При рассмотрении ЧФ второго рода исходят из положения, что Исполнитель, выбрав b-ую цель управления, ее больше не меняет, а всякие внешние факторы и воздействия на него со стороны других людей могут лишь повлиять на его способности (качественные и временные) к выработке решения по достижению b-ой цели. Судить о работе Исполнителя с точки зрения негативного или позитивного проявления ЧФ второго рода можно, только если для i-го места, которое занимает Исполнитель в иерархии управления, существуют нормированные требования к процессу его деятельности. В идеальном варианте в качестве таковых требований должны выступать эталонный алгоритм решения задачи по достижению b-ой цели (алгоритм принятия решения, обеспечивающего абсолютное достижение b-ой цели) и соответствующая этому алгоритму функциональная структура деятельности Исполнителя по реализации принятого решения, а также нормативные показатели, характеризующие отклонение деятельности Исполнителя от указанных алгоритма и функциональной структуры.
Руководитель и коллектив в процессе выработки и реализации решения могут, используя приведенные выше стимулы, корректировать работу Исполнителя. При этом они могут придерживаться трех основных позиций: 1) "консервативной", когда поддерживается выполнение Исполнителем заданных норм, хотя имеется возможность оптимизации его деятельности; 2) "прогрессивной", когда поддерживается поведение Исполнителя, направленное на оптимизацию своей деятельности; 3) "ординарной", когда поддерживается выполнение Исполнителем всех установленных норм без проведения анализа на возможность их оптимизации.
"Негативным или позитивным проявлением ЧФ второго рода ib-ой ориентированности называют свойство Исполнителя, занимающего i-ое место в иерархии управления, при принятой им b-ой цели, отклоняться по качественно-временным показателям своей деятельности (соответственно в сторону ухудшения или улучшения) от заданных нормативов (для позитивного проявления ЧФ при "консервативной» позиции Руководителя и коллектива со стороны Исполнителя требуется преодоление тормозящего действия внешнего стимулирования)» [31, С.226]. Объективная оценка негативного или позитивного проявления ЧФ второго рода возможна только на основе выявления физически измеримых показателей деятельности Исполнителя, характеризующих степень достижения b-ой цели, определения величины их отклонения от эталонных значений и последующего нормирования этих отклонений в принятой системе нормативов.
ЧФ третьего рода для основного процесса управления является как бы фоновым, поскольку связан с комфортностью обстановки для Исполнителя. Этот фон в ряде случаев может играть решающую роль и обусловливается причинами, которые разбивают на три основные группы: 1) психологическая комфортность рабочей обстановки (формальные, традиционные и межличностные отношения, порождающие человеческие взаимодействия, подкрепляемые различными стимулами), оцениваемая условным показателем Кр; 2) общее психофизиологическое состояние определяемое средой обитания (семейные жилищные и другие условия личной жизни),оцениваемое условным показателем Кo; 3) деятельностная и информационная комфортность (эргономичность) рабочего места, оцениваемая условным показателем Ки.
Допустим, что для Исполнителя, находящегося на i-ом месте в иерархии управления и стремящегося достигнуть j-ую цель, имеются какие-то установленные нормы комфортности Кр,Ко,Ки (фактически такие нормы имеются только для оценки рабочего места, они приведены в ГОСТ 20.39.108-85), а ухудшение или улучшение этих показателей будет вызывать соответствующие изменения проявления ЧФ первого и второго рода. Резкое ухудшение условий комфортности, особенно по показателю Кр, может приводить к психологическому срыву Исполнителя (стресс 2 типа) и соответственно к резкому негативному проявлению у него ЧФ первого и второго рода. Комфортность работы Исполнителя обеспечивается в общем случае за счет ресурсов системы, которые, как правило, являются ограниченными. Распределяя свой ресурс, система не должна допускать возможности возникновения у Исполнителя стресса 2 типа.
"Негативным или позитивным проявлением ЧФ третьего рода ij-ориентированности называют свойство Исполнителя, находящегося на i-ом месте иерархии управления, при осуществлении им деятельности по заданной j-ой цели изменять свои проявления ЧФ первого и второго рода в зависимости от изменения комфортности обстановки (рабочей обстановки, среды обитания, эргономичности рабочего места)"[31, С.227]. Обеспечение стимулирования (мотивации) и комфортности Исполнителя требует от системы определенного расхода ресурсов, это своего рода плата системы за поддержание различных проявлений ЧФ на необходимом для достижения целей системы уровне.
