УДК 550.8:681.3

Б.Н.Еникеев

Об истоках заблуждений в геолого-математических построениях.

Математические методы анализа цикличности в геологии.

Вып 5. М.: МОИП 1992 стр. 76-86.

Становление знания неотделимо от анализа путей его развития и процедур установления его адекватности. В последние десятилетия проблематика анализа заблуждений особенно остро ощущается в культуре вообще и в идеографических науках, в которых процесс накопления и формализации знаний еще не завершен, таких, как медицина, геология, археология. Это заставляет продолжить попытки выработки единого подхода к анализу заблуждений в достаточно широких классах проблемных областей, невзирая на очевидные трудности и пессимизм, высказанный еще таким энтузиастом, как Ф.Бэкон, считающего, что "единственным средством, против их пагубного воздействия на ум является некая благоразумная мудрость" [5].

Автор делает попытку выделить несколько распространенных для геологических публикаций типов заблуждений, опираясь на разработанную им ранее схему представления декларативных геолого-геофизических знаний.

Несмотря на определенную абстрактность изложения, оно опирается на метафоры, связанные с идеологией экспертных систем, и задачами нефтяной геологии и геофизики [12-14]. Трансляция предлагаемых понятийных средств и схем для иных областей применения математики в геологии представляет отдельную задачу для специалистов в этих областях.

Систематическая модель интерпретации

Попытки преодолеть ограниченность распространенного в прикладной геологии подхода, при котором интерпретация рассматривается как формальная процедура обработки данных на основе применения некой догматической системы знаний, приводит нас к необходимости использовать ряд идей из области лингвистики, семиотики, психологии, искусственного интеллекта и формальных построений. Введем необходимые нам обозначения, в основном следуя [12-14].

Пусть работа i-го интерпретатора Ii является попыткой реконструировать oбраз [Oj|Ii] изучаемого им j-го объекта Оj на основе выбора или синтеза подходов реализованных в отдельно взятых к-х позициях - Sk. Предполагается, что на основе позиций Sk можно строить динамический и внутренне не противоречивый в некотором смысле образ объекта [Oj]k исходя из имеющихся в распоряжении k-го позиционера теоретических средств Tk и эмпирических данных об объекте. Оj-Dj .

В качестве примеров разных позиций в принципе совместимых у одного интерпретатора, уместно указать на позиции, исходящие из различных схем описания строения горных пород, из различных представлений о их генезисе или из использования различных профессиональных представлений (объектных или процессных).

Динамичность, образов [Oj | Ii =Sk] ( ввиду того, что средства Тk непрерывно модифицируются в ходе их творческого саморазвития и ассимиляции их из культуры), возможность их последовательной детализации (многоуровневость и специфицированность представлений Тk ) наряду с необходимостью тщательного анализа их адекватности на эмпирическом материале являются принципиальными моментами в описании структуры этих средств. При этом динамичность знаний естественно означает их открытость и развиваемость (известно, что гипотеза "замкнутости мира" одна из наиболее распространенных и уязвимых).

Таким образом, любая серьезная попытка формального описания работы Ii как рационально осознанного выбора позиций Sk , их синтеза или порождения новой позиции скрывает за собой по сути все искусство или науку конструирования или проектирования. Ясно, что любая попытка упростить этот процесс, выбросив из него многопозиционность работы Ii, необоснованно упростила бы существо проблематики.

 

Нотация для описания структурированности и иерархии модельных знаний.

Совокупность этих требований приводит к необходимости синтеза структуры знаний, удовлетворяющих требованиям их локальной разборки и сборки.

Наиболее естественно они выполняются, когда для знаний характерна структурированность (она отражается в иерархичности, специфицируемости или многослойности).

Введем нотацию для описания такой структуры представления знаний. Будем исходить из того, что знания Тk представляются в виде некоторой совокупности атомарных знаний tknl (где индекс n характеризует-уровень детальности знаний, с данным номером k) и совокупности правил их комбинирования.

При этом естественно предположить, что атомарные знания могут быть специфицированы не только по k (по сути - парадигме строения образа объекта) и по n (по уровню детальности его описания), но и по индексу l, задаваемому определенным порядком спецификации этих свойств.

Будем предполагать, что правила комбинирования допускают создание компонент нескольких разных уровней. Недостатком такого представления является то, что оно не фиксирует многих моментов, проявляющихся в жизни Тk, в частности, формы их представления.

