Б. Н. Еникеев(ЦГЭ)

ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ ПОСТРОЕНИЯ ОТКРЫТЫХ ЭКСПЕРТНЫХ СИСТЕМ ПРИ КОЛИЧЕСТВЕННОЙ ИНТЕРПРЕТАЦИИ ДАННЫХ КАРОТАЖА. В сборнике "ВОПРОСЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ ОБРАБОТКИ ДАННЫХ ГИС". М.: ВНИИОЭНГ 1990 стр. 36-53. (я планирую пополнить эту заметку комментариями и графикой)

Этот же текст в UTF - видны греческий буквы

Всякому, способному быть внимательным и обладающему хотя бы весьма ограниченным кругозором, видны недостатки в деле, которым он серьезно занимается.

Автор статьи около 20 лет занимается петрофизикой и количественной интерпретацией данных каротажа. Сейчас появилась возможность оказать вслух о глубоком кризисе, поразившем эти области науки и техники. Как в истории и литературе периоды свободы (романтизма) и догматизма (клас­сицизма) сменяют друг друга, так и эти области находятся сейчас в ожидании перехода к новым свершениям.

Горько сознавать, но сейчас и петрофизика, и количественная интерпретация уже практически не способны не только давать что-либо смежным областям науки и технологии (перечислю хотя бы такие, как физика нефтяного пласта, химическая технология, почвоведение, физика неодно­родных сред, электрохимия, прикладная статистика, лингвистика, искусственный интеллект, литология), но кажется не в состоянии даже ассимилировать в себе появляющееся и оформленное в соответствии с современными требованиями этих областей новое знание. В сущности петрофизика остановилась на уровне развития этих областей, в лучшем случае характерных для 50-60-х гг., ког­да она была во многом механически из них скомпонована.

Ничуть не лучше обстоит дело и с количественной интерпретацией. По сути отсутствуют серьезный горизонт для развития (в лучшем случае речь идет о возможности «хапнуть» и механически «внедрить в практику» фрагмент знаний и умений, оформленных в рамках иных предметных областей).

Автор не утверждает, что дело обстоит много лучше в указанных областях, но считаю себя и читателя от­ветственными за те области, которыми мы занимаемся. И если их современное состояние (при котором движение вперед идет скорее рефлекторно-судорожно, чем рефлексивно-осмысленно, без анали­за истоков, роли и места используемых в них отдельных компо­нент геологического и петрофизического знания, выявления и раз­граничения исполнительских и творческих начал) не является частью нашей боли и радости, а является отчужденной формальностью, то ведь и делать ничего не стоит всерьез.

Кого-то могут покоробить стиль моего изложения, кажущийся избыток нагловатой самоуверенности и чуть ли не исповедальной обостренности. Стиль этот выбран осознанно, ибо он отвечает важности и сложности взятой автором задачи коренного осознания хо­тя бы части существующих проблем с целью противостоять галопирующей профанации интерпретации. При решении такой задачи противопоказаны закругленности, штампы, канцеляризмы и заметания под ковер отдельных недостатков, а безжалостная карика­тура, восприятие в духе Домье или Гойи предпочтительнее строгих форм Давида. Если мы в отличие от частных лиц и организаций, для которых характерно упрощенное восприятие действительности (карикатура, отталкивающаяся не от сущности, а от прагматики) и непременно то ожидающих чуда, то ожесточенно ищущих и об­личающих виновных в том, что реальность далека от их необосно­ванных прогнозов, будем анализировать все происходящее всерьез, это потребует не только работы над стилем написания текста.

Недостаточно лишь, того, чтобы этот стиль взрывал устои и прорывался к глубинным основам, коробя жрецов административной псевдонауки указанием их истинного места. Необходи­ма фундаментальная перемена стиля мышления (к сожалению, выражение это уже стало нешокирующим штампом), заставляю­щая рассматривать проблемы в очень широком контексте.

Новое вино бессмысленно заливать в старые меха. Представляется, что именно поэтому неоднократно предпринимаемые серьез­ные усилия хотя бы просто увязать интерпретацию с другими областями знания, из которых она была синтезирована (Д. С. Пирсон, В. Н. Дахнов, О. Ceppa), оказались во многом незавершенными.

Автору представляется, что причиной этих неудач явились чрезмерно наивные для сложной проблемы представления о природе знаний в прикладной геологии, о роли субъекта в познании, неразвитость языка для описания более адекватных представлений, отсутствие продуманного проекта такой работы. Многие руководства по интерпретации своей наивной регламентированностью и удаленностью от реальности напоминают инструктивный материал по оборке некого изделия, приложенный к другому, сущест­венно более сложному. Ниже автор, в почти аналогичной по своей краткости и неотрефлексированности форме, попытается построить проект более реалистичной схемы интерпретации. В рамках этой схемы сделаем попытку преодолеть расхождение между идеологией экспертных систем традиционного типа, методой количественной интерпретации, основанных на оптимизационной идеологии, концепциями гибких и открытых экспертных систем и требованиями петрофизики и практики работ к системам представления знаний.

Задача построения подобной схемы представляется автору крайне актуальной ввиду того, что во многом случайная связь интерпретации с идеологией экспертных систем способна породить в ближайшее время лишь новую, столь же ублюдочную интерпретацию. Обречены попытки строить прогрессивное будущее, исходя из копирования идеологии традиционных экспертных систем, заимствованной из стремительно устаревающего прошлого.