Каждый человек имеет свой ограниченный внутренний ресурс, наличие которого является обязательным условием выполнения им любой деятельности. Отсюда характер проявления ЧФ первого и второго рода будет зависеть от величины этого ресурса и рациональности его использования. В понятие внутреннего ресурса включают три основных компонента: невосполнимый временной ресурс Rт и восполнимый частично ресурс здоровья, состоящий из психического ресурса Rп и физического ресурса Rф. Ресурсы Rп и Rф являются восполнимыми до определенного предела, при достижении которого у человека происходит потеря соответственно психологической или физиологической устойчивости, т.е. возникает стресс 2 или 1 типа. Большой отбор всех видов ресурса будет приводить либо к снижению качества выполнения человеком основной его деятельности, либо к риску возникновения стресса, в основном 1 типа. "Негативным или позитивным проявлением ЧФ четвертого рода ij-ориентированности называется свойство Исполнителя, находящегося на i-м месте иерархии управления, при осуществлении им управления по заданной j-ой цели изменять свои проявления ЧФ первого и второго рода в зависимости от его внутреннего ресурса и его загрузки, которая включает в себя как полезную работу, так и отбор ресурса на личные, общественные и прочие дела"[31, С.228].
Если считать, что человек ориентирован на выполнение для системы заданной полезной работы, а отбор ресурса на другие работы находится в противоречии с ресурсными возможностями человека, то можно говорить о существовании зоны противоречия между производственной деятельностью человека и отбираемым у него ресурсом на различную отвлекающую деятельность (1 зона противоречия). Другая зона противоречия образуется между потребностями человека в мотивации (стимулировании) и комфортности и ограниченными возможностями самой системы (2 зона противоречия), т.е. система не может неограниченно тратить свой ресурс на стимулирование какого-либо индивидуума, потому что ее ресурс ограничен и, кроме того, должен выполняться принцип справедливости распределения ресурса между людьми, входящими в систему. Нарушение последнего принципа приводит к целому ряду патологических проявлений ЧФ как со стороны тех, кто распределяет ресурс системы, так и тех, кто незаслуженно использует его.
"Человеческий фактор ij-ой ориентированности – это относительный показатель работы человека (негативные и позитивные отклонения от задания, от норм и т.д., оцениваемые с точки зрения интересов системы), находящегося на i-м месте в иерархии управления, при осуществлении им управления по заданной j-й цели в зависимости от действия различных внешних и внутренних стимулов, комфортности обстановки, наличия у человека достаточного внутреннего ресурса и отбора части этого ресурса на посторонние дела"[31, С.229]. Все виды проявления ЧФ могут быть связаны в единый комплекс, структура которого представлена на рис.1.3.3
Рис.1.3.3. Иерархическая структура проявления человеческого фактора с учетом возможности нарушений физиологической и психологической устойчивости (стрессы 1 и 2 типа)
Учет ЧФ и его использование в целях управления становится возможным при организации управления по принципу гомеостата. "Исходя из идеи гомеостатического управления, можно сформулировать большое число моделей поведения человека с управляемым внутренним противоречием, обладающих высокой устойчивостью и адаптивностью к действию различных неблагоприятных факторов» [31, С.244].
Последним видом классификации антропотехнических систем класса В, входящим в указанную выше минимально необходимую совокупность видов классификации систем, анализ которой обеспечивает обоснованный выбор методов их формализованного отображения и проектирования, является классификация проектируемой системы по природе ее системообразующих связей (по субстанциональному характеру взаимодействия элементов в системе или физическому виду основных управляющих воздействий и продукта системы). Данный вид классификации систем призван на основе анализа наполнения (вещественно-энергетическое, информационное) основных каналов связи системы, субстанционального вида средств деятельности и продуктов системы (вещество, энергия, информация) и технологии преобразования исходного продукта (сырья) в конечный продукт системы служить базовой основой для определения основных показателей функционирования и критериев эффективности системы, а также адекватных средств формализации отображения функционирования систем на основе этих показателей и критериев. Рассматриваемая классификация систем является одним из наименее разработанных в теории систем и системотехнике видов классификации. Не останавливаясь на многообразных проблемах классификации антропотехнических систем по указанным выше признакам, остановимся лишь на одном из рассматриваемых в данной классификации видов систем, имеющем непосредственное отношение к проектированию САО, а именно на информационных семантических системах (ISS).
