Глава 9. Метрические образы

Геннадий Москвин
"В мире имеются вещи поважнее, чем выдающиеся  открытия. Это —  знание методов, которыми они были совершены". (Г.Лейбниц)

               
    В 1928 году основатель теории коллективного бессознательного  швейцарский врач и психолог Карл — Густав Юнг, изучая особенности поведения пациентов с психическими отклонениями, выявил странную аналогию между рисунками своих пациентов и  изображениями фрактальной геометрии, основы которой были известны еще в древней Греции. Но именно те фрактальные образы, которые в 1928 году Юнг сумел выявить с "помощью" своих  пациентов, стали научно обоснованными прототипами фрактальных методов для всех современных  и будущих технологий.

    Впервые была обнаружена способность субъектов представлять знания объективно. Правда, оказывается, что способностью говорить правду и ничего, кроме правды наделены только психически больные субъекты. О, здравый мир логического абсурда!

    Дискутируется гипотеза о том, что существует  первичный источник сознания, некоторая совокупность  первичных праобразов, которые в виде целесообразных проекций самоподобия существуют в природе и обществе, следовательно, в каждом из нас. Это  самоподобие исходной сущности, фракталы  Вселенских прaбразов, с точки зрения теории анти — хаоса, являются неким первичным источником, прaобразом всех знаний. Этот источник можно обнаружить и в математической модели — в известном уравнении Мандельброта. Имеются и другие, более широкие применения. Известны, например, уравнения Шредингера, которые хорошо интерпретируют ту же самую глобальную идею с помощью дифференциальных уравнений.

    Эти достижения человеческой мысли  предлагают совершенно новый взгляд на сущность нашего существования  во Вселенной. При рассмотрении реальных процессов фракталы — это особая управляемая модель, универсальный прототип для всех возможных систем управления, имеющих назначение вторичных моделей. В этом смысле, первичная  перцептуальная модель является более полной, чем вторичные модели, так как она в более сжатой форме содержит потенциальные, в том числе еще не реализованные в природе и технике понятия.

     Фрактальные образы, а также принципы их моделирования, благодаря наглядности и простоте могут быть эффективны прежде всего в фундаментальных отраслях науки и техники, например,  в молекулярной нанотехнологии, наноэлектронике и наномедицине, в космических и военных проектах, в математической биологии и бионике, в кибернетике и др.,то есть, в тех областях науки и технологии, которые теперь особенно быстро развиваются. 

     Исследователь получает возможность вернуться к исходным данным, если эксперимент не дал ожидаемого результата. В молекулярной биологии генетические модификации могут быть виртуально перемодифицированы уже не с нуля, а с той точки синтеза, в которой произошел структурный сбой, или произошла системная ошибка. Устаревшее или изношенное может быть восстановлено или обновлено. Метрические фракталы дают возможность вернуться в прошлое, в предысторию, исправить и усовершенствовать его на основе новых знаний. Роковое прошлое становится прекрасным будущим.    

      Процедура моделирования содержит все стадии восхождения от абстрактных моделей к конкретным решениям: от сенсорных ощущений — к машинному автоматическому анализу и умозаключениям, от метрических - к фрактальным образам. Результирующий образ, полученный на компьютере с помощью специальных графических и вычислительных программ,  характеризует всю полноту структуры объекта исследования как системное единство, подобно молекуле, состоящей из атомов. При этом все основные и вспомогательные связи системной структуры сохраняются. То есть, они являются инвариантом для всех аналогичных структур.

      Для выяснения роли и места принципа моделирования предлагаемых рекурсивных образов вводится понятие "первичное", как вспомогательная конструкция перцептивной модели структуры исходного "организма". Такой обобщенный организм — это система био-инвариантов, т.е. он содержат в качестве “сущности” главные "биологические" элементы и их параметры, а также фиксированные, устойчивые связи элементов между собой. В дальнейшем реальные "организмы” могут быть выражены с помощью каталога метрических фракталов или условно принятого стандарта образов перцептуальных моделей соответствия.

