Александр Фролов - Физика? Нет ничего проще! Возвращение физики

Для уверенности в алгоритмичности продуктивного мышления необходимо ответить на три вопроса. Первый: как развивается структура продуктивного мышления по мере усложнения мыслительных действий (уровней формирования движений по Н. А. Бернштейну)? Второй: с какого момента процесс мышления становится алгоритмичным (и, следовательно, транслируемым)? Третий: каковы структуры процессов реализации важнейших этапов (шагов) алгоритма продуктивного мышления (научно-познавательной деятельности)?

Для ответа на первый вопрос целесообразно обратиться к представлениям Н. А. Бернштейна об уровнях формирования движений [2]. В сущности мышление и неразрывно связанная с ним речь [5] представляют собой высшие уровни двигательного нервного процесса. Рефлекторное кольцо [1, С. 48] есть модельное представление структуры протекания конкретного двигательного процесса, хранящейся в памяти нервных структур организма. В феноменологическом подходе каждому рефлекторному кольцу соответствует элемент опыта [11, С. 103]. С использованием аппарата теории множеств нам с А. Г. Гейном, А. И. Дорониным и А. А. Слепухиной удалось показать, что тематические подмножества элементов опыта, понятия и донаучные (обыденные) модели объектов соответствуют совокупности рефлекторных колец, вызываемых из памяти в ответ на сигнал и, следовательно, нижнему уровню формирования движений по Н. А. Бернштейну. Здесь следует отметить, что донаучная модель не может носить физического характера, поскольку она многофакторна, а потому сложна.

Если же «первичной» совокупности колец недостаточно для реакции, то происходит вызов из памяти «вторичных» совокупностей колец. То есть вызываются все совокупности колец, связанные с кольцами из «первичной» совокупности, следующими за кольцами, максимально соответствующими сигналу, в порядке убывания уровня соответствия. Эти вторичные подмножества возникают одновременно и пересекаются с первичным. Необходимо рассматривать сразу все пересечения тематических подмножеств элементов опыта. Такое математическое описание соответствует уровню B по Бернштейну (уровень синергии). В феноменологическом подходе это не что иное, как описание концепта. Концепт – множество элементов опыта, объединенное совокупностью представлений, понятий, знаний, ассоциаций и переживаний, сопровождающей определенное слово. Важно подчеркнуть, что, вводя математическое выражение концепта, мы получаем возможность рассмотреть его сущность и происхождение (процесс формирования).

В том случае, если и сформированного концепта оказалось недостаточно для решения задачи, делается вывод о ее сложности и необходимости решения на более высоком уровне. Представляется разумным следующее предположение. Пересечения тематических подмножеств множества элементов опыта в составе концепта флуктуируют около некоторого значения своей мощности. Кроме того, количество элементов опыта в каждом подмножестве (и, следовательно, в пересечениях) изменяется во времени. В какой-то момент времени конкретный концепт оказывается наиболее соответствующим задаче ввиду достижения мощности суммы пересечений, необходимой для выбора решения в точке бифуркации. Этот вариант концепта запечатлевается, а остальные варианты подавляются в соответствии с принципом доминанты. Анализ рассогласования выбранной реакции и достигнутого результата приводит к формированию описанным способом нового, уточняющего (корректирующего реакцию) концепта. Указанный выше флуктуационный механизм обеспечивает конкретное состояние концепта, позволяющего уточнить результат выбора реакции. Таким образом, достаточно сложная реакция итерационно оптимизируется. Это позволяет предположить возможность возникновения на данном уровне (третьем, С, по Н. А. Бернштейну) праалгоритмических структур. Движения уровня С по Бернштейну можно охарактеризовать как «переместительные», связанные с «владением пространством». Поэтому соответствующее мышление можно охарактеризовать как практическое, то есть непосредственно реализуемое в практической деятельности. Закономерность формирования праалгоритмических структур мышления является основой возможности, при дальнейшем развитии, осознания и трансляции таких последовательностей мыслительной деятельности. Это надо понимать как общность алгоритмической основы и практического, и продуктивного мышления. То есть праалгоритмы, несомненно, являются нижними уровнями развития продуктивного мышления, возникающими достаточно рано, непосредственно сразу за формированием понятий (обыденных моделей) и концептов.

По-видимому, принципиальное отличие праалгоритма от алгоритма состоит в следующем. Формирование праалгоритма представляет собой процесс поиска последовательности операций, необходимой для решения задачи при затрудненности выбора решения, обусловливающего движение, на уровнях понятия или концепта. Такая последовательность является достаточно «нежесткой», поскольку для данного уровня формирования «переместительных» движений характерно различие индивидуальных приоритетов в системе целей решения. Возможно, что именно на этом уровне мы, например, выбираем для решения данной задачи приоритетность физического описания наблюдаемого движения при помощи величины «путь» или же величины «перемещение». «Нежесткость» структуры праалгоритма определяется возможностью произвола в выборе необходимости и существенности причинно-следственных связей между его шагами из некоторого спектра возможных. Устойчивость и воспроизводимость связей, по-видимому, пока не столь важны или, по крайней мере, еще не полностью определены. Это указывает, в частности, на то обстоятельство, что формирование праалгоритма происходит на уровне все еще обыденной, донаучной модели. И, скорее всего, за пределами разрешающей способности сознания в плане выбора деталей этого формирования.

Алгоритм, в отличие от праалгоритма, представляет собой, в соответствии с определением, «жесткую» структуру. Формирование алгоритма происходит уже в научной модели самого процесса мышления. В частности, причинно-следственные связи между шагами уже отчищены и выверены социальной практикой мышления до уровня единственности. Поэтому, естественно, алгоритм отражает последовательность действий, которая может быть осознана как в своей структуре, так и в содержании действий каждого шага. Применительно к физике в основе взаимопонимания занимающихся ею людей лежат именно алгоритмы – введения определений физических понятий, введения физических величин, установления законов, решения физических задач.

Все сказанное выше позволяет предположить, что мышление приобретает алгоритмический характер уже на «самых нижних этажах», как только из мира (а фактически – из потока сознания) выделен объект осмысления на уровне общности представлений о нем, достаточной для построения логического условия решения задачи. Вне зависимости от осознаваемости этого условия на данном уровне формирования движения (в широком бернштейновском смысле слова).