Теория информационных семантических систем – одно из наиболее дискуссионных и бурно развивающихся направлений теории информации, занимающееся исследованием проблем переработки и преобразования осмысленной информации для достижения определенных целей. Естественно, что и терминология используемая в данной научной области является не устоявшейся. Именно в целях единообразия применяемой терминологии из всего имеемого многообразия научной литературы по данной тематике в настоящем исследовании используется лишь незначительная часть работ [30,31,32,93], в наиболее концентрированном и логически завершенном виде представляющая общепризнанные перспективные научные концепции отображения, формирования и переработки информации. а также оценки эффективности этих процессов.
"Информационными семантическими системами (ISS) называют такие системы, функционирование которых направлено на достижение цели. Специфической особенностью их функционирования являются семантическая переработка семантической информации» [93, С.13]. В данном определении "семантическая переработка семантической информации» является синонимом высказывания "выполнение семантических операций над семантической информацией". Примерами такой переработки является преобразование семантической информации одной формы представления в другие как на уровне первичной, так и вторичной семантической информации, сжатие и преобразование первичной во вторичную семантическую информацию, формирование первичной семантической информации об объекте в соответствии с заданием, информирование между объектами и т.д.
Понятие "семантическая информация» до сих пор не имеет общепринятого определения. В настоящем исследовании для его определения принята формулировка Н.М. Соломатина как наиболее полно соответствующая целям анализа и проектирования САО. "Выраженные знаками сведения о выделенной заданием стороне (сторонах) объекта называют семантической информацией (SI)» [93, С.14].В приведенном определении понятие "сведения» является первичным и не определяется. Представляется важным раскрытие понятия "знак". "Знаком называется материальный предмет (процесс, явление, событие и пр.), выступающий в качестве представителя некоторого другого предмета, свойства или отношения и используемый для приобретения, хранения, переработки и передачи сообщений (семантической информации, знаний)» [93, С.18].
Понятие "знак» удобнее всего раскрывается через понятие "знаковая ситуация", которая представляет собой пару из знака и обозначаемого им предмета (явления, процесса и т.д.):
– Иванов Валерий Николаевич – человек, носящий это имя;
– тост – виновник торжества;
– чертеж – рассматриваемый прибор или устройство;
– график – зависимость каких-то величин между собой;
– название книги, статьи – документ.
В приведенных выше примерах знаковых ситуаций слева стоит знак, а справа – обозначаемое или, как принято говорить в семиотике, денотат. Различают языковые и неязыковые знаки.
Неязыковые знаки – это знаки-копии, знаки-признаки, знаки-символы. Знаки-копии – это воспроизведения, репродукции, более или менее сходные с денотатом (фотографии, отпечатки пальцев, рисунки и т.д.). Знаки-признаки – это знаки, связанные с денотатом (обозначаемым) как действия со своими причинами (иначе называемые симптомами, приметами и т.д.). Знаки-символы – это знаки, которые в силу заключенного в них наглядного образа однозначно ассоциируются и используются для выражения некоторого, часто весьма значительного и отвлеченного содержания (древнегреческие театральные маски, траурные одежды, некоторые жесты и т.д.). Неязыковые знаки играют в коммуникации (общении) вспомогательную роль.
Языковые знаки не функционируют независимо друг от друга, а образуют систему, правила которой определяют закономерности их построения (правила грамматики или синтаксиса в широком смысле), осмысления (правила смысла или значения знаков) и употребления. Знаки, входящие в состав языков как средств коммуникации в обществе, называют знаками общения. Они делятся на знаки естественных языков и знаки искусственных языков (искусственных знаковых систем). Примерами знаков естественных языков являются: буква, морфема, слово, словосочетание, предложение, текст. Развитие науки привело сначала к введению в естественные языки специальных знаков (знаки математической, химической и других символик), которые используются для сокращения выражений научных понятий, суждений и способов манипулирования с определенными объектами, а затем к созданию искусственных языков, правила которых (включая правила синтаксиса и смысла) задаются в явной форме. Искусственные языки в науке являются не только средством общения, но и получения новой информации об исследуемом объекте. Наиболее яркими представителями искусственных языков (знаковых систем) являются: азбука Морзе, семафорная азбука, алгоритмические языки программирования различных уровней и т.д.
