Переломная веха в истории информатики

В гл. 3, анализируя проблему “интеллектуальной конкуренции” человека и компьютера, мы убедились, что сегодня узким местом являются не машинные, а человеческие ресурсы, т. е. недостаточная производительность персонала. В этих условиях все больше авторов приходит к выводу, что из всего многообразия причин, влияющих на развитие информатики, человеческий фактор является решающим, приоритетным [7]. Этот вывод, который можно охарактеризовать как принцип приоритета человека, означает признание того факта, что человек (заказчик, разработчик, программист, пользователь и т. д.) является центральным звеном любой информационной технологии. А раз так, то главным элементом теоретического фундамента информатики должна стать теория человека, человеческого интеллекта и человеческого мозга.

С учетом сказанного нельзя не согласиться с Н. Бьерн-Андерсеном, который считает, что традиционный подход к исследованию человеческого фактора в компьютерных системах является бесперспективным “до тех пор, пока приоритет не будет отдан человеческим и социальным ценностям, не удастся решить все те проблемы, которые встают сейчас в связи с разработкой и эксплуатацией информационных технологий” [8]. В связи с этим сделаем ряд замечаний. Сам факт признания принципа приоритета человека мы склонны трактовать как переломную веху в истории информатики. До этого момента информатика (computer science, information science) рассматривалась как естественная и техническая наука, которая не имеет никакого или почти никакого отношения к человеку и его проблемам.

Принцип приоритета человека, согласно которому теория интеллекта и мозга должна стать главным элементом теоретических основ информатики, означает коренной пересмотр прежних взглядов, означающий, что информатика превращается в междисциплинарную науку, охватывающую два направления: техническую информатику и гуманитарную информатику. В связи с этим возникает острая необходимость в создании нового понятийного аппарата, общего для двух ветвей информатики, который естественным образом объединяет их в единое целое. Предметно-знаковая модель представляет собой искомый понятийный аппарат.

Нужда в таком аппарате велика. Глобальный процесс информатизации, качественно преобразующий социосферу земного шара, беспрецедентные масштабы интеллектуальной революции, вовлекающей в свою орбиту миллионы людей, делают проблему все более актуальной. Парадокс в том, что сегодня люди с нарастающей активностью “эксплуатируют” собственный мозг, толком не представляя механизмов его работы. В результате многие возможности мозга остаются неиспользованными. Чтобы улучшить экономические и иные показатели компьютерной революции, повысить ее интеллектуальную эффективность, надо, чтобы широкие массы специалистов были вооружены ясной руководящей идеей об устройстве собственного мозга. Жизнь властно требует простого, пусть не совсем точного, но непременно эффективного объяснения “тайны” человеческого интеллекта и мозга. Что толку без конца повторять, что мозг сложен, а психика еще сложней. Наука продвигается вперед, когда сложным явлениям удается найти простое и полезное объяснение.

Выше в форме тезисов мы предложили чрезвычайно простую (предметно-знаковую) концептуальную модель мозга и интеллекта, которая имеет ряд достоинств:

! модель не противоречит никаким экспериментально установленным и признанным наукой фактам;

! для некоторых из этих фактов, в частности, касающихся информатизации и интеллектуализации, она дает стандартный подход к их объяснению и пониманию;

! она обладает прогностическими возможностями, позволяя выявить недостатки нынешнего процесса информатизации и указать пути их устранения;

! модель указывает обоснованный путь к интенсификации интеллекта. Надо сосредоточить усилия на принципиально новой научной проблеме — разработке методов улучшения когнитивного качества знаковой информации, в первую очередь диоинформации;

! модель является открытой для усложнения и наращивания.

Одноглазые миссионеры,
или заброшенное дитя информатики

Специалистам по информатике принадлежит особая, выдающаяся роль в современном обществе. Они являются носителями идей информатизации, миссионерами новой компьютерной религии, которая на наших глазах изменяет лицо планеты, превращая ее в единое информационное пространство. Киберпространство (cyberspace) становится частью повседневной жизни миллионов людей.

