "Да, любимая", "Конечно", "очень" в произвольном(!) порядке.

Утром увидел 264 входиших смс и последняя от моей подруге-блондинки в 5:45 с текстом "Да когда ж ты с%ка, уснешь?!""

Аватар пользователя Инкогнито
"Да когда ж ты с%ка, уснешь?!" :)
Аватар пользователя Логик
mike (olds student)>как насчет замеров инфы в отдельно взятом нейроне?

mike, что мы имеем. Имеем тексты про нейрон. Ну, или, в привычной интерпретации, имеем типа в реальности нейронную сеть мозга. Кору и прочее.

И мы ее хотим описать. То есть породить новый текст или, в привычной интерпретации, - типа объяснить.

Как мы что-то объясняям? Как всегда. Берем текст сторонний и "натягиваем" его на новый и получаем интерпретацию или в привычной интерпретации - типа даем объяснение.

Что касается нейронов. Можно взять текст про ассоциативную связь и даже про базы данных(их устройство) и прочее и "натянуть". Или использовать классическую теорию алгоритмов и теорию автоматов. Будет понятно, возможно, но типа не круто!

Что еще можно "натянуть"? Ну, взять какую нибудь математику, к примеру ту, что описывает нити. Ну, это модно и математика там - крутая. Слишком крутая.

Ладно, возьмем что-то попроще, но не совсем. Типа "теорию катастроф" или

"теорию хаоса". Тут я приведу цитату:

"В 1996 году А. Хренников предложил подход, основанный на использовании положений адических топологий для представления процессов мышления. В частности, он обосновал целесообразность использования р-адических чисел для моделирования структуры суждений. Математические модели мышления, основанные на принципах хаотической динамики, позволили А. Хренникову и его коллегам нетривиально подойти к вопросу о сущности такого понятия, как сформулированная мысль. С их позиций мышление представляет собой типичный хаотический процесс в фазовом пространстве состояний сознания с аттракторами. Фазовые траектории, "притянутые" аттракторами, становятся осознанными мыслями. Переходные процессы нами осознанно не воспринимаются, поэтому мы их относим к сфере подсознания." - Вот в такое объяснение верит и упоминает и А.КОЛЕСНИКОВ.

Можно пойти дальше к квантам. Дело не в том, что в мозгу НЕТ КВАНТОВЫХ объктов! Можно и обычные объекты, не квантовые, попытаться описать ("натянуть" квантовый текст) квантовыми теориями и формулами. И тут идет цитата:

"Разумеется, здесь не идет речь о том, что функционирование человеческого мозга, как носителя сознания, происходит на принципах квантового компьютера. Главным образом, тут используются представления о наличии некоторой функции состояния сознания, которая имеет много общего с функцией состояния квантовых объектов в физике. Модель сознания, основанная на представлениях о спектре его состояний, дает возможность увидеть, что все проявления функционирующего сознания не жестко заложены в нем, а проявляются только в момент взаимодействия с окружающим. Иными словами, мы видим здесь процесс, аналогичный редукции волновой функции микрочастицы к некоторому состоянию в момент измерения или взаимодействия... При создании моделей коллективных взаимодействий сознаний часто используется математический аппарат, первоначально предложенный Л. Д. Ландау и Ф. Блохом для описания так называемых смешанных состояний квантовых систем. В этом случае отдельным сознаниям, входящим в ансамбль, не могут быть поставлены в соответствие индивидуальные функции состояния."

mike (olds student)>как насчет замеров инфы в отдельно взятом нейроне? - Ответ: Все зависит от того, какой текст ты сам собираешься "натянуть" на нейроны. То и получишь.

Аватар пользователя mike
>Все зависит от того, [что ты хочешь получить]... То и получишь.

Браво Логик! До этого додумались еще пещерные шаманы. С тех пор ничего не изменилось?

Аватар пользователя Логик
mike >До этого додумались еще пещерные шаманы. С тех пор ничего не изменилось?

Не додумались. Изменилось.

Пещерные шаманы получали то, что считали истинным.

Сейчас же получают то, что хотят.

Это принципиальная разница.

Аватар пользователя mike
Не додумались [шаманы].

Нет, они получали, что хотели. Устал спорить. Ты сделал из лжекитайца жупел, не задумываясь о вербальных тестах на креативность. Кол-во жизненных ситуаций бесконечно. Це пример. Я привык на горшке разгадывать кроссворды, но, начав их разгадывать в междугородней маршрутке, чуть не обосрался. Лжекитаец не связал бы это с учением Павлова, не говоря о смайлике. Т.е. нестандарт разоблачает лжекитайца. Спроси у него, почему объём мозга человека = ПОЛ-ЛИТРА? Какой ответ наиболее вероятен?

Аватар пользователя Логик
mike (old student)>Ты сделал из лжекитайца жупел, не задумываясь о вербальных тестах на креативность.

А они разве тут проходят, вербальные тесты на креативность?

Лжекитаец понадобился мне, чтобы уйти от тестов Тьюринга. - Лжекитаец все же человек, а не комп.

Лжекитаец имеет понятие, но не в китайском.

Лжекитаец, посредством обучение в китайской комнате - впомне вписывается в чат - но так никогда не поймет и не понимает китайского.

Не есть ли и человеческий младенец - тот же лжекитаец, в свой "китайской комнате"?

Аватар пользователя mike
>Лжекитаец все же человек

ООО!!! Чрезвычайно важное дополнение!!! Но раз это человек с полулитровым (а значить, ограниченным) мозгом, то и речи быть не может ни о какой там его феноменальности памяти.

>Не есть ли и человеческий младенец - тот же лжекитаец

Уж оччень неполноценный, т.к. память у него отнюдь не феноменальна, а предистории чата - голый вассер.

Аватар пользователя Логик
mike >и речи быть не может ни о какой там его феноменальности памяти.

"Феноменальная память" нам потребовалась чтобы не заморачиваться с "механизмом" выбора ответа в чате. Она не есть главное.

Страницы