Специфическими особенностями всех видов языковых знаков являются: способность выступать в качестве заменителя обозначаемого (денотата), нетождественность знака и денотата (кроме отдельных случаев), многозначность соответствия знак-денотат (полисемия, синонимия). Знак может не только обозначать конкретный денотат, но и указывать его место в мире вещей, определять его отдельные свойства. Выраженное знаком свойство денотата, т.е. понятие об обозначаемом, которое несет данный знак, называется концептом этого знака. Таким образом, знак может выражать как конкретный денотат, так и его концепт. Это отношение знак –денотатконцепт называют треугольником Фреге. Один и тот же знак может обозначать различные денотаты, характеристика знаков отражающая количество денотатов им обозначаемых называется экстенсиональной. Экстенсионал знака – это его конкретное значение или класс всех его допустимых денотатов. Существует еще интенсиональный аспект знака, т.е. выражаемое знаком общее понятие. Интенсионал знака – это смысл знака, т.е. характеристика содержания знака или характеристика концепта.
Различают однородные и комплексные формы представления семантической информации. Множество однородных форм можно определить выражением
где: t – текстовая форма (t-форма) представления;
S – аудиальная (речь, звуки) форма (S-форма);
g – визуальная (жесты, пластика и т.д.) форма (g-форма);
C – изобразительная, графическая форма (C-форма).
Комплексная форма (U-форма) представления семантической информации объединяет несколько однородных форм. Широкое распространение получила комплексная форма представления, объединяющая аудиальную и визуальные формы и получившая название аудиовизуальной формы – Sg-формы (телевидение, кино и т.д.).
В общем случае множество вариантов комплексных форм представления семантической информации можно определить аналитически, используя операцию прямого произведения множеств:
– для множества N2, содержащего двойные элементы, имеем:
– для множества N3, содержащего тройные элементы, в свою очередь имеем
Таким образом, множество N2 включает 16 бинарных форм выражения семантической информации, а множество N3 – 64 тернарных формы ее выражения. Использование комплексных форм для выражения семантической информации имеет большое прикладное значение, в частности, для повышения эффективности обучения. Проводимые как в рамках педагогики, так и в рамках теории информации экспериментальные исследования позволяют утверждать, что "степень познания (запоминания) объекта повышается при "одновременном» (дополняющем друг друга) представлении его аспектов множеством форм представления семантической информации"[93, С.20].
По видам семантическую информацию об объекте классифицируют на первичную и вторичную. Первичной считается семантическая информация, отражающая посредством знаков независимые от формы представления результаты обобщений исследований, разработок, наблюдений, сочинений и т.д., имеющие завершенный характер. С точки зрения теории познания первичная семантическая информация представляет собой зафиксированное отображение выделенной человеком стороны (сторон) объекта. Адекватной первичной семантической информацией по отношению к объекту познания является такая информация, которая имеет объективное содержание, максимально соответствующее поставленной человеком цели.
Вторичная семантическая информация отражает посредством знаков для заданной формы представления результаты аналитико-синтетического (анализ-синтез) и логического преобразования первичной семантической информации. Вторичная семантическая информация, естественно, имеет меньшее содержание, чем первичная, так как при ее получении неизбежны потери. Однако, данные потери не являются невозвратными, просто в соответствии с целями формирования вторичной информации часть первичной семантической информации об рассматриваемом объекте может оказаться невостребованной. Для получения вторичной семантической информации необходим предварительный логический анализ целей формирования вторичной информации, а затем сопоставление полученных результатов этого анализа целей с той первичной семантической информацией об объекте, которая имеется. Условием успешного формирования вторичной информации является соответствие объема первичной семантической информации целям ее преобразования. С этой точки зрения получение вторичной семантической информации можно рассматривать как продолжение познания объекта, заключающееся в выявлении его наиболее характерных и устойчивых признаков и использовании последних в определенных целях. Следует отметить, что вторичная семантическая информация является моделью первичной информации. Степень адекватности такой модели находится в прямой зависимости от поставленной цели, налагаемых в процессе получения вторичной информации ограничений на содержание первичной семантической информации, а также от субъективных факторов (имеются в виду проявления человеческого фактора, а также объективные противоречия рассматриваемой информационной семантической системы). Получение вторичной семантической информации неизбежно связано с разрушением и преобразованием структуры первичной семантической информации и построением структуры, отличной от первой.