Происходящий сегодня “сверхсинтез” сообщества людей и сообщества машин, приводящий к объединению людей и компьютеров с помощью локальных и глобальных систем связи, создает качественно новый феномен человеческой цивилизации, который называют по-разному: “глобальный гиперинтеллект” (А. Ракитов), “сверхинтеллект, охватывающий всю нашу планету”, “интегрированная система естественного интеллекта” (А. Урсул), “суперинтеллект в мировом масштабе” (Дж. Вакка), “разум человечества”, “центральная нервная система человечества” (В. Лищук), “коллективный интеллект” (Н. Моисеев).

Все это, разумеется, хорошо. Плохо то, что эти восторженные оценки прячут, маскируют чрезвычайно важную проблему, которая, к сожалению, остается заброшенной нищенкой на роскошном празднике глобальной информатизации. Как уже догадался читатель, речь идет о проблеме интенсификации интеллекта. Подобный перекос в общественном сознании становится опасным и далее нетерпимым. Пришло время поместить проблему повышения продуктивности мозга на подобающий ей царский трон и привлечь к ней пристальное внимание специалистов.

Всю совокупность приемов, используемых для повышения интегральной производительности систем “персонал—компьютеры”, разделим на две части:

! сильно влияющие на творческую продуктивность человеческого мозга (назовем их когнитивными);

! никак не влияющие на продуктивность мозга или влияющие слабо (назовем их служебными).

Служебными приемами являются:

! автоматизация умственного труда (компьютеры берут на себя решение многих задач, освобождая мозг от необязательной работы);

! создание локальных и глобальных компьютерных сетей, которые облегчают доступ к информации, доставляя ее в нужное место, именно к тому человеку, который в ней нуждается;

! улучшение пользовательского интерфейса, включая графический интерфейс GUI (Graphic User Interface).

 

Первые два метода не влияют на продуктивность мозга, а третий влияет незначительно, так как облегчает решение лишь ограниченного круга второстепенных задач, связанных с навигацией по информационному пространству, работой с окнами, меню и т. д.

Служебные приемы не имеют никакого отношения к вопросу, который для нас является центральным: какой должна быть форма представления сложных профессиональных и учебных знаний, обладающая наивысшим когнитивным качеством? Проблема проектирования наилучшей формы представления знаний — это не служебная, а когнитивная проблема. Она-то и есть заброшенное дитя информатики. Появление в последнее время серьезных работ по визуализации представления знаний [9] — шаг в правильном направлении, но он далеко не исчерпывает проблему. Принцип приоритета человека, признание важности проблемы максимизации мозговой продуктивности требует радикального пересмотра прежней позиции. Это значит: не ослабляя усилий по совершенствованию служебных методов и неуклонно наращивая их, вместе с тем центр тяжести исследований следует перенести со служебных методов на когнитивные.

Когнитивная письменность —
новый способ представления знаний

Изобретение письма явилось важнейшим событием в истории челове­чества. Тем не менее прежнее письмо уже устарело. Мы являемся свидетелями нового революционного изменения письменности, для которого характерны следующие особенности.

! Одномерный словесный текст заменяется двумерной диосценой, что позволяет перейти от медленного сукцессивного восприятия к быстрому симультанному.

! Одноэлементное письмо (содержащее только текст) заменяется оптимальным эргономичным сочетанием трех элементов (эргономичный текст + эргономичные формулы + эргономичные чертежи).

 

Ранее науки об оптимальном способе визуального представления знаний не существовало. Поэтому автор научной книги или учебника нередко выступал в роли “диктатора”, а читатель приспосабливался к нему, зачастую с трудом продираясь сквозь непролазные джунгли невразумительного словесного текста.

Изложенная выше модель направлена на научное обеспечение когнитивной письменности. При этом во главу угла ставится необходимость обеспечить максимальную производительность умственного труда читателя, нацеленного на восприятие, понимание и усвоение знаний. Знаки и знаковые комплексы (диосцены) предназначены прежде всего для взаимодействия с сенсорным и нейронным аппаратом человека. Человек и знаки образуют систему, элементы которой должны быть согласованы между собой. Поэтому новая письменность опирается на принцип когнитивного диоинтерфейса.

