Мой учитель посоветовал мне избегать пользоваться термином параметры, пока я не пойму, что это значит. Теперь для меня ясно насколько он был прав. Например, при формулировке цели нельзя писать: «изучать параметры природных сред». В этом контексте возникает полная путаница смысла. Параметры – это правила и алгоритмы, которые мы сами придумали для удобства изучения свойств объектов. По смыслу получается, что мы изучаем то, что сами же и придумали (параметры). Что такое параметры и свойства? Все это объединяется одним словом - база.
Базой называется любое используемое существенное различие, на основе которого возникает различие в наблюдениях. База должна соответствовать цели (назначению), выделенной системы. В геоэкологии, географии могут быть использованы такие термины как базовые элементы, базовый масштаб, или даже – картографическая база, база топографической съемки и т.д. Базовые различия задаются некоторыми заранее оговоренными условиями.
Развитие системного анализа привели к выводу, что база характеризуется параметрами и свойствами [1], представляющими собой субъективную основу изучения любого объекта или системы (модели). Заранее оговоренные условия различия одного объекта от другого – это есть параметры базы. Параметры могут быть константой или переменной величиной. Параметры – это те интервалы и условия, которые задаются исследователем перед началом изучения системы, исходя из условий эксперимента. Согласно словарю, параметр (от др. греч. «соразмеряю») – это величина, значения которой служат для различения элементов некоторого множества между собой.
Понятие параметра не ограничивается трехмерным евклидовым пространством, и например, риманова геометрия на сфере может быть более подходящей базой для описания глобальных геоэкологических систем земного шара. С позиции исследования естественных систем параметры – это внешние по отношению к системе условия, позволяющие разделять её элементы. В природе нет однородных условий, если мы их таковыми не делаем. Однородность присутствует только в пределах конкретного масштаба исследования. Поверхность полированного стола однородна, пока мы не сменим масштаб наблюдения – посмотрим на неё в микроскопом, и обнаружим множество шероховатостей.
Условия эксперимента, которые мы сами задаем, являются параметрами по отношению к изучаемому объекту. Параметры нельзя изменять в течение эксперимента, иначе данные будут не сопоставимы. Требования к точности геодезической съемки остаются неизменными на равнине и в горах, однако трудоемкость работ в горах существенно возрастает.
В геоэкологии, географии, экологии, прежде всего, используется пространство и время в качестве базы. Время можно подразделить на абсолютное, где любое событие может быть принято за нуль, и относительное – длительность – относительное различие интервалов времени между событиями в сравнении с какими-либо циклическими процессами. Время и пространство не единственно возможные базы. Базу можно разделить на три группы параметров – координаты положения объекта (пространство), время и группа [1], где объекты качественно различаются друг от друга. Человек постоянно выделяет вокруг себя группы. Например, при переписи населения используются такие группы как пол, возраст, доход, занятость и т.д. Планеты звезды, галактики, атомы, химические элементы – это тоже группы. В географии группами могут быть материнские породы, типы ландшафта, фации в пределах ландшафта, типы растительности, почв и т.д. При построении системы параметрами можно комбинировать: пространство-время, время-группы, пространство-группы, пространство-время-группа. В англоязычной литературе для обозначения этого вида различий употребляется термин «паттерн».
Группа является самой сложной не метрической базой, но именно она задает иерархическое многообразие окружающей действительности – уровень организации. Например, группа, состоящая из 3 частиц: нейтроны, протоны, электроны – первый уровень известной нам иерархии, определяет все многообразие окружающего минерального и органического мира. Специфическое сочетание двух первых определяют заряд и массовое число ядра атома, что предопределяет положение химического элемента по отношению к другим в периодической системе химических элементов, и разнообразие изотопов, что является основой для второго уровня иерархии. Ядро атома, обладающего зарядом и массой, плюс электроны предопределяют все возможные взаимодействия с другими химическими элементами и веществами. В результате создается 3 уровень иерархии – минералов и органических веществ. В свою очередь они являются основой для формирования горных пород и живых организмов – 4 уровень иерархии. Пятый уровень представляет сообщество живых организмов и горных пород, слагающих Землю, а 6-ой уровень – множество разнообразных планетарных биосфер галактики, 7-ой – вселенной. Каждый уровень имеет множество подуровней, на чем строятся все естественные классификаторы. Возьмем в качестве базового параметра группу – человечество. Эта группа может быть разделена на 4 расы. Каждая раса поделена по принадлежности к определенной нации, нации делятся кланы, кланы на роды и т.д. Производя деление можно дойти до делимости по возрастному, половому признаку, и в конечном итоге получить индивидуум. Индивидуум также делится на органы и клетки, но по отношению к категории «Человечество», это деление уже не имеет смысла. На каждом уровне организации можно выделить множество других способов группирования.
Иерархические уровни базы трех основных параметров вложены друг в друга, как матрешки, а вот свойства этим качеством не обладают. Возьмем для иллюстрации этого явления массу. Казалось бы, что масса солнечной системы состоит из вложенных масс солнца и планет. В свою очередь в массе планет и звезд присутствуют массы молекул, которые состоят из массы атомов. Атомы в свою очередь состоят из массы электронов и ядер. Все перечисленные уровни иерархической организации массы обусловливаются параметрами пространства, времени и групп. Масса для всех ИУ является мерой инерции или гравитации вне зависимости от того, на какой глубине иерархического уровня вложения она находится. И выражение иерархия массы, иерархическая масса не имеет логического смысла. Иерархию составят группы (например, по диаметру сечения частиц), имеющие свойство – массу.
Важным параметром пространства является масштаб. Между параметрами расстояния и масштабом степенная форма зависимости. При этом, изменяются картографические искажения.
База определяется не только параметрами, но и свойствами. Свойства – это характеристики, используемые для описания структуры системы и её функционирования. Они существуют в природе независимо от наблюдателя. Если база разделяется на параметры то свойства – на переменные (характеристики). Свойство – комплекс переменных величин, методы (способы) измерения которых оговорены. Масса ТЕЛА, электрический заряд, содержания химических элементов – все это свойства природной системы. Пространство и время могут быть не только параметрами, но свойством. Например, мощность почвенного горизонта является переменной величиной или свойством. Если дата спортивного соревнования является параметром, то достижения спортсменов; время заплыва, забега есть переменная величина, т.е. свойство.
Свойства, в отличие от субъективных параметров, является объектной частью базы. Основой определения свойств является множество правил, которые сводятся в методику, представляющую собой тщательно обоснованный алгоритм действий, который приводит к понимаемому результату. Методики представляю собой унифицированный способ действий, и выражаются в виде ГОСТа, МУ, ТУ, РД, НД и других документах, которые доступны всем другим исследователям. Действия ученого складываются из последовательности применения методик, в результате их использования получается некоторый результат, собственно – это и есть свойство. Ученый может измерять свойство объекта разными способами, получая отличные результаты. Однако, если есть необходимость сравнивать с другими исследованиями применительно к данному свойству, то следует эти методики сопоставить, а в случае различия свойств – желательно использовать одинаковые методики. В случае если свойство определено методами, используемыми только диссертантом, то его следует тщательно и досконально описать так, чтобы оно было доступно других ученым для проверки и сопоставления результатов.
В базе каждому параметру соответствует определенное значение (или множество значений) свойства. Все теории строятся на определенной базе, что позволяет их сравнивать.
Литература
1. Клир Дж. «Системология. Автоматизация решения системных задач» Пере-вод с английского М. А. Зуева, под редакцией А. И. Горлина М.: Радио и связь, 1990. — 534 с.