Принципиальная схема преобразования первичной и вторичной семантической информации в сознании человека была рассмотрена выше при анализе системы обучения на теоретико-познавательном уровне и представлена на рис. 1.2.3.
Проецируя вышеприведенные положения теории информационных семантических систем на данные педагогические науки, необходимо отметить практически однозначную взаимосвязь двух основных типов обучающих воздействий (педагогически направленное воспроизведение обучающим фрагмента учебной деятельности обучаемого, постановка учебной задачи) с теми видами семантической информации (первичная, вторичная), формирование которых является целью этих воздействий:
– целью и продуктом 1 типа обучающих воздействий (педагогически направленное воспроизведение фрагмента учебной деятельности обучаемого) является первичная семантическая информация об УО;
– целью и продуктом 2 типа обучающих воздействий (постановка учебной задачи) однозначно является вторичная семантическая информация об УО.
В исследованиях в области информационных семантических систем сформулированы следующие основные принципы преобразования "объект – первичная семантическая информация» [93, С.28-34]:
1. Принцип семантической топологии (первый принцип). Семантическая информация об объекте остается неизменной независимо от форм ее представления.
В практических приложениях функционирования информационных семантических систем этот принцип проявляется в возможности преобразования различных форм представления семантической информации об объекте при неизменном сохранении смысла.
2. Принцип неадекватности (второй принцип). Полная адекватность первичной семантической информации объекту познания невозможна.
Из данного принципа следует, что, если речь идет об адекватности первичной семантической информации объекту познания (УЭ), то имеется в виду не абсолютная, а относительная адекватность.
Необходимо отметить, что оба приведенных выше принципа имеют непосредственное отношение к педагогике. Более подробно остановимся на втором из них, принципе неадекватности, прямо определяющем процессы переработки семантической информации или семантические операции, как эти процессы принято именовать в теории информационных семантических систем. "Методологической основой выполнения семантических операций, связанных с получением первичной семантической информации, адекватной объекту познания, являются следующие положения:
1) наличие конкретной цели или задания;
2) создание модели объекта с упрощенной структурой;
3) устранение противоречий между многомерным планом содержания и одномерным планом выражения;
4) устранение неопределенностей естественного языка » [93, С.28].
Наличие конкретной цели или задания. Данное положение можно интерпретировать как однозначную формулировку цели. Выполнение этого положения позволяет выбрать из множества объектов тот, который соответствует цели, либо создать такой объект, предварительно наложив определяемые формулировкой цели ограничения на множество признаков, характеризующих оригинал объекта, а затем отделив существенные для цели признаки от несущественных. Последнее необходимо пояснить.
Обозначим: К – содержание выделенного объекта (первичная семантическая информация об объекте); К1 – конечное число его существенных в соответствии с целью рассмотрения объекта признаков, К2 – множество несущественных признаков объекта. Тогда можно записать
Таким образом, семантическую информацию об объекте, ее количественную и качественную определенность можно выразить конечным числом существенных признаков объекта, находящихся в определенном взаимодействии и определяемых формулировкой цели рассмотрения объекта. "Если задание (цель) нечетко сформулировано, т. е. не определено конечным множеством существенных признаков, то постановка вопроса об адекватности преобразования вообще теряет смысл"[93, С.29].
Приведенное выше положение теории информационных семантических систем абсолютно соответствует сформулированному в педагогике выводу о необходимости диагностичной формулировки целей обучения как основы оценки его эффективности: "Цель в педагогике должна быть поставлена диагностично, т.е. настолько точно и определенно, чтобы можно было однозначно сделать заключение о степени ее реализации и построить вполне определенный дидактический процесс, гарантирующий ее достижение за заданное время"[10, С.30].
Создание модели с упрощенной структурой. Достижение этого положения осуществляется:
а) исключением влияния или организацией специального влияния посредствующих объектов на оригинал и отображающий объект;
б) устранением влияния отображающего объекта на оригинал.
Рис.1.3.4. Граф, условно изображающий структуру взаимодействующих объектов.
