Дифференциация и интеграция знаний
Артемьев В.В.
Специальность «Финансы и кредит»
Студент 5 курса (группа ЗНФ-502)
Руководитель: Цуркин А.П., заместитель заведующего кафедрой, к.ф.м.н., доцент,
Кафедра Автоматизированных систем обработки информации и управления
Введение
Развитие науки характеризуется диалектическим взаимодействием двух противоположных процессов - дифференциацией (выделением новых научных дисциплин) и интеграцией (синтезом знания, объединением ряда наук - чаще всего в дисциплины, находящиеся на их "стыке"). На одних этапах развития науки преобладает дифференциация (особенно в период возникновения науки в целом и отдельных наук), на других - их интеграция, это характерно для современной науки.
Усиливается связь, как отдельных наук, так и науки в целом с материальным производством. Более того, возникли комплексные отрасли научно-технической деятельности, в которых наука, производство слиты нераздельно. Таковы системотехника, эргономика, дизайн, биотехнология и т.п.
К настоящему моменту человек изучил множество явлений окружающего мира и накопил большое количество экспериментального материала. Поскольку основной задачей науки как таковой является единое, целостное описание окружающего мира, необходима интеграция накопленных знаний. Это невозможно осуществить в рамках одной дисциплины, ибо каждая дисциплина ревностно отделяет свою область знания от других и оперирует выработанными в рамках этой области понятиями. Природа едина. Свойство человеческого сознания таково, что оно не в силах охватить всего природного многообразия, всех граней природы.
1. СУТЬ ПРОЦЕССА ИНТЕГРАЦИИ ЗНАНИЙ
. Процесс интеграции - объединение, взаимопроникновение, синтеза наук и научных дисциплин, объединение их (и их методов) в единое целое, стирание граней между ними. Это особенно характерно для современной науки, где сегодня бурно развиваются такие синтетические, общенаучные области научного знания как кибернетика, синергетика и др., строятся такие интегративные картины мира, как естественнонаучная, общенаучная, философская (ибо философия также выполняет интегративную функцию в научном познании). Например, биологи углубились в изучение живого настолько, что поняли огромное значение химических процессов и превращений в клетках, тканях, организмах, началось усиленное изучение этих процессов, накопление результатов, что привело к возникновению новой науки - биохимии. Точно так же необходимость изучения физических процессов в живом организме привела к взаимодействию биологии и физики и возникновению пограничной науки - биофизики. Аналогичным путем возникли физическая химия, химическая физика, геохимия и т.д. Возникают и такие научные дисциплины, которые находятся на стыке трех наук, как, например, биогеохимия. Основоположник биогеохимии В. И. Вернадский считал ее сложной научной дисциплиной, поскольку она тесно и целиком связана с одной определенной земной оболочкой - биосферой и с ее биологическими процессами в их химическом (атомном) выявлении. "Область ведения" биогеохимии определяется как геологическими проявлениями жизни, так и биохимическими процессами внутри организмов, живого населения планеты.
Тенденцию "смыкания наук", ставшей закономерностью современного этапа их развития и проявлением парадигмы целостности, четко уловил В. И. Вернадский. Большим новым явлением научной мысли XX в. он считал, что "впервые сливаются в единое целое все до сих пор шедшие в малой зависимости друг от друга, а иногда вполне независимо, течения духовного творчества человека. Перелом научного понимания Космоса совпадает, таким образом, с одновременно идущим глубочайшим изменением наук о человеке. С одной стороны, эти науки смыкаются с науками о природе, с другой - их объект совершенно меняется". Интеграция наук убедительно и все с большей силой доказывает единство природы. Она потому и возможна, что объективно существует такое единство. В современной науке получает все большее распространение объединение наук для разрешения крупных задач и глобальных проблем, выдвигаемых практическими потребностями. Так, например, сложная проблема исследования Космоса потребовала объединения усилий ученых самых различных специальностей. Решение очень актуальной сегодня экологической проблемы невозможно без тесного взаимодействия естественных и гуманитарных наук, без синтеза вырабатываемых ими идей и методов.
Человек в процессе своего познания искусственно выделил из объектов и явлений природы определенные качества и свойства и отнес их к различным областям знания. К примеру, изучение свойства воды быть мокрой, т.е. способной смачивать другие объекты, он отнес к области физики поверхностных явлений. Свойство воды быть прозрачной было отнесено к оптике. Вопрос, из чего состоит вода и какова ее структура стал изучаться различными разделами химии.