Завершая на этом введение, автор считает своим долгом отме­тить, что многим в его нынешнем восприятии стоящих проблем он обязан работам [3, 4, 9, 11, 15].

Семиотическая модель интерпретации

Попытка преодолеть ограниченность подхода, в котором интерпретация рассматривается как формальная процедура обработки данных на основе применения некой рутинной в своей безальтернативноcти системы знаний, приводит нас к необходимости использовать ряд идей из области лингвистики, семиотики, искусственно­го интеллекта. Введем некоторые формальные обозначения (в основном используются обозначения, примененные ранее в работах [5-8]).

Будем предполагать, что работа i-го интерпретатора Iⁱ, является попыткой реконструировать образ [Оj:Iⁱ] изучаемого им O _j-го объекта О_j у на основе выбора или синтеза подходов, реализован­ных в отдельно взятых к позициях - S^k . Предполагается, что на основе позиций S можно строить динамический и внутренне не противоречивый в некотором смысле образ объекта [О_j]^k, исходя из имеющихся в распоряжении k-го позиционера теоретических средств T^k и эмпирических данных об объекте О_j-D_j. В качестве наглядного примера двух разных позиций, которые могут быть встречены у одного интерпретатора, уместно указать на позиции, исходящие из различных схем описания строения горных пород. В качестве первой схемы будем рассматривать схему укладки частиц, а в качестве второй - схему решетки капилляров.

Динамичность образов [О_j:Iⁱ=S^k] (ввиду того, что средства T^k непрерывно модифицируются в ходе их творческого саморазвития и ассимиляции их из культуры) и возможность их последова­тельной детализации (многоуровневость представлений T^k) являются, с точки зрения автора, принципиальным моментом в описа­нии структуры этих средств.

Таким образом, работа Iⁱзаключается в рационально осознан­ном выборе позиций S^k их синтезе или порождении новой позиции. Автор настаивает на принципиальной многопозиционности ра­боты Iⁱ. Многопозиционность обосновывается чисто психологически через многопозиционность субъективного восприятия, проявляемую как возможность спонтанной перестройки зрительных ин­тегральных образов (вспомним известные тесты «Моя жена и моя теща» или «Зигмунд Фрейд или что у него в голове»), а также в рамках развитой в философии и логике концепции «возможных миров». В отличие от интерпретатора Iⁱ обработчик, по-видимому, отвечает лишь одной позиции S^k (автор отдает себе отчет, что раз­делить функции обработчика и интерпретатора в реальной жизни не всегда возможно).

Хотя введение различий между Iⁱ и S^k предшествующее ана­лизу структуры различных T^kи средств выбора, имеющихся в распоряжении Iⁱ может произвести впечатление чисто формального, автор вынужден просить читателя запастись терпением. Вначале будет сделана попытка построить некоторую идеализированную структуру знания, а затем попытка наполнить ее геофизическим содержанием (серьезной работе всегда должно предшествовать ее идеализированное видение через метафору или утопию).

Идеализированная структура однопарадигмального знания - T^k

Как можно разумно спроектировать структуру T^k?

Вопрос этот является не праздным, поскольку он во многом предопределяет глубину нашего понимания проблемы. Надежды на возможность универсального и компактного представления знаний можно счи­тать заведомо обреченными. Вместе с тем попытки прорисовать некое идеализированное и достаточно емкое представление (пусть даже во многом и наивное) кажутся здесь уместными. Какие требования к организации знаний являются наиболее важными? Ав­тор считает, что в их число должно войти несколько принципиальных.

На первом месте должна стоять адекватность проблемной области, выражаемая в соответствии знаний имеющемуся эмпирическому материалу и современным теоретическим представлениям о природе явлений.

Не менее важным является требование об эргономичности организации знаний (оно должно включать в себя условия обозримости и естественности организации знаний с точки зрения пользователя).

Третьим по важности является требование открытости знаний к их развитию и модификации (оно особенно важно для областей, в которых процесс накопления и формализации знаний еще не завершен, таких, как медицина, геология, ар­хеология).

Совокупность этих требований приводит к необходимости синтеза структуры знаний, удовлетворяющих требованиям их локальной разборки и сборки при одновременном сохранении представлений о свойствах знания в целом и его отдельных компонент.

Многочисленные теоретические и эмпирические данные свидетельствуют в пользу того, что наиболее просто эти требования удовлетворяются в случаях, когда для знаний характерна высокая степень организованности, проявляющейся в одновременном выпол­нении требований иерархичности и структурной специфицированности [4].

Попытаемся описать такую структуру представления знаний и введем адекватную этим представлениям систему обозначений. Будем исходить из того, что знания T^kпредставляются в виде некоторой совокупности атомарных знаний t_?^kn (где индекс n - характеризует уровень детальности знаний с данным номером k) н совокупности правил их комбинирования. Кроме того, будем пред­полагать, что правила комбинирования допускают создание ком­понент нескольких разных уровней (довольно очевидной является уже привычная для семиотиков метафора: алфавит - слово - фраза - текст). Недостатком такого представления является то, что оно не фиксирует многих важных моментов, проявляющихся в жизни T^k, в частности формы их представления. Далее будем считать, что совокупность теоретических представлений T^k=( t_?^kn, r^kn_?,?..?, R^kn_{A, ?,?..?}), где n по-прежнему характеризует уровень детальности, а r^kn_?,?..?- характер отношений t_?^kn,t_?^kn, ..., t_?^kn одного уровня, R^kn_{A, ?,?..?} - отношения между A-м элементом уровня (п—1) и элементами t_?^kn,t_?^kn, ..., t_?^kn, является непротиворечивой.