Далее мы будем считать, что совокупность теоретических представлений ТR ={tknl, rnαβ..ε, Rnαβ..ε} (где n характеризует уровень детальности, а rnαβ..ε, Rnαβ..ε - характер отношений tknl одного уровня, а RAn αβ..ε - отношения между "А" элементом уровня (n-1) и элементами tknα, tknβ, ... tknε) является непротиворечивой.

Введенная нами схема близка к развиваемой в семиотике, начиная с Якобсона (по сути еще с Цицерона и Р.Луллия), редукционистской идеи строения целого как совокупности его суммируемых частей.

Перейдем теперь к вопросу организации знаний на основе введения спецификаций, дифференцирующих различные понятия и задающих категориальную сетку для описания изучаемых объектов.

Типизация понятий

Представляется уместным ввести содержательную типизацию понятий и отношений. Будем считать, что структура Тk определяется несколькими .типами понятий и отвечающих им переменных.

Инструментальные (операционные) понятия (переменные) - Y определяются способом получения измеряемых характеристик объектов.

Морфологические (конфигурационные) понятия (переменные) - X отвечают представлениям о сущности объектов и явлений как редуцируемых к совокупности и свойствам их частей.

Генетические (процессуальные) понятия (переменные) - g отражают наши представления о генезисе или процессе появления изучаемых объектов или явлений (их можно, в свою очередь, подразделить на эндогенные и экзогенные). Эти параметры фиксируют различие между синтаксически и семантически верными описаниями природных объектов.

Целевые (пользовательские) понятия (переменные) - С. Пусть каждому вводимому понятию отвечает некоторая совокупность атрибутов или переменных, принимающих значения, меняющиеся непрерывно. Степень детальности раскрытия переменных X, G, Y, С очевидно может быть разной.

Вид допустимых отношений и формы их, реализации определяют совокупность еще одной группы понятий и отвечающих этим понятиям переменных. Назовем эти понятия и отвечающие им переменные эпиcтемическими (Е) или процедурными. Они относятся уже не к статической структуре знаний, а к динамике их функционирования.

В итоге мы приходим к описанию Tk как совокупности (Yk, Хk , Gk, Сk , Ek) и системы отношений между ними. Определим теперь некоторые классы отношений между переменными.

Fαni: (X ->Y | G, X | рαi, σα1i,qαi, σα21 | Condαi, Resαi) (1)

Fβni: (X ->X | G, X | рβi, σβ1i,qβi, σβ21 | Condβi, Resβi ) (2)

Fγni: (X ->G | G, X | рγi, σγ1i,qγi, σγ21 | Condγi, Resγi ) (3)

Fδni: (Y ->G | G, X | рδi, σδ1i, qδi , σδ21 | Condδi, Resδi) (4)

 

 

 

 

 

Здесь σψ1i характеризует случайные ошибки (при i=1- рутинные, а при i=2- грубые); рi - вероятность выполнения этой зависимости при данных наборах Yk, Хk, Gk - вероятность грубой ошибки; Condψi - совокупность дополнительной информации (условий) характеризующей данную зависимость (в частности, условия ее вывода, объяснение и ограничения); Resψi - оценка ресурcоемкости проведения разового счета по зависимости, индекс n, как.и выше, отвечает уровню иерархии в представлении знаний, а ψ (принимающее значения α=xy, β=xx, γ=xg, δ=yg) специфицирует тип зависимости.

Введенные соотношения задают некоторый функциональные места, которые должны быть заняты взаимосвязями требуемого вида, и формально их исчерпывают. Проводя аналогию с постановкой сходной проблематики в рамках классического для семиотики структуралистского подхода [4], полезно отметить черты различия и сходства. По-сути переменные Yk, Хk, Gk задают некоторую парадигматику, а отношения (I) - (4) - некоторую синтагматику. Они определяют характер потенциально допустимых декларативных построений.

О способах отбора и согласованного использования знаний

Поясним аппарат предыдущего раздела..

Во-первых, предполагается многоуровневая модельная структура знаний, каждый последующий уровень которой (от "всемирных не связанных с генезисом зависимостей" через ориентированные на разного рода типологии пород (построенные по Xk, или по Yk) до эмпирических соотношений, тесно привязанных к конкретным условиям) допускает дальнейшую детализацию и конкретизацию.

Во-вторых, предполагается потенциальная многоальтернативность знаний на каждом из уровней.

В третьих, без явного упоминания, вводится такое масштабирование переменных типа Yk и Xk по размерам, причем связь между ними может быть отражена через переменные типа Gk.