Изучая закономерности сложнейшего динамического равновесия в биосфере, В.И.Вернадский утверждал, что минеральное, растительное, животное царство, царство человека и водные ресурсы теснейшим образом взаимосвязаны. Эту совокупность взаимосвязей Вернадский назвал ноосферой. Он понял, что в природе реально существует не только четко отлаженный круговорот воды и различных химических элементов, но еще и нечто большее, стоящее над этими процессами, и позволяющее столь сложной и гигантской природной машине действовать слаженно.
Изучение механизмов обратной связи натолкнуло Н.Винера и Д.Бигелау на мысль: если в технических системах из-за неисправности обратной связи (реверберации обратной связи) происходит нарушение деятельности всей системы, то как будут вести себя живые организмы в аналогичном случае? Известно, например, что при реверберации обратной связи в управлении рулем океанского корабля руль перестает направлять движение корабля по заданному курсу. В ответ на координационные команды управляющего задающего механизма руль отклоняется то с избытком, то с недостатком как вправо, так и влево, совершая колебания подобно флагу на ветру. Оказалось, что аналогичные явления имеют место и в поведении живого организма при нарушениях обратной связи. Например при повреждении мозжечка, являющегося одной из важнейших частей обратной связи, происходят сходные явления. Больной, пытаясь выполнить определенное действие, допустим поднять карандаш с пола, не может этого сделать; его рука проскакивает мимо цели сначала, предположим, вправо, потом влево и т. д. (чрезмерная обратная связь), а затем начинает совершать не подчиняющиеся контролю колебания.
Проблема аналогии в функционировании биологических и технических систем управления, возникшая в результате создания новой автоматической системы, что вызвало большой интерес ученых США, имеющих различные специальности: физиков, математиков, инженеров по радиоэлектронике, физиологов, психиатров, специалистов по работе головного мозга, медиков и др. Группа ученых, непосредственно работавшая над этой проблемой, пришла к заключению, что у биологических и технических систем существует некоторое принципиальное единство в их функционировании.
Все это было оформлено в виде общей теории об управлении и связи в живых организмах и механических (не-живых) управляемых системах и привело к формированию кибернетики - науки о связях, управлении и организации в объектах любой природы.
Поскольку кибернетика родилась на стыке ряда наук (физики, математики, естественных наук, социально-экономических наук, технических наук, медицины, лингвистики и др.), то ее развитие неизбежно стимулировало развитие и этих наук. Однако, тенденция дифференциации научного знания пересилила и содержание кибернетики, пытавшейся создать "технический" аналог философии. Кибернетику стали делить на самостоятельные разделы (в частности, теорию автоматического регулирования и управления, теорию случайных процессов в автоматических системах, теорию о нелинейных автоматических системах, теорию оптимальных и самонастраивающихся систем и др.). Это свидетельствует о том, что на тот период не было достигнуто осознание неразрывного единства подходов кибернетики. Иногда даже утверждали, что кибернетика является собирательной наукой, состоящей из отдельных самостоятельных кибернетических дисциплин. Так, например, в Философской энциклопедии кибернетика разделена на следующие кибернетические науки: на 1) теоретическую кибернетику (математические и логические основы, также философские вопросы кибернетики), 2) техническую кибернетику (конструирование и эксплуатация технических средств, применяемых в управляющих и вычислительных устройствах) и 3) прикладную кибернетику (приложение теоретической и технической кибернетики к решению задач, относящихся к конкретным системам управления а различных областях человеческой деятельности - в промышленности, в энергоснабжении, на транспорте, в службе связи и т. п.).
Однако, несмотря на эту печальную тенденцию, кибернетика создала прецедент широкомасштабной научной интеграции и остро поставила в научном познании проблему аналогии между техническими и биологическими самоуправляющимися системами.
Тенденция возникновения интегрирующих научных направлений на стыке уже устоявшихся наук, возникла достаточно давно. Существует множество примеров взаимопроникновения наук на стыках физика-химия, химия-биология, биология-медицина и т.д. Возникающие при этом новые науки имеют характерные названия: химическая физика, биофизика, молекулярная биология, электрохимия, экологическая биофизическая химия. Междисциплинарный подход в современном естествознании всегда имеет место в явном или неявном виде, потому что практически любая серьезная научная проблема - комплексная и требует привлечения специалистов из множества областей.