Методологический подход. Философско-когнитивные истоки системного подхода. Онтология, гносеология, эпистемология. Формальная система. Формализованное представление знаний.

Для развития научного познания конца в XX в. и начала XXI в. характерно не только непрерывное расширение круга решаемых теоретических и практических задач, но и осознание того факта, что успех исследования самым непосредственным образом зависит от исходной теоретической позиции, точнее, от принципиального подхода к постановке проблемы и определению направления исследований.

Если ранее прогресс познания измерялся почти исключительно по совокупности его конечных результатов, то сейчас все большее значение начинает приобретать научная обоснованность начальных этапов исследования. Мощность технического и методического оснащения науки позволяет решать точно поставленные задачи (сколь бы сложной они ни были). Но в условиях огромного размаха исследований и многообразия решаемых задач исходные основания научно-практических разработок становятся одним из главных критериев для оценки перспективности и значимости этих разработок, а следовательно, и для оценки их экономической эффективности [10,11].

Еще совсем недавно внимание прикладного ученого фокусировалось целиком на объекте исследования. Принципы и структуру самого исследования обычно формулировал сам исследователь, выполняя функции теоретика, методолога и разработчика. В современных условиях это практически невозможно в виду больших затрат на сам процесс исследований.

Проблемы методологии научного исследования становятся предметом специального изучения, и на этой основе логика и методология науки все более превращаются в самостоятельную область научных исследований, которая начинается с формализованного представления основного понятия - методологический подход и связанных с ним базовых понятий: бытие, целенаправленная деятельность человека, наука, парадигма науки (дисциплинарная матрица), методология, концепция, абстрактная модель, метод (способ), прием, методика, технология, средства.

Трудности с формализованным представлением указанных основных методологических понятий обусловлена тем, что в разных науках (философия, техника, естествознание, экономика, психология, педагогика, искусство и т.д.) эти понятия присутствуют, но трактуются и соотносятся между собой по разному.

На рис.1 представлена схема соотношения основных методологических понятий для их формализации в рамках логистики и управления цепями поставок.

Как следует из представления отношений между методологическими понятия, представленных на рис.2., методологический подход занимает центральное место.

С одной стороны, методологический подход формирует особенности методологии (направление, уровень и характер теории, концепций, абстрактных моделей методов (способов), приемов (операций), методик и технологий) научно-прикладных исследований.

С другой стороны, методологический подход, опираясь на фундаментальные философские понятия и принципы (бытие, онтология, целенаправленная (познавательная) деятельность человека, гносеология, науку, парадигма науки, когнитология), позволяет применить их для точного позиционирования и формализованного описания разрабатываемого конкретного научно-прикладного направления, например - логистики и управления цепями поставок на основе системного подхода.

В общепринятом понимании слово «подход» означает совокупность способов, приемов, используемых для воздействия на кого-либо, изучения чего-либо, ведения дел. Исследовательский подход определяется как исходный принцип, исходная позиция исследователя [12,16].

Рис. 1. Соподчиненность основных понятий, определяющих

методологический подход

Каждый отдельно взятый подход представляет собой качественно новый способ изучения исследуемых явлений. Формально системный подход определяется как комплекс парадигматических, синтагматических и прагматических структур и механизмов в познании и/или практике, характеризующий конкурирующие между собой (или исторически сменяющие друг друга) стратегии и программы в философии, науке, политике или в организации жизни и деятельности людей [23].

Эпистемология (теория познания) - философско-методологическая дис-циплина, в которой исследуется знание как таковое, его строение, структура, функционирование и развитие. Традиционно отождествляется с теорией познания.

Традиционно эпистемология входит, как часть в теоретическую философию наряду с учением о бытии - онтологией. Эпистемология является составной частью, или же – практическим применением гносеологии, а не равной последней.

Эпистемология, в строгом смысле этого слова, занимается сейчас изучением содержания наших научных, истинных, знаний, а также гносеологической сущностью религиозных верований

Гносеология (теория познания) - раздел философских знаний, в котором исследуется: возможность познания человеком мира; познание человека самого себя; движение познания от незнания к знанию; природа знаний самих по себе и в соотношении с теми предметами, которые в этих знаниях отражаются.

Гносеология предполагает изучение природы наших знаний, какими они есть сами по себе, в своей «онтологической» сущности, изучение сознания, познания, знания.

Онтология - учение о бытии, которое предлагает некоторую картину реальности, а потом объяснение, как и почему эту реальность может познать человек. Формально онтология состоит из понятий терминов, организованных в таксономию, их описаний и правил вывода.

Основным предметом онтологии является бытие, которое определяется как полнота и единство всех видов реальности: объективной, физической, субъективной, социальной и виртуальной.

Основным предметом онтологии является бытие, которое определяется как полнота и единство всех видов реальности: объективной,

физической, субъективной, социальной и Рис.2. Позиционирование методологического подхода

виртуальной.

Модель онтологии.