Выше мы ввели формальную иерархию. Теперь представляется уместным ввести содержательную типизацию понятий и отноше­ний. По-видимому, в первом приближении для задач прикладной геологии достаточно считать, что структура T^k определяется несколькими типами понятий и отвечающих им переменных. Вновь напомним о редукционистской ограниченности такого подхода и введем несколько классов понятий, представляющихся необходи­мыми и естественными.

1. Инструментальные (операционные) понятия - Y. Понятия эти определяются нашим способом получения представлений об

измеряемых характеристиках объектов или явлений.

2. Морфологические (конфигурационные) понятия - X. Понятия эти отвечают нашим представлениям о сущности явлений, в первую очередь о статическом описании изучаемых объектов, как сводимых к совокупности и свойствам их частей.

3. Генетические (процессуальные) понятия - G. Понятия эти отражают наши представления о генезисе или процессе появления изучаемых объектов или явлений. Практика показывает, что многообразие возможного, выражаемого как сочетание частей, генерирующих целое, обычно более богато, чем реально порождаемые в природе объекты или явления (это определяется разницей между синтаксически и семантически верными описаниями природных объектов).

4. Целевые (пользовательские) понятия - С. Нередко исследователя интересуют понятия, не входящие ни в одну из групп, но возможно сводимые к ним в некотором приближении.

Далее будем считать, что каждому вводимому понятию должна отвечать некоторая совокупность атрибутов или переменных, принимающих значения, меняющиеся непрерывно. Допущение это является принципшальным, ибо оно противопоставляет непрерывное описание дискретному и во многом предопределяет структуру представления знаний и возможных ответов на стоящие вопросы (количественных или качественных), но мы не имеем возможности обсудить этот вопрос. В рамках системы теоретических представлений T^k перечисленные классы понятий и отвечающих им переменных могут рассматриваться как изолированно, так и во взаимодействии друг с другом. Поясним это на примере. Так, инстру­ментальные переменные (Y) могут отвечать показаниям каротажа, морфологические переменные (X) - описывать минеральный состав, свойства и строение горных пород, генетические (G) - характер их образования (в том числе парагенезис минералов петрофонда и пространственные закономерности осадконакопления, а также закономерности размывов и преобразования пород), а целевые (С) - например, распределение проницаемости по месторождению или совокупность представлений о пространственной изменчивости пород, оцениваемой на основе предположений об их генезисе. Степень детальности раскрытия переменных X, G, Y, С очевидно, может быть разной. Так, можно выделять раз­личное число минералов (при меньшей детальности описания рассматриваемых как скелет породы или как глина), вводить разную степень детальности описания генезиса породы и парагенезисов.

Характер знания существенно зависит от многообразия и степени детализированности отношений в рамках выделенных компонент теоретического знания. Вид допустимых отношений и формы их реализации определят совокупность еще одной группы понятий и отвечающих этим понятиям переменных. Назовем эти понятия и отвечающие им переменные эпистемическими (Е) или процедурными. По существу они относятся уже не к статической струк­туре знаний, а к динамике их функционирования. Таким образом, мы пришли к описанию T^k как совокупности (Y^k,X^k, G^k, С^k, Е^k) и системы отношений между ними. В зависимости от степени раз­витости совокупности Х^k,G^k, E^kпринято подразделение наук на идеографические (описательные) и номотетические (объяснитель­ные). Для идеографических наук характерен упор на описаниях, неразвитость типологической работы по сопоставлению совокупно­сти Y^k для разных объектов О, и по существу совпадение Y^k с С^k [З].

Науками их можно назвать лишь постольку, поскольку в них вырабатывается единообразный способ описания. Здесь уместно сделать два замечания. Первое из них заключается в том, что, безусловно, выбор системы понятий Х^k в значительной мере предоп­ределяется совокупностью понятий Y^k и C^k, а не является единственным и уникальным. Второе заключается в том, что некоторые понятия (переменные) могут иногда совпадать. Так, пористость может входить в группу X^k и C^k, а если мы не являемся слишком пунктуальными, то и в группу Y^k.

Что нам дало выделение отдельных групп понятий? Прежде всего структурирование понятий и отношений (вместо не специфи­цированных понятий и отношений мы теперь должны работать с Y^k, X^k, G^k, С^k, Е^k что задает определенные функциональные места этих понятий и отношений), во-вторых, введение этих понятий да­ет целостную картину, позволяющую в явном виде различать симптоматическое (исходящее лишь из непременных типа Y^k) и типологическое знания (исходящее из переменных типа X, позволяющих описывать внутреннее строение изучаемых объектов). Будем считать, что в соответствии с введенными представлениями мы можем определить некоторые классы отношений между переменными. Представим эти взаимосвязи в виде (1)-(4):

F^?_ni: (X ->Y | G, X | р^?_i, ?^?_1i,q^?_i, ?^?₂₁ | Cond^?_i, Res^?_i) (1)

F^?_ni: (X ->X | G, X | р^?_i, ?^?_1i,q^?_i, ?^?₂₁ | Cond^?_i, Res^?_i ) (2)

F^?_ni: (X ->G | G, X | р^?_i, ?^?_1i,q^?_i, ?^?₂₁ | Cond^?_i, Res^?_i ) (3)

F^?_ni: (Y ->G | G, X | р^?_i, ?^?_1i, q^?_i , ?^?₂₁ | Cond^?_i, Res^?_i) (4)

Здесь так же, как и в работе [8], ?^?_1i характеризует случайные ошибки (при i=1 - рутинные, а при i=2 - грубые), р^?_i - вероят­ность выполнения этой зависимости при данных наборах Y^k, Х^k, G^k, q^?_i — вероятность грубой ошибки, Cond^?_i — совокупность дополнительной информации (условий), характеризующих данную зависимость (в частности, условия ее вывода, объяснение и ограничения), Res^?_i — оценка ресурсоемкости проведения разового сче­та по зависимости, индекс n, как и выше, отвечает уровню иерархии в представлении знаний, а ? (принимающее значения ?=xy, ?=xx, ?=xg, ?=yg) специфицирует тип зависимости.

