4. Семиотическое управление
Семиотическое управление коротко может быть нами определено, как управление совершаемое посредством семиотических сигналов в сложных нелинейных и неравновесных системах. К числу таких систем принадлежат, например, биологические, а также биотехнические системы. В этих системах семиотическое управление может реализовываться в процессе их ИНФОРМАЦИОННОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ.
Важную роль в семиотическом управлении играет семиотика – наука об общих свойствах знаковых систем, к которым относятся и языки (естественные, искусственные, языки науки, системы сигнализации в человеческом обществе и живой природе, языки биообъектов и др.).
Семиотическое управление не может быть реализовано без согласования языков управляемого объекта и системы управления.
Семиотическое управление не является частным случаем интеллектуального управления, а скорее являет собой некоторое важное дополнение последнего.
Отличительной особенностью технической интеллектуальной системы управления (ТИСУ), в соответствии с [15], является реализация возможности с ее помощью автоматической выработки решения внутри управляющей системы на основе накопленного в ней и в управляемой системе знания, без ориентации на нахождение функционального описания управляемой системы.
Таким образом предполагается, что ТИСУ способна автоматически разделять поступающую информацию на экстенсиональные и интенсиональные составляющие и вырабатывать процессы управления в тех случаях, когда математический аппарат оптимизации не может быть применен для решения задач управления в условиях неопределенности информации о внутрисистемных связях управляемого объекта и возмущающих воздействиях среды функционирования. При этом предполагается, что общение человека с такой технической системой может осуществляться за счет наличия в системе лингвистической технической среды, способной анализировать контекстно-зависимые сообщения, выделять и сохранять знания, при условии ограничения информационных потоков общения заранее выбранной областью описательного знания, терминология которой включена в соответствующий тезаурус [15]. Заметим, что в полном объеме подобные технические системы до сих пор не созданы. Не будем здесь останавливаться на причинах препятствующих достижению этой цели. Важно, что цель обозначена. Для ее достижения необходимо решить, по крайней мере, две сложнейшие технические задачи:
создать упомянутую техническую лингвистическую среду способную осуществлять не только перевод текстов с естественного языка на язык машины, но и ПОНИМАНИЕ этих текстов,
синтезировать процессы управления в условиях неопределенности (то есть отсутствия) информации о внутрисистемных связях управляемого объекта и возмущающих воздействиях окружающей среды.
Сама формулировка указанных задач уже содержит понимание того факта, что на существующем традиционном пути их решения, вряд ли, можно достичь обозначенной цели.
Решение первой задачи не сводится к оперированию языковыми знаками, а представляет собой сложную деятельность по ОСМЫСЛЕНИЮ этих знаков и переходу от формально-языкового уровня к содержательно-смысловому. Иначе говоря, истинным объектом моделирования здесь должна была бы быть интеллектуальная деятельность, обеспечивающая ПОНИМАНИЕ текста. Таким образом, способность к пониманию является центральным признаком системы искусственного интеллекта. Однако, здесь содержится скрытый парадокс [16]. Он заключается в том, что программа понятная машине составляется так, чтобы исключить всякую необходимость ПОНИМАНИЯ. Она потому и понятна машине, что не содержит того, что обычно требует понимания: неоднозначности, имплицитности, свернутости, полиморфности, эмоциональности и т.п. В ней предусмотрены все возможные варианты, этапы и операции, безусловное выполнение которых приводит к цели не требуя понимания, то есть формально без обращения к содержанию и смыслу решаемой задачи. На этом основании такую программу можно рассматривать как текст, характеризующийся максимальной развернутостью и эксплицитностью всех элементов [16].
В психологии понимание рассматривается в двух аспектах: как мыслительный процесс и как результат некоторой интеллектуальной деятельности. Понимание как результат обычно связывается с понятием “инсайта”, то есть “внезапного и невыводимого из прошлого опыта понимания существенных отношений и структуры ситуации в целом, посредством которого достигается осмысленное решение проблемы” (Краткий психологический словарь, 1985, с.117, цит. по [16]). Специальные исследования, проведенные А.Н.Соколовым (цит. по [16]) показали, что феномен мгновенности понимания (инсайт) представляет собой не что иное, как завершающий момент процесса понимания, как акт связи и объединения найденных путем предшествующего анализа частей в единое целое. Важнейшую роль здесь играет ИНТУИЦИЯ, то есть прямое усмотрение “истины” не опирающееся на доказательство.
В ТИСУ понимание на уровне инсайта, базирующегося на интуиции до сих пор не реализовано. В этих системах “понимание” используется для превращения имплицитного в эксплицитное, свернутого в развернутое и тем самым СОДЕРЖАТЕЛЬНОГО в ФОРМАЛИЗОВАННОЕ. Систематизированность знания при этом приобретает особую значимость, так как оно должно использоваться в формализованных процедурах [16].
Что же касается второй сложной технической задачи, которую пытаются решать в ТИСУ (формулировка ее была сделана выше), то таким образом поставленная, она вряд ли является корректно сформулированной в [15]. Действительно, любое управление невозможно без какой бы то ни было априорной информации об объекте управления и возмущающих воздействиях и без пополнения этой информации в процессе управления.
Итак, коротко подводя итог сказанному о технических интеллектуальных системах управления (ТИСУ), можно сделать следующее заключение.