Формально онтология определяется как

O = <X,R,F>, где:

X — конечное множество понятий предметной области,

R — конечное множество отношений между понятиями,

F — конечное множество функций интерпретации.

Отличия любого подхода, например системного, должны проявиться хотя бы в одном из трех эпистемических пространств (см. рис..3): Рис.3. Позиционирование системного подхода

дисциплины.

- в парадигме (онтологические картины, схемы и описания объектов);

- в синтагме (способы и методы доказательства, аргументации, языки описания, объяснения и понимания);

- в прагматике (цели, ценности, задачи, предписания, разрешенные и запрещенные формы употребления элементов синтагмы и парадигмы).

Поскольку речь идет о выборе методологического подхода, который отражает общенаучный уровень методологии, и может распространяться одновременно на совокупность фундаментальных научных дисциплин, связанных с формализацией предметной области (транспортно-технологические логистические системы), основная методологическая задача заключается в формировании адекватного методологического инструментария, охватывающего одновременно и методологические инструменты (приемы, методики, технологии, процессы, операции) и предметные компоненты (решения, средства, ресурсы). Это системный подход.

Формально системный подход определяется как комплекс парадигматических, синтагматических и прагматических структур и механизмов в познании и/или практике, характеризующий конкурирующие между собой (или исторически сменяющие друг друга) стратегии и программы в философии, науке, политике или в организации жизни и деятельности людей (рис.3)§ [3].

Модель формальной системы C C = <T,P,A,D,F>, где:

Т – множество базовых элементов;

Р – множество синтаксических правил, необходимых для построения из Т синтаксически правильных выражений (формул) А;

А – множество априорно истинных выражений;

D – множество допустимых контекстов, определяющих логику базовых соглашений;

F – семантические правила вывода (при разработке базы знаний)

Специальные языки (модели) описания знаний (ЯОЗ).

-Язык исчисления предикатов

Предикат - высказывательная функция, определенная на множестве наборов значений объектных переменных, которая может принимать только два значения: Истина (И) и Ложь (Л), называемые истинностными значениями.

Предикативная синтагматическая структура предложения нормативного документа

{X₁, X₁R_атX₂, ¼} R_пр{X₃, X₃R_обX₄, X₅R_адX₆,¼}.

Описание объекта: общая номинативная часть и некоторое множество предикативных частей;

где N - (непустая) номинативная часть; p_iC_i - предикативная часть с синтаксическим значением p_i и дополнением (предикативной фразой) C_i.

-Семантические сети и фреймовые модели

Семантическая сеть — это ориентированная однодольная графовая структура, каждая вершина которой отображает некоторое понятие (объект, процесс, ситуацию), ребра графа соответствуют отношениям типа «это есть», «принадлежать», «быть причиной», «входить в», «состоять из», «быть как» и аналогичным между парами понятий.

На семантических сетях используются специальные процедуры вывода: пополнение сети, наследование свойств, поиск по образцу и др.

Фреймовая модель представления знаний задает остов описания класса объектов и удобна для описания структуры и характеристик однотипных объектов (процессов, событий) описываемых фреймами — специальными ячейками (шаблонами понятий) фреймовой сети (знания).

-Язык, основанный на продукциях

-Сети Петри

Язык теории миваров

MIVAR (Multidimensional Informational Variable Adaptive Reality).

МИВАР (Многомерная Информационная Варьирующаяся Адаптивная Реальность).

Мивары рассчитаны на многомерное и эволюционное представление информации для создания различных интеллектуальных систем, включая глобальные системы обучения, обработки информации и тренажеры

Информатика занимается 5 основными процессами: сбор, передача, накопление, обработка и представление информации.

Мивары из эти 5 процессов интегрируют в две технологии : накопление и обработку информации.

"Двудольным графом G=(X, Y, E) называется неориентированный граф, вершины которого можно разбить на два класса X и Y так, что концы каждого ребра принадлежат разным классам" [Кузнецов, 2009, стр. 125].Миварные логические сети могут быть представлены в виде двудольного графа, состоящего из объектов- переменных и правил-процедур.

Системный подход, предметная область, позиция исследователя, сложная система и окружение, системный анализ, декомпозиция, существенные свойства и параметры элементов системы и окружения, эффективность и затраты.

Философские истоки системного подхода уходят своими корнями в глубокую античность и в последующий период формализовались на фоне развития теории познания.

Современная трактовка системного подхода связана с интенсивным расширением и распространением програмно-целевого метода управления, при котором специально для решения важной проблемы составляется программа, формируется организация (учреждение или сеть учреждений) и выделяются необходимые материальные ресурсы. Примером первой широкой программой такого рода явился проект ГОЭЛРО, разработанный в 1920г.

Проблемы организации массовых военных перевозок, выбора вооружения для армии, авиации и флота США; «вечные» проблемы капиталистических корпораций — выбор наивыгоднейшей продукции, выбор направлений развития и др. обострились в период Второй мировой войны в 40-50х гг. Тогда же начала развиваться методология исследования операций, опирающаяся математические методы (теория вероятности, теория игр и др).