Приведенная система взаимосвязей (вопросы ее построения мы будем рассматривать ниже) не включает в себя лишь замыкающие соотношения условий формирования выборки или же развертки взаимосвязей по индексу, отвечающему некоторой кластеризации имеющихся представлений о генезисе пород. Введенные соот­ношения задают некоторые функциональные места, которые долж­ны быть заняты взаимосвязями требуемого вида и формально их исчерпывают. Так, если мы предполагаем, что всякая взаимосвязь компоненты вектора Y с компонентами вектора X имеет свою спе­цифику, мы получаем набор функциональных мест, отвечающий комплексу методов каротажа.

Введенная целостная картина универсума декларативного зна­ния оставляет открытыми вопросы использования этого знания (построения решателей) и его синтеза как в рамках однопарадигмального подхода, так и при использовании более сложных форм многопарадигмальной работы.

Способы отбора и согласованного использования знаний

Введенный в предыдущем разделе унифицированный способ представления знаний интерпретатора имеет ряд особенностей. Во-первых, он предполагает многоуровенную структуру этих знаний, каждый последующий из уровней которой (от «всемирных, не свя­занных с генезисом зависимостей», через ориентированные на раз­ного рода типологии пород, построенные по G^k или по X^k до эмпирических соотношений, тесно привязанных к конкретным условиям, которые также могут подразделяться от региональных до пластовых) предполагает дальнейшую детализацию и конкретизацию.

Во-вторых, предполагалась многоальтернативность знаний, на каждом из уровней, т.е. наличие нескольких способов конкре­тизации зависимостей, функциональный вид которых указан.

В-третьих, мы, явно не упоминая этого, ввели масштабирование пе­ременных типа X^k и Y^k по размерам, что связь между ними может быть отражена через переменные типа G^k

В-четвертых, неявно ис­пользовалось предположение о независимости способа представле­ния знаний от способа их применения. Наконец, в-пятых, все рассуждения носили статичный (синхронический) характер, поскольку вопросы создания и использования такой системы знаний игнорировались.

В данном разделе мы сделаем шаг в сторону динамического подхода, а именно, рассмотрим вопрос о том, как такие знания можно использовать. Далее мы не касаемся вопроса о том, насколько справедлива гипотеза о наличии систематизированных в вышеизложенные структуры знаний и до какой степени все выходящие в эту структуру представления знаний параметры точно заданы.

Даже в paмках однопарадигмального подхода проблема отбора и 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 смогут заполнять одно н то же функциональное место друг с другом.

В зависимости от предпочтимости по всем входящим в зависи­мости параметрам, в частности р^?_i, ?^?_1i, q^?_i, ?^?_21, Cond^?_i, Res^?_i, устойчивости по этим параметрам, условий аналогии, целостности, ресурсоемкости и относительной субъективной значимости этих условий, могут быть сформулированы метаправила отбора знаний.

После осуществления выбора совокупности расчетных взаимосвязей возникает вопрос о расчетной схеме для их совместного ис­пользования. Конечно, в случае, если зависимости (1)-(4) являются квантифицированными (имеют вид правил типа: если Х принадлежит некоторой области {X}^?, то У принадлежит некоторой области {Y}^? - аналогично этой аппроксимации взаимосвязи

(1) могут быть построены аппроксимации взаимосвязей типа

(2) - (4), то использование такой системы взаимосвязей можно проводить в рамках уже традиционных для идеологии экспертных систем представлений (например, в рамках идеологии продукцион­ных экспертных систем).

Применение в качестве взаимосвязей уже непрерывных соотношений заставляет обратиться к методам, уже традиционным для машинной интерпретации данных каротажа (таким, как метод нелинейной оптимизации [5]) или методам типа E'M-алгоритма, обычно эффективным при решении задач с подобной структурой.

Важной отличительной особенностью таких вы­числительных алгоритмов, имеющих своими идейными истоками метод максимума правдоподобия, является итерационный харак­тер получения решения. Вместе c тем вcе эти методы способны гарантировать лишь локальную сходимость к решению (впрочем, сходный недостаток - просмотр лишь одной линии рассуждений свойственен и большинству продукционных систем).

В качестве важного и оправданного с точки зрения пользователя средства, позволяющего попадать в окрестность искомого решения, может выступать его поэтапное выполнение (в нашем случае возможность поэтапного выполнения гарантируется наличием иерархии зависимостей типа (1)-(4) и спуском на последующий уровень этой иерархии с использованием оценок, G^k и X^k полученных на предшествующем иерархическом уровне). Завершая на этом данный раздел, уместно упомянуть, что использование метода математического программирования при реализации экспертных систем, судя по последним зарубежным публикациям, предполагает выглядеть одиозным.