При когнитивном подходе ручной способ письма становится практически невозможным. Это объясняется тем, что когнитивная диосцена должна обладать очень точными характеристиками, обеспечивающими максимальную скорость понимания. Поэтому когнитивная письменность должна иметь компьютерную точность. Однако современные информационные технологии не годятся для этой цели — они слишком примитивны. Нужны новые технологии, значительно более сложные и дорогие. Известно однако, что стоимость — убывающая функция масштабов производства. Рано или поздно общество будет вынуждено перейти к массовому решению проблемы интенсификации интеллекта. Переход к массовому тиражированию когнитивных информационных технологий позволит снизить их стоимость, что создаст предпосылки для повсеместного использования когнитивной письменности. Этот момент обозначит вход в райский сад общедоступной суперинтеллектуализации, где, как мы надеемся, почти каждый сможет почувствовать себя “интеллектуальным суперменом”.

“Кастрированный” интеллект

Однажды меня попросили нарисовать схему сложного процесса, спроектированного коллективом разработчиков. Каждый из них прекрасно знал свой кусок работы, но никто не владел картиной в целом. Я переговорил со специалистами, выяснил все необходимое и подготовил черновик схемы. Поскольку под рукой не было подходящего плоттера, схема была выполнена вручную чертежником. В итоге получилась бумажная простыня внушительных размеров — около двух метров в длину и полметра в высоту. Схема вышла неплохая — наглядная, удобная, отражающая все, что нужно, и не содержащая ничего лишнего.

Далее события развивались так. Заказчик решил “загнать” схему в компьютер: вызвал грамотного пользователя и дал ему поручение. Тот живо изуродовал схему: разрезал ее на двадцать частей, пронумеровал листы, обозначил переходы с листа на лист, снабдил их указателями для поиска нужной линии, ввел в персоналку, отпечатал на принтере формата А4 и переплел листы в аккуратную книжечку.

Увидев результат, я обомлел: наглядной и понятной схемы больше не было — целостный образ процесса бесследно исчез! Вместо него я обнаружил чудовище, представляющее собой набор невразумительных обрубков, сделанных по принципу: умрешь — не поймешь! Чтобы понять исходную бумажную простыню, требовалось десять минут, чтобы разобраться в двадцати обрубках — не меньше часа. Это значит, что производительность умственного труда при изучении схемы упала в шесть раз! Тот, кто знаком с проблемой, знает, что подобные перлы когнитивной безграмотности отнюдь не единичны — они встречаются сплошь и рядом. Парадокс в том, что люди уменьшают производительность умственного труда неосознанно, бездумно, по инерции, даже не догадываясь, какое когнитивное “преступление” они совершают.

При решении сложных интеллектуальных проблем человеку необходим целостный и одновременно детальный образ проблемы. Такой образ должен быть достаточно большим — его нельзя получить ни на экране современного персонального компьютера, ни на бумажных листах малого формата. Вспомним сказанное в гл. 5: чтобы увеличить продуктивность мозга, нужно строить такие диосцены, которые позволяют использовать богатейшие ресурсы симультанного восприятия. Если “прохлопать ушами” эту возможность, то мощные резервы человеческого интеллекта остаются невостребованными, и персонал обрекается на “частичную слепоту”. К великому сожалению, именно такова обычная практика массовой компьютеризации. Образно говоря, современное информационное общество, в котором доминируют компьютеры с небольшим экраном и принтеры формата А4 — это общество “кастрированного” интеллекта.

Еще одна проблема. Общеизвестно, что обучение по книгам отнимает у человека значительную часть его индивидуальной жизни, так как учебные и научные тексты слишком трудны для понимания. Установлено, что объем знаний, которые нужно усвоить, превышает возможности учащихся, состояние их здоровья ухудшается [10]. Несмотря на это, современные учебники считаются научными. Так ли это? Ведь “научность без доступности теряет смысл... Непонятные сведения загромождают ум, ибо человек не может ими пользоваться. Непонимание учебного материала вызывает чувство бесполезности учебы” [11]. Еще в начале века Н. Рубакин писал: поскольку нет восприятия, постольку нет и содержания. Не понимая этого, авторы книг тратят впустую 9/10своих сил, труда и времени.