В четвертых, неявно использовалось.предположение о независимости способа представления знаний от способа их применения.

В-пятых все рассуждения носят статичный характер, ибо вопросы создания и использования такой системы знаний игнорируются. В данной статье мы не будем касаться большей части этих вопросов (заинтересованные могут найти полезную информацию в [14]).

Остановимся на проблеме отбора декларативных знаний. Даже в рамках однопарадигмального подхода проблема использования декларативных знаний может включать в себя выбор из нескольких альтернатив (в итоге после такого выбора все функциональные места должны быть заполнены на очередном уровне иерархии), что обеспечит потенциальную возможность проведения расчетов на уровне "n" по взаимосвязям (1)-(4).

Выбор этот может быть упрощен за счет использования некоторой совокупности метаправил для такого выбора, позволяющих сопоставлять знания, которые могут заполнять одно и то же функциональное место.

В зависимости от преимущества по значениям всех входящих в зависимости параметров рαi, σα1i, qαi, σα21, Condαi, Resαi, а также устойчивости по этим параметрам, условий аналогии, целостности, ресурcоемкости и относительной субъективной значимости этих условий могут быть сформулированы метаправила отбора знаний.

Изложение расчетной схемы совместного использования отобранных взаимосвязей приведено в [14].

О природе заблуждений при формировании знаний

Вопрос о природе заблуждений имеет многовековую историю, [l-11,14-23]. Изложение материала по сути включает в себя системную метафору проблемной области, задаваемую (1)-(4), и способы отклонения от нее, характерные для многих идеографических наук.

В основном все заблуждения сводятся к тому, что используемые в построениях геологов соотношения типа (I) - (4) имеют искаженный статус и оценки включаемых в них параметров рαi, σα1i, qαi, σα21, Condαi, Resαi или же выбранная парадигма SR приводят к неинформативным взаимосвязям.

Частым видом такого искажения является умолчание или игнорирование информации, приводящее к заполнению отсутствующих сведений мифологическими домыслами.

Ниже автор пытается осознанно игнорировать психологические и социологические аспекты возникновения заблуждений и сконцентрироваться в области гносеологии.

В рамках такого нормативного подхода можно вычленить несколько. путей формирования заблуждений.

Основным источником их порождения являются "заблуждения одной парадигмы", появляющиеся в работах, авторы которых другими парадигмами пренебрегают или считают, в силу своего невежества, себя вправе игнорировать чужие публикации и не сопоставлять свои результаты с лучшим из уже опубликованного (по сути это направление сциентизма, в свое время агрессивно атакуемого ортодоксальными материалистами с догматических позиций).

В этом случае параметры рαi, σα1i, qαi, σα21, Condαi, Resαi естественно не оцениваются и ни с чем не сопоставляются. Структура знаний обычно резко уплощена (какие-либо метазнания и иерархия знаний отсутствуют). Можно вычленить три большие группы таких работ.

Группа I. Пренебрежение Х и G переменными и отвечающими им взаимосвязями (эмпиризм или наивный позитивизм).

Авторы работ, игнорирующие причинные объяснения, широко пользуются формальными методами - регрессионным, кластерным, факторным анализом. Получаемые ими результаты, как правило, ситуативны, мало устойчивы и привязаны к конкретным геолого-геофизическим условиям. Авторы публикаций обычно бодры и малообразованны и в геологии и в математике. Оценки получаемых математических моделей, анализ асимптотик, сопоставление с другими авторами обычно не проводятся. Вместе с тем именно такой путь оценки Сопй^ обычно легко выявляет интерполяционную ограниченность подобных построений.

Группа 2. Пренебрежение Y и G переменными и эмпирическим материалом (натурфилософия, в крайних формах нумерология). Авторам работ очень нравится использование формальных причинно-следственных схем, сводящих проблему к универсальной все открывающей (мессианской) схеме, скрывающей, как правило, довольно убогое содержание. В формах, близких к клиническим, мессианство переходит в поиск врагов и манию преследования. Работы этого типа, как правило, насыщены престижными ссылками и наукообразными терминами. Имеются две разновидности этого вида заблуждений.

Первая разновидность следует модным физическим, математическим или околофиэическим моделям, дошедшим до популярных изданий (по данным последнего десятилетия это теории перколяции, фракталов, катастроф, самоорганизации, нейрокомпьютеры). Развитие теории относительности, гравитации, вакуума, "теперь носят в основном в провинции", также, как нормальное, логнормальное, Парето распределения, системный анализ и сетевое управление.

