Информатика для медиков

Специализация мозговых структур: подкорка, мозжечок, кора. Возникновение принципиально новых информационных функций — самосознания и мышления (специфическое корковое «мыслеощущение»).

Мышление человека. Дальнейшая качественно новая социализация. Возникновение и развитие принципиально новых информационных технологий.

Информационные технологии человека

Как уже было сказано в начале этой главы, человек стал тем, что он есть, когда научился отчуждать приобретенные (ненаследуемые) знания и записывать их в абстрагированной форме на внешних носителях для передачи другим людям и другим поколениям.

Такая новая информационная технология стала необходимым (и ранее отсутствовавшим) элементом для перехода от чисто биологического системного уровня организации сообществ и популяций к социальному уровню. По наследству мы получаем инстинкты и врожденные рефлексы, обеспечивающие самосохранение и продолжение рода. Все остальные знания приобретаются в процессе обучения и самообучения. Так формируются условные рефлексы, обеспечивающие практически подсознательный автоматизм простых реакций и сложных действий в типичных повторяющихся (изученных) ситуациях. В нетипичных или незнакомых ситуациях необходим их анализ и рациональный (осмысленный) выбор. Нигде и никак не отчуждаемые приобретенные знания безвозвратно утрачиваются со смертью индивида. Изустная передача этих знаний другим людям является одним из способов их сохранения и распространения, но без поддержки технических средств оказывается недостаточно эффективной.

Эволюция способов представления (передачи) отчуждаемых знаний и их носителей. Общая тенденция: условность для части способов; стандартизация и унификация форм и методов.

Каждая новая форма революционна.

Речевое общение. Внешние технические источники — электронные синтезаторы речи. Внешние носители: валики фонографа ? грампластинки ? магнитофонные ленты ? магнитные и лазерные диски.

Звуковое общение. Внешние источники: барабаны (там-тамы) ? индивидуальные музыкальные инструменты ? оркестры ? электронные синтезаторы звуков. Внешние носители – те же, что и для речевого общения.

Непосредственное контактное мануальное общение, в основном иногда дополняющее некоторые виды звукового, речевого и зрительного. Внешних источников и носителей не имеет.

Зрительное общение. Внешние источники — любые, в частности, традиционные для животного мира мимика и жестикуляция. Внешние носители: различные материалы; естественные мягкие плоские материалы (кора и листья деревьев) и искусственно созданные (все, что угодно), фотобумага, кинопленка, видеопленка, магнитные и лазерные диски, компьютерная графика.

Письменность (ручная): условные рисунки ? условные знаки (пиктограммы) ? иероглифы ? клинопись ? алфавит (как технология передачи сколь угодно сложных знаний ограниченными согласованными стандартными средствами по согласованным грамматическим правилам). Азбука Брайля – вариант контактного общения. Внешние источники — компьютерные генераторы текстов. Внешние носители: любые твердые материалы (камень, глиняные пластинки, металл, дерево), мягкие материалы (листья, береста, папирус, пергамент, шелк, бумага).

Дополнение: специфический вненациональный алфавит используется в языке математики, химии, музыки и некоторых других сферах представления знаний. Внешние источники и внешние носители – те же, в том числе и для печатной продукции.

Книгопечатание (способ дешевого, быстрого и широкого тиражирования знаний при возникшей социальной необходимости в обучении рабочей силы в период возникновения машинного труда) и печатные средства массовой информации. Внешние источники: полиграфическая и компьютерная техника. Внешние носители: бумага, затем магнитные ленты, диски и лазерные диски.

Компьютерная информационная технология, о которой много написано, поэтому от дополнительных комментариев я воздерживаюсь. Добавлю только, что с появлением компьютерных сетей связи, в частности Интернета, передача знаний существенно упростилась.

ГЛАВА 5

ДАННЫЕ, ЗНАНИЯ, МЫШЛЕНИЕ

Следует разделить и определить эти три основные информационных понятия.

Данные – это сведения об объекте (объектах). Такие сведения часто называют признаками. Это любые сведения, нужные и не очень, достаточно или недостаточно полные. Но данные не всегда сопоставляются непосредственно с конкретным объектом. Они могут существовать «вообще»; могут относиться к разным объектам, и идентифицировать по этим невзаимосвязанным сведениям конкретный объект не всегда возможно. Используя системную терминологию, данные – это «куча» сведений. В компьютерной информатике широко используется общепринятый термин «набор данных» (признаков). Невзаимосвязанные данные могут быть приписаны некоему конкретному объекту (объектам), но этого недостаточно, чтобы его (их) содержательно описать.

Многочисленные достаточно удачные и широко востребованные компьютерные базы данных (БД) – при всех своих достоинствах и удобствах работы с ними – обладают тем же недостатком.