Анализ пункта а). На рис.1.3.4 приведен граф М={N,L}, условно изображающий структуру взаимодействующих объектов. Вершины его образуют множество N={A,B,C,D}, где А – оригинал, С – отображающий объект; B,D – посредствующие объекты, влияющие на А и С. Дуги графа L={(AD);(DA);...;(AC)} отображают отношения между объектами. Между элементами графа существует отношение доминирования: А>>В; А>>D; C>>D; C>>B, где знак >> обозначает доминирование. В упрощенном варианте считаем, что каждый объект А,В,C,D характеризуется одним параметром а,с,d с одной степенью свободы. Если все параметры в процессе взаимодействия объектов варьируются, то С=f(а,b,d). Если объект D не оказывает существенного влияния на А и С (это определено отношением доминирования),то схема взаимодействия существенно упрощается и С=f(a,b). Приведем взаимодействие объектов A,B,C к виду A'B'C (стрелки указывают направление взаимодействия между объектами). Представим это взаимодействие двумя взаимодействиями А'В; В'С. Допустим, что первоначально происходит отображение А в В, а затем отображение В (под воздействием а) в С. При этом изменяются параметры взаимодействующих объектов. Новыми значениями параметров будут
Соответственно изменение параметров а и равны
Из последних соотношений следует, что изменение параметра зависит не только от параметра a объекта А, но и изменения параметра a под воздействием объекта В. Таким образом, в D содержится отображение параметра оригинала и самоотображение параметра. Так, посредствующий объект В отображает сам себя посредством оригинала А.
После взаимодействия ВС объект В характеризуется измененным параметром b2, а объект С – измененным параметром с1
Следовательно, изменение параметра c отображающего объекта является функцией параметра оригинала, посредствующего объекта, измененного параметра посредствующего объекта под воздействием оригинала и параметра отображающего объекта. Из анализа приведенных соотношений следует, что "при конкретных значениях и приращениях параметров посредствующего объекта соответствие изменения отображающего объекта особенностям процесса оригинала существенно зависит от характеристик посредствующего объекта и может осуществляться с "помехами» из-за наличия этого посредствующего объекта» [93, С.31]. Таким образом, структура взаимодействующих объектов приводится к виду А'С.
Если в рассмотренной структуре принять в качестве А – изучаемый объект, в качестве В – обучающего, а С – обучаемого, то приведенный выше в терминах теории информационных семантических систем вывод в терминах педагогики примет следующий вид: "При имеемом уровне познания изучаемого объекта обучающим и используемых им методах, приемах и способах обучения уровень усвоения обучаемым изучаемого объекта существенно зависит от уровня профессиональной и методической подготовки обучающего и может быть существенно снижен в случае несоответствия последних характеристикам обучаемого.» Это утверждение является одной из основополагающих и общеизвестных закономерностей педагогики.
Анализ пункта б). При рассмотрении двух взаимодействующих объектов А и С (см.рис.1.3.4) Dc=f(a+Da), откуда следует, что изменение параметра Dc объекта С представляет собой функцию параметра а и его изменения Dа. Как указывалось выше, а является объективной характеристикой оригинала А. В свою очередь Dа является субъективной характеристикой объекта А, определяемой характером взаимодействия А с С, а другими словами уровнем отображающих возможностей объекта С. Это обстоятельство является причиной возникновения дополнительных погрешностей, вносимых в процесс отображения отображающим объектом С. Естественно, что следует стремиться свести Dа к минимуму, последнее может быть достигнуто путем изменения характеристики а оригинала А на величину Dа за счет воздействия объекта В. Тогда а1=а-Dа и
Последнее означает, что исключение влияния отображающего объекта С на оригинал А принципиально возможно за счет внесения в сам оригинал А изменений, соответствующих субъективным отображающим возможностям объекта С. При этом достигается наибольшее соответствие полученного отображения особенностям неизменного оригинала. Интерпретируем приведенный выше вывод в терминах педагогики: усвоение изучаемого объекта (УО) обучаемым существенно зависит от познавательных возможностей и характера учебной деятельности обучаемого, возможность достижения адекватного целям обучения уровня усвоения изучаемого объекта (УО) обучаемым определяется возможностями обучающего в представлении изучаемого объекта (УО) в виде наиболее соответствующем познавательным возможностям обучаемого. Таким образом, приведенный выше вывод теории информационных семантических систем также полностью соответствует фундаментальным положениям педагогической науки.