О природе заблуждений при формировании и использовании знаний

Перед тем как перейти к проектированию идеализированной структуры однопарадигмального знания (лишь в рамках некой структуры открытость знания к пополнению может быть уместной, ибо будет приводить к росту этого знания, а не к созданию своего рода помойки разрастающегося, как опухоль, неорганизованного знания), уместно отметить принципиальные недостатки существующего традиционного знания. Приведенные выше для отбора зна­ния о строении и метаправилах представляются во многом самоочевидными.

Однако до сих пор используемые при количественной интерпретации данных каротажа системы знаний обладают мно­гими недостатками. С чем это связано?

Вопрос о природе заблуждений имеет многовековую историю [10, 11, 16]. Практика показывает, как дорого обходится наивная вера в отсутствие таких заблуждений.

К настоящему времени выработаны традиции, в соот­ветствии с которыми для наиболее важных и ответственных раз­работок предпринимаются специальные усилия, чтобы уменьшить вероятность их возникновения или увеличить вероятность их устранения (известны огромные размеры премий за обнаружение опечаток в таблицах или за нахождение способа несанкционированного доступа в вычислительные сети).

Вопрос о природе заблуждений в последние десятилетия интенсивно исследуется в рамках теории аргументации и новой риторики. В рамках этих областей знания анализ природы заблуждений исходит из того, что в основе причин, обусловливающих возникновение заблуждений (уклонений от истины), лежит то, что лицо, порождающее эти заблуждения, исходит из системы ценностей, отличной от традиционной научной.

Действительно, многие заблуждения, бытующие в практике количественной интерпретации данных каротажа, представляются

очевидными. Именно это обстоятельство обусловливает повсемест­ное распространение состояния вынужденного двоемыслия любого вдумчивого интерпретатора, понимающего несоответствие применяемых им на практике систем знаний объективной действительности.

Спасительное приятное невежество, в котором пребывают более наивные или более циничные интерпретаторы, опирается обычно на крайне обедненную схему знаний, для которой характерны не просто отсутствие ответов на вопросы, но я непонимание того, что эти вопросы существуют (т. с. во введенных обозначениях - не только отсутствие системы требуемых но и непо­нимание того, что такая система должна строиться).

Крайне обедненная схема знаний обычно состоит из нескольких, кочующих десятилетиями из статьи в статью теоретических тривиальностей (обычно взятых напрокат из курса общей физики 50-х гг. издания) или регионально оправданных эмпирических обобщений (сфера применения которых неоправданно расширяется), применяемых даже без тени внутреннего сомнения. Результатом такого в ряде случаев воинствующего невежества (оно обычно оправдывается тем, что применяется на практике, хотя по сути это не оправдание, а серьезное самообвинение) является появление в работах по прикладной геологии большого числа ошибок и легко выявляемых заблуждений. В сановном все заблуждения сводятся к тому, что используемые в построениях петрофизиков соотношения типа (1)-(4) имеют искаженный статус и оценки включаемых в них параметров р^?_i, ?^?_1i, q^?_i, ?^?_21, Cond^?_i, Res^?_i, или же выбранная парадигма S^k приводит к неинформативным взаимосвязям.

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

Однако это искажение является лишь результатом, имеющим определенные социально-психологи­ческие истоки.

Вопрос об истоках заблуждения стоял уже у порога натурфилософии. Особенно детально его исследовали скептики, а одну из ранних классификаций заблуждений предложил Ф. Бэкон. Пожа­луй, наиболее разработанная классификация заблуждений была предложена Д. С. Миллем [10]. Он выделяет два «нравственных истока» заблуждений (равнодушие к достижению истины и увле­чение) . Автор не в силах удержаться от цитирования Д. С. Милля и В. Минто, поскольку их слова, написанные в прошлом веке, кра­сочно описывают ряд хронических болезней прикладной геологии и геофизики века нынешнего: «Равнодушие к истине само по себе не может произвести оши­бочной уверенности, оно действует лишь тем, что препятствует уму собрать надлежащие доказательства или проверить их законным и строгим образом, вследствие чего ум остается беззащитным против всякого рода мнимых доказательств, которые либо представ­ляются сами собою, либо обуславливаются тем, что ум выполняет меньшее количество труда, чем таковое бы следовало».

Увлеченность приводит к тому, что «человек пугается строгих выводов, если их результат может быть неприятен». Еще более резко это знакомое нам стремление к действиям под лозунгом благородных намерений принести на практике пользу - обществу характеризует В. Минто [11]: «Чем меньше уверенность основана на рассужде­нии, тем больше за нее держатся, и философское сомнение, отсрочка решения вопроса противны для непосредственного человека, уверенность же сама, по себе доставляет ему удовольствие».

Отметим, что указанные истоки характерны как для чисто умозрительных построений, так и для голого эмпиризма (когда явле­ния пытаются изучать лишь на основе формально-статистических методов по нерепрезентативной выборке). М.М.Бонгард называл их предрассудками, что имеет по сути те же истоки.

Наивный эмпиризм, пожалуй, даже более распространен среди геофизиков. При этом нередко преждевременные обобщения мотивируются изу­чением данных на основе лишь одной заранее декларированной (нередко, крайне громоздкой и недоступной для проверки) схемы, что превращает эту работу в формально-ритуализованную и про­тиворечит лозунгу Хемминга: «Цель расчетов не число, а понима­ние».

До настоящего времени мы говорили в первую очередь о самозаблуждениях. Однако грань между самозаблуждением, бессоз­нательным обманом и намеренным искажением истины провести далеко не просто.