Попытки "себе присвоить ум чужой" вообще довольно естественны. Жаль лишь, что обычно эти попытки поверхностны, ибо "поиски королевского пути" кажется окончательно истощают скудный запас интеллекта, которым обладают многие авторы подобных публикаций.

Работа авторов заблуждений всегда идет под благородными лозунгами типа лысенковских: найди (прочитай), преломи и быстрее внедри в практику! Заблуждения этого подтипа сравнительно безобидны, если они не оказывается оседланными титулованными "жрецами науки". Выявляются они при желании обычно просто путем рассмотрения ситуаций, в которых исходные неявные допущения предлагаемых моделей заведомо не выполнены. Кинетика дальнейшего развития зависит от степени искренности, памяти и энергии. Одни быстро забывают старое увлечение, переключаясь на новое. Другие останавливают молодых, вспоминая "грехи молодости".

Вторая разновидность заблуждений. Настоящие пифагорейцы и гностики сродни масонам. Они мыслят гармонией сфер и геологическими периодами. Их увлекают циклы, мистические числа, (особенно степени чисел натурального ряда, их отношения, конечно же несоизмеримая со стороной квадрата его диагональ, числа Фибоначчи и золотое сечение).

Подвид этого типа заблуждений состоит в конструировании универсальных систем, вдохновленных плохо понятыми матричными классификациями (типа китайских способов категоризации мира или таблицы Менделеева). Глубинной основой такого подхода является гипотеза о том, что некоторый набор внутренних параметров Х меняется с дискретным шагом, что приводит к матричному (спиральному) изменению Х и Y. Этот подвид обычно достаточно безобиден и полезен, если соотнесен с эмпирическим материалом.

В большинстве других подвидов никаких разумных оснований, кроме красоты собственной конструкции (ощущение ее носит почти религиозный характер и видимо эмоционально положительно окрашено), обычно не приводится. Читая подобные публикации, нередко испытываешь чувство стыда, ибо не знаешь, кого считать более убогим; себя не осененного такой благодатью, или автора, которому так хорошо, а ты смотришь холодными глазами и не разделяешь его озарения. Рационализм в этом случае может вызвать обвинения, подобные обвинению в импотентноети. Для отрезвления иногда хорошо помогает палиандром: "Ум за рамки и к маразму".

Заблуждения этого типа нередко легко выявляются при помощи контрпримеров (надо показать, что в случаях, когда мистические факторы совпадают, а меняются другие, неучтенные или учтенные неверно, результаты также расходятся).

Группа 3. Обширную группу заблуждений составляют "заблуждения методологические" (в них X, Y, G переменные вообще игнорируются). Данная статья к ним во многом близка.

В последние годы публикации ряда специалистов по СМД-методологии показывают многие огрехи ведомственной науки, Вместе с тем кроме лозунгов личной ответственности, необходимости многопарадигмальной работы и работы вообще по существу дела - ничего не содержат.

В этих работах обычно не приводятся ни новые парадигмы, ни содержательный анализ уже известных парадигм, ни эмпирические данные, ни оценки или сопоставления параметров типа рαi, σα1i, qαi, σα21, Condαi, Resαi.

Особый вкус "для знатоков" придают этим публикациям нововводимые термины или понятия (при этом в качестве терминов зачастую используются слова, имеющие иные и привычные семантические поля).

Читатель, не склонный к мазохизму, обычно в итоге выявляет все новые для него мысли и постановки, но тратит на это объем времени, явно не соизмеримый содержанию публикаций. Подход этот в сущности не научен, ибо целью его является не выяснение истины, а поддержание высокого статуса методологического движения вообще, и его вождей и участников в частности.

Автор вслед за Паркинсоном считает, что подобные цели не просто ортогональны, но и противоположны научным.

Выше мы рассматривали "зоологию чистых культур". Сходные дефекты в силу общей трудоемкости научной работы и необходимости (при случае) сообщать свои результаты научному сообществу свойственны практически всем публикациям.

При этом нередко применяются (во многих случаях неосознанно) известные полемические приемы оглупления конкурирующих парадигм, упрощения аргументации оппонента, игнорирования тех или иных аспектов видения проблематики (как чисто теоретических, так и эмпирических). В подобных условиях крайне непросто сохранить объективность.

Вместе с тем полезно учесть, что одной из причин заблуждений могут быть заблуждения, связанные с неверными исходными данными (в частности, опирающимися на построения других авторов).