Если наша мысль верна, придется признать, что текстовые учебники, издаваемые на всех континентах в сотнях миллионов экземпляров, устарели (не по содержанию, а по форме представления знаний), ибо в значительной мере игнорируют принципы симультанизации и когнитивного диоинтерфейса, которые мы считаем научно обоснованными. На наш взгляд, учебник только тогда можно назвать научным, если научное содержание облечено в научно-обоснованную форму. Но сегодня этого, как правило, нет. Нынешняя форма представления учебных материалов слишком часто тормозит или даже препятствует усвоению знаний и, следовательно, является скорее “антинаучной” (точнее, донаучной).

Если принять наше предложение и признать принцип когнитивного диоинтерфейса критерием научности, в итоге получим, что знаковое обеспечение науки во многих случаях почти полностью лишено научного обоснования. Налицо парадокс: наука является объективным знанием в знаковой форме, однако эта форма не удовлетворяет критерию научности. Таким образом, в самом сердце науки сохраняется донаучный стиль мышления. Данная работа представляет собой осторожную и вместе с тем решительную попытку поставить под сомнение господствующие, повсеместно распространенные, но устаревшие стереотипы научного мышления и предложить альтернативный подход под названием “проектоника” (designomics).

Что такое проектоника?

На протяжении всей книги мы подчеркивали, что научной основой выдвигаемых положений и методов является когнитивная эргономика. В этом есть определенная условность, так как наука о человеческих факторах (эргономика) не является наукой в строгом смысле слова, а представляет собой весьма полезное, но явно недостаточное объединение частных теорий, экспериментальных фактов и соображений здравого смысла. Эргономика во многом опирается на психологическую науку, а последняя в ее нынешнем виде представляет собой совокупность конкурирующих концепций, плохо связанных между собой, постоянно вступающих в “драку” с нейробиологией и неспособных образовать целостную и непротиворечивую картину.

Впрочем, дело даже не в эргономике или каких-то частных недостатках психологии и когнитивной науки. Причина гораздо глубже и состоит в том, что современное человекознание (включая когнитивную науку, биологию, нейробиологию, психологию, эргономику, философию, антропологию, социологию, культурологию и т. д.) не располагает удовлетворительной теорией человека, человеческого мозга и интеллекта. Кроме того, в литературе все чаще звучит критика “психологических концепций, сложившихся в докомпьютерную эпоху”.

Учитывая эти и другие соображения, автор пришел к выводу о необходимости разработки нового направления междисциплинарных исследований — проектоники.

Само собой разумеется, что проектоника как законченная система знания пока еще не существует. Речь идет всего лишь о проекте будущей науки, точнее, о едва намеченном замысле. С учетом этих оговорок проектонику можно определить как теорию интенсификации человеческого интеллекта. Вероятно, в ее состав должна также войти прикладная теория проектирования систем “человек—диоинформация” (человек—знание), примеры которых показаны на рис. 139. Предлагаемую книгу можно рассматривать как самое предварительное изложение идей проектоники. Тезисы, изложенные в данной главе (после уточнения, доработки, развития и детализации) могли бы послужить ориентировочной основой для построения теоретической части проектоники. Многочисленные примеры, разбросанные на страницах книги, призваны подтвердить правильность и перспективность выдвигаемых теоретических положений.

Проектоника и искусственный
интеллект

Укажем различия между проектоникой и искусственным интеллектом. Как известно, “человеческий мозг является обязательным объектом исследования в искусственном интеллекте” [12]. С какой целью искусственный интеллект занимается изучением мозга? Ответ очевиден: узнав секреты естественного интеллекта и мозга, их можно использовать для создания искусственных умных машин, т. е. “автоматизированных систем, выполняющих те же функции, что и творческая личность, во всяком случае, в их простейших проявлениях” [13].

Легко заметить, что уже сама постановка вопроса о целях искусственного интеллекта как научной теории содержит пробел. В самом деле, изучая человеческий мозг, эта теория даже не пытается использовать с таким трудом полученные ценнейшие сведения о мозге для повышения интеллектуальной производительности... самого человеческого мозга. Справедливости ради следует сказать, что наиболее дальновидные специалисты по искусственному интеллекту хорошо понимают нелепость такого положения, признавая, что “в действительности именно человек является основным объектом изучения” [12]. В частности, Жан-Луи Лорьер полагает, что со временем “программы искусственного интеллекта будут иметь самостоятельную ценность независимо от современных компьютеров” [12]. Но что значит самостоятельную ценность? Для каких полезных целей могут быть использованы программы искусственного интеллекта, если брать их “независимо от современных компьютеров”? Лорьер, как впрочем и другие специалисты по искусственному интеллекту, даже не пытается ответить на вопрос.