Причиной такого явления, как обман (оно было характерно уже во времена софистов, о нем упоминают Аристотель и Бэкон, но для писавших в прошлом веке Милля и Минто оно не казалось слишком часто встречаемым и опасным), является то, что «наука превращается в непосредственную производительную силу» и уже стала ареной действия тоталитарных бюро­кратических систем, для которых характерны сильная иерархичность и подконтрольность (целей, информации, оценок).

Тоталитарная система возводит в норму собственное интеллектуальное и этическое убожество, априорно низводя знания и возможности под­чиненных ниже уровня аппаратчиков от науки, давно уже ничего не знающих и не умеющих (впрочем, сказанное не исключает вы­сокого самомнения, позволяющего считать все им неизвестное или непонятное не относящимся к делу, бессмысленным, неверным, а при случае даже «вредным» для дела). В последнем они правы.

Действительно, для их дела (служения самому себе и эстаблишменту ими поддерживаемой тоталитарной системы) любая серьезная работа вредна, ибо она вскрывает бессмысленность, а чаще и прямой вред от их деятельности. Отбор системы знаний, часто совершаемый аппаратчиками от науки, следует довольно простому набору метаправил, отличных от приведенных в предыдущем раз­деле. Приведем некоторые из этих метаправил (МП), следуя ряду публикаций по теории аргументации. В рамках этих метаправил происходит сравнение лицом, принимающим решение, утверждений по их предпочти мости (декларируется, что эта предпочтимость обусловлена более высокой адекватностью утверждений изучае­мым объектам или явлениям, более высоким уровнем обоснования этой адекватности или более низкой ресурсоемкостью). На самом деле в перечисляемые ниже новые МП эти показатели по сущест­ву не входят.

МП1. Утверждение, принадлежащее авторитету (лицу, имею­щему более высокий статус в аппарате, лицу, принимающему ре­шение (легко присваиваемое этим лицом), полезному соратнику, удобному подчиненному), более предпочтительно, чем принадлежащее не авторитету (оппоненту, неудобному подчиненному) при приблизительном сходстве по всем параметрам.

МП2. Утверждение, используемое ранее (опубликованное, или дублированное многократно и широко применяемое на практике), предпочтительнее при приблизительном сходстве по всем осталь­ным параметрам.

МПЗ. Всякая сопровождающая утверждение информация о их адекватности, области применимости, уровне обоснования, точно­сти, ресурсоемкости является излишней. Все утверждения делятся по этим параметрам лишь на два класса (приемлемые и неприем­лемые).

МП4. Чем быстрее и с чем большей выгодой для лица, прини­мающего решение, можно использовать утверждение, тем оно предпочтительнее.

Легко видеть, что данный набор метаправил (приблизительно таким пользовался и Т. Д. Лысенко) является вполне достаточ­ным, чтобы при любой степени некомпетентности эффективно со­действовать формированию развесистой административно-региональной системы знания.

Видно и другое, что важным препятстви­ем на пути формирования такой системы является открытость ее для анализа (например, на основе осуществления независимых и гласных экспертиз). Именно монополия на информацию, вообще характерная для тоталитарных систем, выраженная в виде МПЗ, приводит к искажению объективных с научной точки зрения раз­личий между утверждениями и создает основу для административного произвола и приклеивания ярлыков (бессмысленного, ложного, а при случае и «вредного» для дела).

Многоальтернативность и подконтролыность децентрализован­ных оценок, являющихся нормой в цивилизованных и демократи­ческих сообществах, создают основу, позволяющую сопротивлять­ся работе, указанной в данном разделе системы метаправил, Ш.А. Губерманом сформулировано интересное обобщение о воз­растании в подобных обществах роли экзотерических (максималь­но открытых для понимания их сущности в этом смысле подконтрольных, доступных децентрализованной оценке) процедур.

По-видимому, потребность в распространении такого рода процедур связана с необходимостью для современного человека обрести основания для выбора или творческого синтеза в мире, грозящем не­предсказуемыми последствиями во всех сферах деятельности че­ловеческой личности. К сожалению, потребность в раскрытии про­цедур приводит к противодействию тех, кто должен быть ответст­венен за нынешнее состояние дел и кто понимает, что в сущности «король голый!».

Противодействие такому раскрытию, привычное а тоталитарных системах, в стыдливо-тоталитарных обычно идет под надуманными лозунгами, типа указаний на сложности такого открытия, запутанности причинно-следственных связей, интуитив­ного характера умозаключений, ссылок на авторитеты, а иногда и «дружеского» совета («Зачем вам все это нужно?» или «А что это изменит?»).

Психологически истоки такого противодействия ясны. Вряд ли стоит искать всегда осознанное стремление к искажению истины в подобных попытках скрыть степень обоснованности своих утверждений. Известно, что человеку вообще свойственно стремле­ние к сильной концептуализации од упрощению сложности сущест­вующего в мире разнообразия, что обычно приводит к ошибкам типа «поспешного обобщения».

Боязнь признания ошибок такого рода приводит к фрустрации, степень которой тесно связана с уровнем рекламы собственных достижений и бессознательным осознанием своего уровня некомпетентности (того, что основная личная ценность определяется лишь достигнутым уровнем в иерар­хии административной системы, а не способностями, знаниями и умениями). Вместе с тем нередко даже бессознательная фиксация собственных недостатков приводит к еще большим деформациям личности. Поэтому в итоге путь, к открытому для анализа и кри­тики знанию в любой системе, кроме тоталитарной (оперирующей с фиктивными ценностями и распределительными механизмами), неизбежен (хотя обычно и чрезмерно долог).