Именно поэтому жить без оценки достоверности своих и чужих построений, оценки достоверности гипотез, результатов, степени серьезности и "паталогичности" авторов - не просто долг, но безальтернативная необходимость для каждого занимающегося научной и околонаучной деятельностью.

Автор надеется продолжить работу по "зоологии заблуждений", что позволит в итоге к каждому исследователю прикрепить соответствующие бирочки.

Хочется верить, что эта благородная цель позволит своевременно охранять и правильно относиться к разновидностям статей и авторов, достойных занесения в красную книгу, и привлечет к себе внимание и других лиц, интересующихся экологией науки.

Список литературы

1. Аронов В.И., Страхов Н.М. О применении факторного анализа в геологии// Геология и геофизика. 1985, № 8, C.I33-I42.

2. Блехман И.И., Мышкис А.Д., Панова Я.Г. Механика и прикладная математика. Логика и особенности приложения математики. М.: Наука, 1990, 356 с.

3. Богуславский В.М. Скептицизм в философии. М.: Наука, 1990, 272 с.

4. Брано Хохел. Время и пространство в переводе// Поэтика перевода. М.: Радуга, 1988. C.I52-I7I.

5. Бэкон Ф. О достоинстве и приумножении наук: В 2 Т. М.: Мысль, 1977. T.I. С.81-557.

6. Вайнрих X. Лингвистика лжи// Язык и моделирование социального взаимодействия. М.: Прогресс, 1987. С.44-87.

7. Вартазарян С.Р. К описанию коммуникативных актов// Семиотика и проблемы коммуникации. Ереван: АЛ Арм.ССР, 1981. С.26-63.

8. Величковский Б.М., Капица М.С. Психологические проблемы изучения интеллекта// Интеллектуальные процессы и их моделирование. М.: Наука, 1987. 120-14I с. 9. Гадамер Х.Г. Истина и метод. М.: Прогресс, 1988. 704 с.

10. Гарден Ж.К. Теоретическая археология. М.: Прогресс, 1983, 295 с.

11. Дейк Т.А. , Ван Кинг В. Стратегия понимания связного текста. Новое в зарубежной лингвистике. М.: Прогресс, 1988, 320 с.

12. Еникеев Б.Н. Некоторые проблемы соорганизации литологических и петрофизических знаний с целью проектирования их совместного использования// Вопросы повышения эффективности промыслово-геофизических работ. М.; ВНИИОЭНГ, 1989. С.85-94.

13. Еникеев Б.Н. Сценарий для синтеза знаний и данных в петрофизике// Проблемы и перспективы математизации и компьютеризации геологии. М.: Наука, 1989. С.65-75.

14. Еникеев Б.Н. Проблемы и перспективы построения открытых экспертных систем при количественной интерпретации данных каротажа// Вопросы автоматизированной обработки данных ГИС М.ВНИИОЭНГ, 1990. С.36-53.

15. Короленко Ц.П., Донских Т.А. Семь путей к катастрофе. Новосибирск: Наука, СО, 1990, 224 с.

16. Левин Ю.И. О семиотике искажения истины// Информационные вопросы лингвистики, автоматического перевода. М.: ВИНИТИ, 1974. Вып.4. C.108-I77.

17. Лефевр В.А. Конфликтующие структуры. М.: Сов.радио, 1973. 160 с.

18. Милль Д.С. Система логики силлологической и индуктивной.

М.: Книжное дело, 1900, 781 с.

19. Минто В. Дедуктивная и индуктивная логика. П.: Типогр. Сытина, 1908, 354 с.

20. Нечаев В. В. Концептуальное представление макромира для организации баз знаний интеллектуальных систем моделирования; Труда Второй Всесоюзной конференции по искусственному интеллекту.Минск. Институт кибернетики. 1990 (Секционные и стендовые доклады).Т.2. С. I63-I66.

21. Паркинсон С.Н. Законы Паркинсона. М.: Прогресс, 1989,

447 с.

22. Чайковский Ю.В. Элементы эволюционной диатропики. М.: Наука, 1990, 271 с.

23. Шарапов И.П. Метагеология. Некоторые проблемы. М.: Наука, 1989, 209 с.

На оглавление конференции

На сайт ПЕТРОФИЗИКА и ИНТЕРПРЕТАЦИЯ

При копированнии просьба сохранять ссылки. Материалы с сайта http://www.petrogloss.narod.ru/

Используются технологии uCoz