Как целостный системный материальный объект не является простой «кучей» невзаимосвязанных элементов, так и целостный системный информационный объект не является простым набором невзаимосвязанных информационных элементов.

Только будучи взаимосвязанными по смыслу (который может иметь и вербальное отображение), информационные элементы (данные) переходят на более высокий иерархический уровень, образуя новый системный информационный объект, называемый знанием. Знание – это система взаимосвязанных данных. Так же как и в системных материальных объектах, связи между их элементами лежат глубже рассматриваемого в этот момент уровня; смысловые связи между данными, из которых образуется знание, на первый взгляд, могут не обнаруживаться. Лингвистическим отображением этих связей обычно служат грамматические союзы или соответствующие их смыслу знаки препинания.

Пример. Вода. «Вода состоит из 2 атомов водорода и 1 атома кислорода». «Вода (состав): 2 атома водорода, 1 атом кислорода». «Вода: H

O». Наличие материальной взаимосвязи между элементами в таком описании подразумевается.

Лингвистическим обозначением системного объекта обычно служит его имя. Что за этим именем кроется либо всем хорошо известно, либо надо объяснить, раскрыть. Поскольку все материальные объекты системны, их названия подразумевают сложность их структуры.

Информационные объекты обладают такой же системной иерархией, что и материальные. Целостный материальный объект рассматриваемого уровня состоит из элементов и связей между ними, которые на данном уровне не видны, а «расположены глубже». При дальнейшем объединении таких объектов и образовании более сложного объекта, «расположенного выше» по иерархической лестнице, объекты предшествующего уровня рассматриваются в качестве элементов нового, более сложного объекта.

Отсюда следует, что имена системных объектов некоего уровня при переходе к объектам более высокого уровня рассматриваются в качестве названий элементов более сложного объекта, имеющего свое собственное имя.

Иными словами, то, что рассматривается как знание на данном уровне, имеет значение лишь для данных на более высоком информационном иерархическом уровне. Соответственно при переходе с верхнего иерархического информационного уровня на более низкий имеют место обратные соотношения.

Материальный объект, именуемый «атом» и состоящий, как известно, из элементов, именуемых ядром и электронными оболочками (это имена нашего знания и составляющих его данных), при объединении с другим атомом образует более сложный системный объект, именуемый «молекула». На этом уровне имя нового знания – молекула, а имена составляющих его данных – «атомы».

По Г. В. Колшанскому, лингвистическим выражением данных является слово, знаний — предложение, мысли — текст.

Добавим к этому: для данных — число, для знания — уравнение, неравенство, формула; для мысли — математический текст. Аналогичным образом: нота ? аккорд, музыкальная фраза ? музыкальный текст.

Процесс мышления заключается в построении сценариев по заданному сюжету.

Исходным «строительным материалом» являются имеющиеся у некоего мыслящего существа знания. Неважно, истинные они или ложные (заблуждения), достоверные либо искаженные, полные или отрывочные. Неважно, приобретены они давно и извлечены из памяти или получены сию минуту. Неважно, что является источником имеющейся и получаемой информации. Важно только ее наличие. Строить что бы то ни было можно только из того материала, который есть. Если рассматривать процесс мышления с системных позиций, то он может быть описан как построение системы взаимосвязанных знаний, в которой знания оказываются элементами.

Логические основания построения сценариев и системная структура содержательного аспекта мышления. Мысленные сценарии создаются по сиюминутному (-секундному, – часовому и т. д.) сюжету. Эти сюжеты формируют реальные или вымышленные внешние либо внутренние ситуации. Перед индивидом встает вопрос: «что делать?». Ему нередко предшествует другой вопрос: «что это такое?». Характер альтернативных стратегий поведения определяется множеством факторов. Подчеркну, что ключом к выбору оптимальных решений служит априорная оценка ожидаемых результатов того либо иного выбора. Неважно, правомерного или запрещенного. Мысленно все это надо «проиграть» в голове, продумать, что может произойти в том или ином случае. А если уже произошло, то почему? А может быть, и зачем? Вопросов может быть много, в том числе: «кому это выгодно?». Но механизм получения ответов на них – единственный, как и на вопрос: «что это такое?».

Это механизм использования логических операций, называемых импликацией: «если… то…» (®) и двойной импликацией: «если, и только если… то…» («). И задаваемые сюжеты (ситуации), и ответы на эти вопросы могут относиться к прошедшему, настоящему и будущему времени (периоду). В формулировке нередко используется сослагательное наклонение («если бы… то…»), но логическая сущность построения мысленных сценариев от этого не меняется.