Лишь раскрытость для анализа и критики, аргументированность вместо декларирования приводят к более высокому уровню понимания и эмоционально-личностного принятия предлагаемого знания (вопрос о дифференциации уровней понимания интересно обсуждается Д.А. Поспеловым и Б.М. Величковским). Любая по­пытка лишить знание вышеупомянутых атрибутов его адекватно­сти, замалчивание противоречащих фактов, чужих публикаций всегда используются административно-региональным знанием.

Прервем лозунговое осуждение, ибо одного декларирования плюрализма мало. Надо проектировать работу так, чтобы уменьшить вероятность появления заблуждений,

Способы построения и развития знаний

В данном разделе мы попытаемся снять еще одно ограничение картины представления знаний, развитой выше (рассмотреть во­прос о формировании знаний). Развитие знаний невозможно без диалога, т. е. без столкновения и переформирования уже сложившихся представлений с непривычными.

Диалог или автодиалог предполагают сосуществование двух сопоставимых друг с другом (т. е. в общих чертах сходных, имеющих сходное строение функ­циональных мест) структур, представляющих предмет диалога. В ходе диалога может или вырабатываться новая структура, или же выбираться и модифицироваться одна из уже имеющихся. Было бы наивным считать, что в рамках данного раздела удастся хотя бы упомянуть важнейшие вопросы, возникающие в ходе синтеза знания. Вместе с тем, поскольку зачастую само существование подобных вопросов игнорируется, представляет интерес фиксация хотя бы некоторых.

Выше мы исходили из того, что зависимости типа (1)-(4) уже некоторым образом заданы. Однако возникает вопрос, откуда эти зависимости могут появиться. Следователь­но, основной щелью данного раздела должна быть выработка принципиальных моментов для идеологии инструментальных средств, предназначенных для поддержки работы по построению таких взаимосвязей. Для разработки таких средств в качестве самого первого шага, видимо, следует ввести систематическое разграни­чение состояний с положительным ответом (знак «+») на вопрос (например, на вопрос о приемлемости зависимости типа (1)-(4) некоторого конкретного вида), отрицательным («-») и неопреде­ленным («?») -или невыясненным ответом. Введение неопределен­ного ответа (это вполне в духе идей логик без исключенного третьего) позволяет строить работу по систематическому уменьше­нию области неопределенности наличного знания и делает почти криминальным механизм порождения заблуждений, основанный на произвольном приписывании высоких оценок указанных нами параметров типа р^?_i, ?^?_1i, q^?_i, ?^?_21, Cond^?_i, Res^?_i или изменение ста­туса взаимосвязей (например, с регионального и эмпирического на глобальный и теоретический) на субъективной основе.

Отличительной особенностью такой работы могут служить ее ограниченность (на самом деле именно задание вполне определенного набора функциональных мест, которые должны быть запол­нены) и фиксация характера их заполнения, т. е. указание вида ответов («+», «-», «?») относительно значений каждого из па­раметров введенных нами структур. Вместе с тем целесообразно отметить, что степень эффективности такого подхода к формиро­ванию знаний в значительной мере определяется степенью струк­турной организованности этих знаний. Выше мы уже начали чаcтично проводить эту работу на основе подразделения переменных на группы и расчленения этих групп на подгруппы (мы уже упо­минали, что взаимосвязи Y с X типа (1) устроены таким обра­зом, что каждая из них разрешена относительно отдельной компо­ненты вектора Y^k, причем от других компонент вектора Y каждая из них не зависит).

Гораздо более серьезными представляются трудности в структурировании взаимосвязей типа (2)-(4). Од­на из наименее преодолимых заключается в том, что зависимости этого вида известны в основном лишь по их проекциям (парным зависимостям), а для корректного их восстановления требуется проведение большого объема исследований (е 1979 г. Г. Н. Зверев отметил, что для моделирования процессов генезиса пород необхо­димо написание порядка 10000 программ, хотя цифра эта, видимо, завышена).

Вместе с тем большие принципиальные трудности при модели­ровании процессов генезиса возникают в связи с тем, что значительная часть переменных типа G^k неизвестна, а реконструируется с большим трудом и неоднозначно.

По существу на сегодня схе­ма построения знаний в некотором смысле обратна схеме их ис­пользования, поскольку работа идет не от абстрактного к конкрет­ному, а от конкретного к абстрактному.

Пока мы не фиксировали разницы между однопарадигмальным и полипарадигмальным подходом. Вместе с тем наибольшее раз­личие между подходами с разными парадигмами проявляется при работе с наименее разработанными или наиболее спорными вопросами.

Однако работа, при которой межпарадигмальный диалог от­сутствует, представляется исходно ущербной (именно отсутствие такого диалога создает почву для появления заблуждений). На какой же основе такой диалог в принципе возможен? Для этого следует предварительно выявить причины возможного различия между парадигмами.

Автору представляется целесообразным вы­членить в качестве оснований различия несколько принципиальных.

В качестве базового основания стоит, по-видимому, прежде всего выделить системы переменных X^k, Y^k, G^k , а также конкретный тезаурус зависимостей типа (1)-(4), ориентированный на эти переменные.