Для создания ТИСУ необходимо научить компьютер оперировать языком человека.
Главной из этих операций является ПОНИМАНИЕ СМЫСЛА, поступающих в компьютер сообщений.
Более трех десятков лет потраченных мировым научным сообществом на решение этих задач, пока еще не привели к окончательному результату.
Коренным отличием семиотического управления от интеллектуального является следующее. Для управления сложной системой (например, биологической или биотехнической) человек не стремится навязать ей функцию понимания его языка, а, напротив, пытается познать язык информационных сообщений циркулирующих в самой этой системе (или на межсистемном уровне) и строить управление на базе этого языка. Чтобы представить себе как это делается, рассмотрим пример.
Биотехническая система (БТС) диагностики и коррекции сердечной деятельности человека, использующая для управления семиотические сигналы и биологическую обратную связь (biofeedback). Подробное описание подобной системы можно найти в [17].
Для целей диагностики здесь используются не только традиционные методы “чтения” электрокардиограмм (ЭКГ), но и методы семиотики, с помощью которых делаются попытки постижения языка данной функциональной системы. Затем врач-диагност осуществляет акт интерпретации (понимания) сообщения, принятого от биологической системы пациента (на ее языке) и синтезирует, с помощью оригинальной компьютерной программы, так называемый “эталонный ритм”. Затем пациент включается в процедуру кардиотренинга. Здесь он должен, наблюдая на экране монитора за двумя волнообразными кривыми приблизить волевыми усилиями собственную ритмограмму (которая с него непрерывно снимается) к тестовой (текущей, непрерывно расчитываемой “эталонной”) с учетом ее периода, амплитуды и смещения на величину средней частоты сердечных сокращений (ЧСС). Удается ему это сделать за счет ритмичного дыхания (вдох – ЧСС растет, выдох – падает) [17].
Как показывает практика, такой тренинг (управление) с адаптивной биологической обратной связью, отличающийся отсутствием монотонности за счет периодической смены активации и торможения управляемой функции в пределах индивидуальной физиологической нормы, осуществляет безопасную попеременную тренировку симпатических и парасимпатических механизмов сердечно-сосудистой системы (ССС), расширяет динамический диапазон регуляторных процессов. Это позволяет “раскачивать” ригидные функциональные состояния для перевода их на адекватный уровень. Этот эффект может длительно сохраняться (у 90% испытуемых более года) [17]. Вышеизложенное можно представить себе в виде блок-схем, изображенных на рис. 3 а, б. В схеме изображенной на рис. 3.б. преобразователь сообщений (ПС), по сути, выполняет функции транслятора с языка одной функциональной системы (ССС) на язык другой функциональной системы – зрительного анализатора (ЗА). Отметим, что языком ЗА является язык зрительных образов. Таким путем достигается преодоление ограничений, накладываемых структурой языков описания на возможности модельного и теоретического описания важнейшего свойства – целостности, присущего биологическим объектам. Следовательно, адекватное воспроизведение свойства целостности оказывается возможным в языковых моделях, но при этом язык не обязательно должен основываться на вербальных формах. Биотехническая система в режиме коррекции функциональной системы осуществляет, в итоге, семиотическое управление “непроизвольной” функцией при помощи внешней искусственной обратной связи и внутренних модельных языков, включенных в сферу “произвольного” контроля. На этой основе у человека вырабатывается устойчивый навык и он обучается хорошо владеть той функцией, которая прежде вообще или почти не поддавалась произвольному управлению. Это оказывается возможным также и потому, что язык непроизвольной функции (сердечно-сосудистой системы) становится понятным произвольной сфере, что и позволяет, в конечном итоге, самой биологической системе выработать необходимые сигналы управления параметрами функциональной системы (ССС). Следует также отметить, что функция ПОНИМАНИЯ СМЫСЛА сообщений, циркулирующих в основных звеньях БТС в режиме коррекции, реализуется в сознании и подсознании самого пациента. Преобразование сообщений (трансляция-перевод с языка ССС на язык ЗА) осуществляется человеком – специалистом по семиотическову управлению. Важным является и то обстоятельство, что семиотическое управление действует на управляемую систему организма не непосредственно, а опосредованно, через произвольную систему (ЗА), что усиливает эффективность управления, так как сохраняется свойство целостности из-за перехода от знака к образу.
Семиотическое управление в биологии и медицине только еще начинает завоевывать свои рубежи, однако уже достигнутое впечатляет. Открыт волновой генетический код [2] и показано (включая экспериментальную часть), что язык волновых генов, существенным образом коррелирует с нашим естественным языком и имеет также с ним структурную общность. Полевая форма генов выражена их акустическим и электромагнитным полями [2]. Показано также, что язык музыки тоже структурно близок к генетическому коду [18]. Кроме того, можно составить нечто вроде биологического словаря, “слова” которого сконструированы по правилам генетического кода, начиная с кодонов, то есть триплетов азотистых оснований. Таким образом, существует возможность для открытия грамматических и логических правил, приписывающих биологический смысл группам слов связанных этими правилами [18]. Получили дальнейшее развитие суггестивная лингвистика [19] и лингвистическая генетика [20]. У семиотического управления в биологии и медицине открываются новые перспективы [21]. Отметим также, что в информодинамике [22] за основу построений при работе с информацией, берутся гармонические шкалы, как важный природный феномен.