Резюме. Любой сложный и запутанный сюжет, требующий привлечения серьезных знаний из любой предметной области для рассудочного построения разнообразных мысленных сценариев, в том числе и предшествующих любому созидательному действию, при тщательном рассмотрении и анализе их содержания и текстов приводит к обнаружению сформулированных или подразумеваемых именно этих логических операций.

Добавлю, что структура мыслительного процесса вообще в принципе может быть и иной, но данный логический механизм непосредственно относится к рассуждениям.

Системная структура мышления. Если информационные объекты (данные и знания) имеют системную структуру, то и процессы работы с ними (мышление) не могут явиться исключением. В чем же выражается системность мышления?

Из того, что мы знаем, можно, не опираясь на морфологический субстрат коры головного мозга, четко выделить четыре основных системных уровня по соподчиненности решаемых ею кардинальных интеллектуальных задач.

Первый (базовый) уровень. Его задачей является осмысливание биологических ощущений, перевод их в «мыслеощущения», поскольку сама мысль является специфическим ощущением. Вероятно, на этом же уровне формируется самосознание: «Я», «мое» (индивидуальное); «Мы», «наше» (групповое и общественное самосознание); и соответственно – «не Я», «не Мы», «не мое», «не наше» (чужое).

Самосознание – системный объект. Его элементы (данные): эндои экзогенная информация, память, ощущения. Знание о себе – система взаимосвязанных ощущений.

Второй (промежуточный) уровень. Его задачей является реализация программы (инстинкта) самосохранения при уже сформировавшемся самосознании. Ощущение и осмысление представления «Я» необходимо для самосохранения.

Третий (главный) уровень. Его задачей является реализация программы (инстинкта) самовоспроизведения как целевой программы биологической жизни. Воспитание потомства также относится к этому уровню.

Третий уровень не является эволюционно более поздним. Однако он более сложный и этот высший биологический уровень объединяет в себе в качестве элементов задачи второго уровня, а второй уровень объединяет в себе в качестве элементов задачи первого. При этом для третьего уровня задачи первого выступают в качестве связей между элементами второго.

Речь идет о функциональной иерархии. Какова здесь морфологическая структура, я не знаю.

Четвертый уровень – социальный. Этот качественно новый уровень психической деятельности развился у человека, и он тесно связан со специфическими возможностями человеческих информационных технологий.

От непосредственой передачи информации – к опосредованной через внешние носители передаче приобретенных знаний для их общественного использования. От чисто биологических целей и интересов – к социальным. На этой базе возникают естественные науки о природе и мире и абстрактные науки. На базе специфического человеческого самосознания возникают религиозные представления. На этой же базе возникает цивилизация, отличающаяся от биологического совершенствования. На этой же базе возникает сознательное создание вещей, а не только использование подручных предметов для добывания пищи. На этой базе для удовлетворения общественных (хотя и вполне естественных) потребностей в материальных ресурсах, энергии и информации развиваются экономика, энергетика и информатика. Цивилизация становится специфическим инструментом обеспечения сохраненности природного вида Нomo sapiens. Четвертый (социальный) уровень интеллекта является качественно новым, более высоким системным иерархическим уровнем; его элементы – задачи третьего уровня (воспроизводство биологического вида); их связи – задачи второго уровня (индивидуальное самосохранение).

Здесь речь идет не о природе человека и общества, а только о психической деятельности, реализуемой головным мозгом. В связи со сказанным надо остановиться на проблеме общественного сознания. Не уверен, что его надо выделить в качестве пятого уровня интеллекта, хотя общественное знание и самосознание имеют системные качественные отличия от индивидуального («Мы и наше»), как и групповое, и видовое знание, и самосознание, и поведение в биологических сообществах. Достаточно обратиться к такой науке, как социальная психология.

Общественное знание не является простой суммой накопленной информации, в том числе частных знаний. Общественное знание (включая предрассудки) является достаточно ригидным системным интеллектуальным (информационным) объектом, принадлежащим конкретной социальной среде с ее традициями и культурой, т. е. правилами функционирования, обеспечивающими самоидентификацию, временную устойчивость и безопасность. Для того чтобы произошла смена парадигмы в общественном знании и самосознании, в том числе в связи с новыми научными воззрениями, возникающими в индивидуальных головах отдельных «возмутителей спокойствия», нередко требуется смена поколений. Частным случаем общественного самосознания является так называемая психология толпы. В значительной мере этот феномен имеет биологическую природу.

Поскольку объединение взаимосвязанных элементов образует систему с новыми свойствами, число этих свойств не является суммой свойств элементов. Их существенно меньше, но они другие – такие, каких раньше не было. Сказанное в полной мере относится к интеллектуальным (информационным) системам.