Устранение противоречий между многомерным планом содержания и одномерным планом выражения. Применительно к текстовой форме представления семантической информации (t-форма) план содержания (семантика) представляет собой внутреннюю смысловую сторону объекта (предложения), его логический строй; план выражения или синтаксис является внешней формальной стороной предложения. На рис 1.3.5,а,б соответственно условно изображена многомерность плана содержания и одномерность плана выражения.
Рис. 1.3.5. Условное изображение многомерности плана содержания (семантика) и одномерности плана выражения (синтаксис).
На рис.1.3.5а А,В,С – множество признаков реального объекта, а на рис.1.3.5б – а,в,с – слова, предложения, отображающие сторону реального объекта. "Одномерность отображения плана содержания (плана выражения) обусловлена линейностью любого языка (естественного или искусственного), исключающей фиксацию (написание, произнесение) двух и более слов одновременно» [93, С.32].
В теории информации обоснованы следующие случаи, когда возможно устранение противоречия между многомерным планом содержания и одномерным планом выражения:
1. Совпадение(адекватность) плана содержания(семантика) с планом выражения (синтаксис) возможно в суждениях, состоящих из объекта и предиката, выражающих однозначную мысль, фиксируемую простым нераспространенным предложением.
2. Совпадение (адекватность) плана содержания (семантика) с планом выражения (синтаксис) возможно введением большой избыточности плана выражения (синтаксиса), что достигается введением в описание большего числа уточнений, пояснений, параллельных контекстов, схем, графиков, диаграмм и др.
В отношении педагогики из приведенной выше закономерности следует, что любой изучаемый объект в соответствии с четкой сформулированной целью его изучения имеет один план содержания, т.е. фиксированную семантическую или смысловую сложность. Данный объект может быть представлен определенной совокупностью планов выражения (приемов, способов обучения), причем синтаксическая сложность этих планов выражения всегда больше семантической сложности изучаемого объекта. Другими словами, вне зависимости от количества синтаксической информации (знаков естественного или искусственного языка),предоставленной обучаемому в процессе реализации того или иного способа обучения в случае усвоения обучаемым изучаемого объекта результат оценивается одним и тем же количеством семантической информации, которое однозначно соответствует плану содержания (семантике или смысловой сложности) изучаемого объекта. Данный вывод, как будет показано ниже, имеет чрезвычайно важное значение для формализации управления учебной деятельностью обучаемых.
Устранение неопределенности естественного языка. Основным источником неопределенностей естественного языка является неоднозначное соответствие слова его смысловому значению. К основным видам неопределенности языка относится полисемия, омонимия, синонимия и др. Следствием неопределенности естественного языка является то положение, что разным количеством логически связанных между собой слов можно выразить одну и ту же мысль. Для этого нужно установить между ними взаимно однозначное соответствие.
Неопределенности естественного языка являются основным источником смысловых искажений семантической информации. Полностью устранить неопределенность естественного языка невозможно, однако свести к минимуму вполне реально. Этого можно достичь посредством избыточности описания или наложения ограничений на разнообразие значений слов, т.е. приведения их к терминам (однозначности).
Обобщая результаты краткого анализа семантической операции, связанной с созданием первичной семантической информации, адекватной объекту познания, можно сделать вывод о существовании трех типов первичной семантической информации: естественного, модельного и математического. Естественный тип благодаря имеющейся избыточности получил наибольшее распространение. Наибольшей адекватностью обладает математический тип, позволяющий выразить структуру объекта, процессы происходящие в нем, с количественной определенностью. Модельный тип занимает промежуточное положение между естественным и математическим, объединяя достоинства обеих других типов, и является наиболее перспективным с позиции формализации содержания обучения.
Наряду с семантической операцией "оригинал – первичная семантическая информация", вторым основным видом семантической операции является преобразование "первичная семантическая информация – вторичная семантическая информация". Реализация данной операции также базируется на приведенных выше принципах преобразования информации, т.е. принципе семантической топологии и принципе неадекватности. Сущность рассматриваемого второго основного вида семантических операций состоит в уменьшении содержания (сжатии) первичной семантической информации в соответствии с определенными целями, а не в получении ее копии. Смысл получения вторичной семантической информации заключается в использовании знаний об оригинале объекта (первичная семантическая информация) для решения задач управления им.