Наконец, на следующих местах находятся значения параметров, входящих в эти зависимости, способы определения значений этих параметров и эмпирический базис парадигмы, по которому эти параметры были получены. Ясно, что для полноценного диалога, а не общения взаимно глухих предметных шови­нистов необходимо, чтобы имелась некоторая общность этих структур, позволяющая вычленить новое в позиции, отвечающей чужой парадигме, и воспринять аргументацию в его пользу.

Не имея здесь возможности подробно обосновать свою точку зреняя (отошлем заинтересованного читателя к работам [2,9,12,15], в которых обсуждаются сходные проблемы), упомянем лишь некоторые принципиальные моменты данной проблематики.

Мы считаем необходимым ввести переменные для описания процесса работы со знаниями (эпистемические переменные).

Переменные эти должны характеризовать статус формирующе­гося знания (возможно с нескольких позиций – S^k).

В рамках статуса должны быть охарактеризованы теоретический и эмпирический базис знания, причем для знаний, характеризующих высо­кие уровни (относящиеся не к отдельным фактам, а к типологическим), должна быть приложена информация, позволяющая оце­нить надежность его получения.

В работе [8] мы уже писали о принципах аттестации петрофизических зависимостей, основанной на знаниях. Однако там пред­полагалось, что зависимости уже упорядочены по их рейтингу при­менительно к конкретным условиям.

Попытки проведения такой работы на практике показывают, что в настоящее время я незавершенность теоретических разработок, и малая насыщенность, и заметная неоднородность эмпириче­ских данных не позволяют еще получать устойчивые рейтинги. Это означает необходимость разработки специальных средств оправда­ния («адвокатуры» и «адвокатуры дьявола») для зависимостей и вынесение их на структуры типа «классной доски» (с периодиче­ским пересчетом). При этом сами средства оправдания могут ме­нять свою мощность и субъективно настраиваться в рамках каж­дой отдельно взятой парадигмы S^k. Наконец, над «адвокатурами» (свидетельствующими о внутрипарадигмальной оправданности) и «адвокатурами дьявола» (свидетельствующими о внутрипарадиг­мальной противоречивости) должны надстраиваться «метаадвокатуры», обеспечивающие выбор между парадигмами и также на­страиваемые с учетом субъективных предпочтений.

Отметим, что именно метаадвокатура создает общность, приводящую взаимно глухих парадигмальных шовинистов к диалогу, позволяющему вы­членить области сходства и конфликтов и продвинуться в разре­шении этих конфликтов на основе синтеза нового знания.

Сформулированный в предшествующих разделах подход к ко­личественной интерпретации данных каротажа я керна обладает важным достоинством (он выглядит настолько общим, что охватывает традиционные подходы к интерпретации, оптимизационные подходы и подходы, основанные на идеологии продукционных ЭС) и сопряженным с ним недостатком (при его реализации нет «ко­ролевского пути» и все сложнейшие проблемы синтеза знаний, ме­тодологии, литологии, петрофизики, прикладной статистики при­дется не обходить, а пытаться разрешать).

В сущности, перефра­зировав классика, можно утверждать, что такой подход имеет те же недостатки, что честный труд по сравнению с воровством. Удастся ли нам, преодолевая научные и организационные трудно­сти, существенно продвинуться внамеченном направлении или все это останется утопией, которая вернется к нам в новой упаковке с Запада, — это зависит от многих факторов, в том числе от нашей решимости и возможности деятельно отнестись к построению будущего.

ЛИТЕРАТУРА

1. Величковский Б.М., Капица М.С. Психологические проблемы изучения интеллекта//Интеллектуальные процессы и их моделирование. - М.: Наука, 1987. - с. 120-141.

2. Гадамер X. Г. Истина и метод. - М.: Прогресс, 1988. - 704 с.

3. Гарден Ж. К. Теоретическая археология. - М.: Прогресс, 1983. - 285 с.

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

5. Еникеев Б.Н., Ищенко Т.Ю., Чукина Л.В. Проблемы примене­ния методов прикладной статистики при построении обобщений петрофизических зависимостей // Вопросы повышения эффективности промыслово-геофизических работ. М.: ВНИИОЭНГ, 1989. - c. 77-86.

6. 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, - c. 85-94.

7. Еникеев Б.Н. Петрофизические модели полимиктовых горных пород// Математические методы описания горных пород и расчета их эффективных свойств. — М.: Наука, 1986. - c. 65-80.

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

9. Лефевр В.А. Конфликтующие структуры. - М.: Сов. радио, 1878. 160 с.

10. Милль Д. С. Система логики силлологической и индуктивной. - М.: Книжное дело, 1990. - 781 с.

11. Минто В. Дедуктивная и индуктивная логика. - М.: Типогр. Сытина, 1908. - 548 с.

12. Paкитов А. И. Опыт реконструкции концепции понимания Фридриха Шлейермахера//Историко-философскийежегодник. -М.: Наука,1988. - c.150-165.

13. Смирнова А. С. Информационный подход в геологии. - М.: Недра, 1985.-157 с.

14. Тернер Дж. Структура социологической теории. — М.: Прогресс, 1985. 473 с.

15 Хьюит К. Открытые системы//Реальность и прогнозы искусственного интеллекта. — М.: Мир, 1987. - c. 85- 102.

16. Шарапов И. П. Метагеология. Некоторые проблемы.—М.: Наука, 1989. - 209 с.

Хотите принять участие в обсуждении текста этой статьи? Обсуждение текста

На оглавление cайта

На сайт ПЕТРОФИЗИКА и ИНТЕРПРЕТАЦИЯ

При копировании просьба сохранять ссылки. Материалы с сайта www.petrogloss.narod.ru