Этот недостаток устраняет проектоника, которая ставит во главу угла вопрос о наращивании умственной продуктивности именно человеческого мозга, используя для решения этой задачи достижения как человекознания, так и искусственного интеллекта.

В некотором смысле можно сказать, что искусственный интеллект и проектоника (предметом которой являются естественный интеллект и методы повышения его эффективности) — это два ствола одного дерева, растущие из общего корня. Обе теории черпают исходные данные из одного и того же источника, тщательно анализируя добытые наукой факты о работе человеческого мозга и интеллекта. Однако используют эти факты существенно по-разному. Искусственный интеллект хочет, чтобы поумнели машины, а проектоника — чтобы поумнел человек. Искусственный интеллект стремится улучшить представление и обработку знаний в компьютере, проектоника пытается поставить и решить ту же проблему по отношению к человеческому мозгу. Искусственный интеллект уподобляет машину человеку, пытаясь наделить ее “интеллектом”. Проектоника, наоборот, ради исследовательских целей уподобляет человека машине, желая понять законы и алгоритмы функционирования мозга как биокомпьютера и, самое главное, сделать эти алгоритмы более продуктивными. Само собой разумеется, что две теории не противоречат друг другу и являются взаимодополняющими.

Особенности проектоники

А теперь поднимем уровень обсуждения. Сверхзадача развиваемой теории состоит в том, чтобы прояснить вопрос: что нужно для эффективного и гармоничного управления деятельностью человека и жизнью общества? Ответ гласит: управление человеком и обществом всегда осуществляется через воздействие на мозг человека, поэтому для более эффективного управления нужны более эффективные знаки, знаковые системы и комплексы.

На наш взгляд, почти все неприятности предыдущего этапа развития цивилизации объясняются тем, что процесс создания знаковой среды обитания (и, следовательно, процесс конструирования человеческого мозга) протекал стихийно, методом проб и ошибок, т. е. крайне неэффективно. Причина в том, что традиционная наука, являясь весьма удачным инструментом для проектирования предметной среды обитания людей, почти не имеет концептуальных средств для системного проектирования знаковой среды обитания. Теория проектирования высокоэффективных систем “человек—знание” представляет собой белое пятно на карте науки. Вследствие этого знаковое обеспечение современной цивилизации в значительной степени лишено научного обоснования.

Отсюда вытекает, что традиционные методы управления развитием цивилизации следует признать устаревшими. Они не учитывают то фундаментальное влияние, которое знаки оказывают на человеческий мозг и человеческое поведение, что во многих случаях делает развитие событий непредсказуемым и опасным. Иными словами, традиционный путь не дает гарантий предсказуемого, гармоничного, успешного и
устойчивого развития мирового сообщества народов и в этом смысле исчерпал себя. Чтобы сделать человеческую деятельность гарантоспособной, необходимо перейти от стихийного знакотворчества к научно обоснованному проектированию знаковой среды обитания людей. В первую очередь это относится к разработке знакового обеспечения научной, технической, производственной, управленческой, учебной, медицинской, воспитательной, пенитенциарной, государственной и других важнейших видов деятельности.

В качестве первого шага можно взять уже имеющийся задел, созданный в рамках эргономики при проектировании средств отображения информации, т. е. перенести опыт, накопленный при создании систем “человек—техника”, применив его к проектированию систем “человек—знание”. Однако системы “человек—знание” отличаются качественным своеобразием, так что простой перенос идей невозможен. В особенности это касается знакового обеспечения сложных творческих задач, решаемых большими коллективами ученых, специалистов и программистов при разработке крупномасштабных технических и социальных проектов и технологий. В этом случае проблема приобретает качественно новый междисциплинарный характер, акцент переносится на проблему интенсификации интеллекта, которая требует принципиально новых подходов и методов. Таковы объективные предпосылки для выделения проектоники в самостоятельную область научных исследований.