     Это утверждение  может быть справедливо сформулировано и другим образом: реальные организмы ИИ — это "проекции" исходного организма, разработанные экспертами — практиками на основе каталога знаний — набора образов стандартных моделей фактически существующих форм органической жизни, аналогично нано — театру изображений в нанотехнологии. Отметим, что  "организм" является особой сенсорно — метрической формой  реализации понятий с точки зрения пространственно — временного эквивалента перцептуального сознания.

     В практических задачах такой "организм" в виде метрического фрактала может интерпретироваться как универсальный, абстрактный объект, созданный современной бионикой с использованием современного инструмента систематизации, нормализации и математизации  исходных нормативных понятий материального мира.

     Примечательно, что биологическая кибернетика, бионика, уже теперь готова осуществить идею создания искусственного интеллекта в виде универсального инструмента познания. Всемирный разум в виде всемирной сети интернета с помощью гипертекстов уже реально развивается.

     Во — первых, это позволяет облегчить решение многих сложных рутинных задач. Во — вторых, более простым способом обеспечивает разработку новых типов систем управления с использованием не просто информационных потоков и массивов данных от первичных сенсорных элементов и преобразователей, а посредством готовых к употреблению мельчайших “ячеек знаний”.

      Таким образом, универсальный инструмент познания переходит на более высокий интеллектуальный уровень, исходно оперируя уже не источниками информации или "полуфабрикатами" массивов данных, а готовыми к употреблению знаниями. В результате  неполные знания непрерывно совершенствуются и становятся более полноценными.

     Ячейки могут быть как угодно малы — от “инфокварков” до “инфомолекул”. И  это никак не противоречит существующим физическим законам, так как модели представлены в виде обобщенных фрактально — перцептуальных образов в виде метрической эзотерики знаний на основе результатов физического моделирования. В дальнейшем компьютер рисует соответствующие эзотерике знаний рекурсивные фрактальные образы соответствия.

      Такая гибкая, причем весьма наглядная и компактная информационная технология, является системой, которая открыта для саморазвития и  самообучения и поэтому имеет признаки интеллекта. Такая саморазвивающаяся и самообучающаяся бионическая система в принципе не может морально устареть, поскольку является открытой для совершенствования системой.

     Предлагаемый принцип использования метрических фрактальных образов в системах ИИ позволяет оператору, человеку или роботу, выполняющему функции контроля, управления или сервиса получать новые качественные знания на базе неполных и некачественных, создает новые возможности для исследования и познания окружающего мира. Компьютерная технология извлечения знаний с использованием метрических фрактальных образов предлагает пользователю готовые к применению знания, а не просто поток туманной информации, которая в большей степени дезинформирует и дезориентирует, чем снижает степень неопределенности о состоянии исследуемого объекта.

      Моделирование фрактальных образов дает общую основу познавательной конструкции, на которой принципы автоматического управления всех машин могут быть применены,  расположены, соотнесены и поняты. Машине, в том числе и наномашине в молекулярной биологии, здесь отводится функция свойственного ей выполнения определенного вида действий и операций поведения на основе информации и автоматического управления системой искусственного интеллекта.

     Универсальный, обобщенный метрический фрактальный образ (см.схемы  http://www.proza.ru/2009/05/23/181 и http://www.proza.ru/2009/05/24/143) содержит в себе избыточное содержание по сравнению с совокупностью признаков отдельных элементов. Поэтому реальные машины или наномашины — это реальные модели объективного мира, их метрические проекции. При этом особое значение приобретает детальная разработка основ и принципов  совершенствования систем искусственного интеллекта в свете теории систем, реализующих общие принципы управления. Такая система управления становится предельно простой и надежной.

      В задачах бионики прежде всего необходима координация системы пространство — время, коррекция избранных масштабов меры и выбор требуемой скорости течения времени в нано системе. Такой подход делает процесс идентификации всеобъемлющим, нацеленным на сущность на нано уровне. Этот процесс никогда не бывает исключительно местным, но всегда глобален.