В 60-80гг. методы исследования операций и системного анализа продолжали интенсивно развиваться для обоснования стратегически важных решений в ходе «холодной войны», ракетно-ядерного противостояния, а затем при разработке соглашений о ядерном сдерживании.

Получившаяся в результате развития и обобщения широкая и универсальная методология решения проблем была названа «системный подход». Новая методология, созданная для решения военных проблем, очень скоро была применена для решения проблем гражданских, проблемы фирм, финансовых, экологических и многих других проблем.

Системная методология в области применения авиации, ракетно-космической техники, а также различных видов транспорта сформировался в период 1960-1980гг. под влиянием трудов основоположников советской системотехнической школы Б.В.Гнеденко, Н.Н.Моисеева, А.А.Дородницына, Колмогоров А.Л., а также под влиянием переводной литературы известных авторов Г.Вагнера, М.Месаровича, Б.Радвика, Т.Саати, А.Холла, У.Эшби и др. Прикладное развитие системного подхода нашло отражение в трудах Н.П.Бусленко, Е.В.Вентцель, Ю.Б.Гермейера, В.А.Абчука, И.Н.Коваленко, Ю.В.Чуева и др.

Вопросы системологии разрабатывают следующие авторы: Клир Дж., Ван Гиг, Казиев В.М., Спицнадель В.И., Устенко А.С.

Российские и иностранные ученые и философы внесли свой вклад в развитие системного подхода: монографии: В.И.Вернадского «Учение о биосфере и ее постепенном переходе в ноосферу» (1918г.); А.А.Богданова «Всеобщая организационная наука, или тектология» (1929г.); Питирима Сорокина «Социальная и культурная динамика» (1939г.) и основополагающие зарубежные работы Людвига фон Берталанфи «Общая теория систем» (1949г.); и Норберта Винера «Кибернетика или управление и связь в животном и машине» (1948 г.).

Весь спектр научных исследований и полученных научных теоретических и прикладных результатов представлен в уникальном труде – Справочнике по надежности и эффективности в технике, в 10 томах, изданным в период 1986-1990гг., под общей редакцией В.С.Авдуевского.

Системный подход — это направление методологии научного познания и социальной практики, в основе которого лежит рассмотрение объектов как систем. Системный подход ориентирует субъектов (исследователей) на раскрытие целостности объекта, на выявление многообразных связей в нем и сведение их в единую теоретическую картину.

Научное исследование - процесс познания субъектом (исследователем) определенной предметной области, объекта или явления с определенной целью (наблюдение свойств объектов, выявление и оценка закономерных отношений между показателями данных свойств). Рис.1. Научное исследование

При формализованном представлении системного подхода используется следующая терминология.

Сознание – свойство субъекта (исследователя), обладающего памятью и механизмом целенаправленной манипуляции понятиями и знаниями.

Мышление - процесс целенаправленной манипуляции знаниями в сознании субъекта (исследователя), который занимает определенную позицию по отношению к знаниям, характеризующую его интересы (потребности).

Знания - система понятий и логических отношений между ними, отражающая какую-нибудь сторону реальной действительности.

Принцип – исходное положение какой-либо теории, учения, науки, мировоззрения, но не исходное (к тому же часто спорное) определение понятия.

Основным элементом любого знания является понятие, представленное на определенном языке.

Понятие - сформированная в памяти человека логическая система имен (идентификаторов образов).

Понятие - некоторая языковая конструкция, имеющая определенный смысл, т.е. образное содержание.

Понятие – мысль, отображающая общие и существенные признаки предметов (в науке и других сферах).

Термин – точно выраженное содержание научного понятия.

Категория – предельно широкое по объему понятие, которое не подлежит дальнейшему обобщению.

Понятие имеет содержание и объем.

Содержание понятия – это совокупность отраженных в нем признаков предмета.

Объем понятия – это множество (класс) предметов, каждому из которых принадлежат признаки, составляющие содержание понятия.

На основе признаков предмета осуществляется классификация предметов по родо-видовым отношениям. С увеличением количества признаков содержание понятия увеличивается, а объем понятия – сужается, в конечном итоге до одного предмета, для которого набор признаков составляет уникальную идентификацию предмета.

Понятие «система» («сложная система») - категория, поскольку обладает одним единственным признаком «быть познаваемой», т.е. наличием существенных свойств с позиции исследователя.

Понятие «система» стоит на самом верху в иерархии понятий, поскольку в объем понятия система входят все без исключения объекты, причем единственным содержательным свойством понятия система является свойство познаваемости объекта (именно потому понятию «система» невозможно дать родо-видовое определение).

Ясно, что свойство познаваемости весьма многообразно в своих проявлениях. Однако, необходимо подчеркнуть, что познаваемость - единственное свойство, которое присуще всем без исключения объектам. Наличие этого свойства позволяет иметь максимально широкое по объему понятие (категорию) - понятие системы.