В теории информационных семантических систем рассматривается два основных метода сжатия семантической информации: эвристический и модельный. В процессе реализации обоих этих методов уменьшается содержание используемой первичной семантической информации, выявляются существенные в отношении принятой цели признаки объекта познания, признаки выражаются соответствующими знаками по определенным правилам.
Для эвристического метода сжатия характерно нестрогое задание цели, которое не определено конкретным содержанием. Такая цель выражает лишь плохо сформулированную потребность человека уменьшить содержание первичной семантической информации. Человек, располагая определенной первичной семантической информацией и плохо структурированной целью ее преобразования, приспосабливается к имеемому содержанию первичной информации и на этой основе создает вторичную информацию, являющуюся моделью первичной. В процессе эвристического сжатия логическая структура первичной семантической информации разрушается и создается новая, с меньшим содержанием. Это достигается либо отбрасыванием несущественных в отношении рассматриваемой цели признаков, либо заменой некоторых существенных признаков более общими понятиями, отличными от имеющихся в первичной семантической информации.
Для эвристического сжатия характерен субъективизм, а следовательно, разная степень сжатия и разный уровень обобщения понятий. Это приводит к неоднообразию плана выражения семантической информации, получаемой в результате сжатия одной и той же первичной семантической информации разными людьми. До сих пор эвристический метод сжатия был характерен только для человеческой деятельности, однако, введенное в литературе по САПР, понятие эвроритма, объединяющее понятие эвристики и алгоритма [35, С.118-121], а также результаты исследований в области искусственного интеллекта, позволяют предполагать, что эвристический метод сжатия семантической информации может быть частично реализован на сегодняшнем поколении ЭВМ.
Для модельного метода сжатия характерна строго формализованная формулировка цели преобразования информации. Основой реализации данного метода является фиксированная модель. Таким образом, содержание первичной семантической информации приспосабливается к наперед заданной логической структуре – формализованной модели. Узловыми аспектами ее служат общие и устойчивые понятия соответствующих областей знаний, позволяющие упорядочить последовательность логических шагов при сжатии путем установления связей между ними и таким образом найти типовой алгоритм сжатия, пригодной для обработки количественно разнообразной, но качественно вполне определенной первичной семантической информации. В данном случае формализованная модель вторичной семантической информации представляет собой смысловую структуру решения определенной задачи. Такая структура может быть представлена, например, в виде графа, вершинами которого являются используемые понятия, а дугами – взаимные связи между ними. Указанный способ представления смысловых структур [56, 79,99] достаточно широко используется в педагогике для анализа и оценки УО.
При любой форме отображения фиксированной модели вторичной семантической информации процесс сжатия первичной информации сводится к тому, что выраженные общими понятиями аспекты модели (в графовой форме представления – вершины графа) раскрываются конкретным содержанием первичной семантической информации, находящейся в первичных документах или в тезаурусе субъекта. Субъективизм в выборе существенных признаков (степени сжатия, уровней обобщения понятий, степени их формализации и др.) при модельном способе сжатия сведен к минимуму, что позволяет успешно реализовывать и моделировать указанный модельный метод сжатия семантической информации на современных ЭВМ.
"Объект считается семантическим (SO), если он является элементом информационной семантической системы (ISS)"[93, С.61]. Формально данное определение можно представить в следующем виде:
где: О – объект материального мира; SO – семантический объект; ISS – информационная семантическая система;
В теории информационных семантических систем показано, что минимальное количество семантических объектов SO, образующих ISS равно двум. Один семантический объект не образует ISS. Если условие (1.13) не выполняется, т.е. то данный объект является несемантическим объектом материального мира.
"В качестве элемента информационной семантической системы семантический объект может выполнять только три функции: источника семантической информации, приемника семантической информации и посредника между этими семантическими объектами"[93, С.62]. Являясь источником, семантический объект генерирует семантическую информацию. В функции приемника семантический объект отображает или понимает семантическую информацию. В качестве посредника семантический объект выполняет семантические операции над семантической информацией и, кроме того, может быть источником и(или) приемником.
Генерирование семантической информации семантическим объектом заключается в ее производстве, предъявлении или воспроизведении. В качестве объекта-источника семантической информации