      При этом необходимо начало отсчета системы пространственных координат совместить с началом отсчета времени, что в широком смысле принципиально невозможно. Начало глобального пространства не совпадает с началом глобального времени, а начало локального пространства в биосистемах можно совместить с началом локального времени. Локальных времен возможно столько, сколько имеется локальных пространств. То есть, бесконечно много. К тому же исходное , "правильное" направление вектора глобального времени неизвестно.

      Несоответствие исходного начала общей системы координат "пространство — время" изначально, уже на начальной стадии создания метрического образа привносит ошибку в создаваемую модель. Если в неживой природе это приводит к потере качества, то в живой — является причиной летального исхода.

      Следовательно, совмещение нулей пространства и времени - это основополагающее условие совершенства любой синтезируемой системы. С "началом" пространства довольно просто - его просто нет. "Глобальное" пространство — это  бесконечная, зато физическая величина. "Локальное" пространство - исходная точка в момент т.н. "большого взрыва". Допустим, что это так. Но со временем дело обстоит совсем плохо. Как категория перцептуального сознания, оно является продуктом галлюцинаций. "Галлюцинация" (лат. hallutinatio — видение) —  восприятие несуществующих реально объектов — предметов и явлений.

      Поэтому создавая системы управления в физическом пространстве "в реальном масштабе времени", мы пытаемся соединить не соединяемое — реальное пространство с галлюцинацией времени. Располагая в одной системе 2D-координат от Декарта или в в 3D -трехмерной системе координат "время", т.е. "течение" контролируемого процесса, мы сами себя вводим в заблуждение, так как критические точки в таком представлении являются продуктом художника, а не инженера.

       Чтобы визуально представить критические изгибы кривой "прогноза" управления, все решает искусство выбрать "правильный масштаб"  несовместимых понятий — пространства и времени. Получается, что как господин "художник — оформитель" нам нарисует график в пространстве галлюцинаций — так и будем управлять процессом. Разве это не абсурд? И это происходит в 21 веке. О, равнодушная и всепоглощающая сила искусства - тревожная пустота мира галлюцинаций!

      Разработка оптимальной системы связана с понятием "норма". Но интеллект каждого субъекта в живой природе различен, а критерий "разум" не может иметь универсального стандарта. "Норма", в сущности, имеет довольно неоднозначную формулировку понятия, поэтому может трактоваться субъективно и может использоваться не как совершенный инструмент познания, а как инструмент приемлемых для создателя предварительных оценок.

      В общем случае «знание» может быть воспринято и осознано вообще без аналитической базы воздействия на органы разума или ощущений. Знания, подобно восприятию младенца, могут передаваться по наследству: то есть, сразу, целиком и навсегда. Знания могут восприниматься также непосредственно, эзотерически. Или, например, через механизмы подсознания и интуиции, то есть, без обучения и интеллектуальных посредников, независимо от того являются ли они столетними физическими законами или всезнающими экспертами. Точка зрения – это своеобразные очки, которые иногда подводят, так как их качество зависит как от "изготовителя", так и от от "наблюдателя".

      Обычно принимается, что все процессы, происходящие в биологических системах, подчиняются линейным законам. Это означает, что количество воздействия зависит от количества действия. Но это правило далеко не всегда проявляется в природе и в бионике. Незначительные воздействия в природе и в биологических системах иногда может приводить к неадекватно сильному резонансу. Биологические системы, где нелинейные стохастические системы преобладают, особенно непредсказуемы.

       Линейное восприятие мира — это процесс, в котором люди пытаются понять и объяснить окружающий мир посредством ньютоновской механики. Неудобство применения линейных моделей в бионике заключается в том, что при этом необходимо установить пространственное положение и время локализации по крайней мере одной материальной частицы микромира в некоторой точке пространства определенной системы координат, так как не только эта частица, но и принятая метрическая система координат имеет свою траекторию инерции как в  пространстве,  так и во времени. Именно поэтому принципы моделирования, применяемые в классической механике не годятся для применения их в бионике.