Современные междисциплинарные исследования

Наука представляет собой целостную систему, объединенную общими мировоззренческими и методологическими основаниями и принципами. Элементами науки выступают различные научные дисциплины. Все частнонаучные дисциплины объединены в две большие группы: фундаментальные и прикладные науки. К фундаментальным наукам относятся математика, естествознание (астрономия, физика, химия, биология, антропология и др.), социальные науки (история, экономика, этнография, демография, статистика и др.), гуманитарные науки (филология, лингвистика, психология и др.). В фундаментальных науках создаются теории, которые влияют на представления человека о мире и о самом себе, т.е. являются основанием научной картины мира. В прикладных науках разрабатываются способы применения фундаментальных научных знаний на практике. К прикладным наукам относятся технические дисциплины, сельскохозяйственные и медицинские науки, педагогика и др. Все науки различаются своим предметом, методами и результатами познания.

Современная наука развивается очень быстро, научная информация удваивается каждые 10–15 лет. Поэтому научное знание все более дифференцируется, появляется множество междисциплинарных исследований. Причем самые значительные открытия в современной науке происходят как раз на стыке дисциплин: физики и химии, астрономии и физики, химии и биологии и проч.

Кибернетика и информатика

Современная наука занимается изучением сложных систем с большим количеством элементов и связей между ними. В классе сложных систем выделяется подкласс систем с так называемой "обратной связью". Различают два типа обратной связи:

• положительная обратная связь между системой и средой, в результате которой внешнее воздействие приводит к накоплению внутренних изменений в системе и образованию новых структур;

• отрицательная обратная связь между системой и средой, в результате которой внешнее воздействие постепенно уменьшается или сводится на нет, а система возвращается к своему стабильному инвариантному состоянию, она может корректировать свое состояние после того, как получила о нем информацию.

Изучением сложных систем с отрицательной обратной связью занимается кибернетика – наука об управлении и передаче информации. Слово "кибернетика" происходит от греческого kybernetikos – "искусный в управлении". Понятие "кибернетика" появилось еще в XIX в., французский физик Андре Мари Ампер предположил, что должна существовать специальная паука, которая будет заниматься изучением управления. Для Ампера это была фантазия, гипотеза, но в XX в. она стала реальностью. Начало эры кибернетики связывают с выходом в 1948 г. книги американского ученого Норберта Винера "Кибернетика, или управление и связь в животном и машине". Кибернетика изучает процессы управления, связанные с обменом информацией между системой и средой, и выявляет зависимости, которые существуют между информацией и другими характеристиками системы. Кибернетика возникла на стыке математики, техники и нейрофизиологии и представляет собой междисциплинарный подход, который применяется не только в названных дисциплинах, но и в физике, геологии, биологии, социологии. Как говорил Винер, кибернетика сродни тому, что в средние века называли черной магией, она может делать то, что вы просите, но она не может подсказать, что нужно просить.

Кибернетика дает новые методы для исследования, в частности, на закономерностях, открытых кибернетикой, основан метод моделирования, широко используемый в естественных и в гуманитарных науках^[1]. Винер утверждает, что физическое функционирование живого организма и современных коммуникационных машин примерно одинаково, оно заключается в стремлении контролировать уровень энтропии при помощи обратной связи и поддерживать стабильное состояние. И живые организмы, и машины получают информацию из окружающей среды и используют ее в последующем взаимодействии с миром, а главная цель этого взаимодействия – более эффективное действие. Норберт Винер утверждает, что процессы управления подчиняются единым закономерностям независимо от того, общество это, живая природа или неживая.

На основе кибернетики сформировалось новое направление научного исследования – информатика – наука о взаимодействиях человека с информацией. Пожалуй, это самая юная наука, она появилась в 60-е гг. XX в. Информатика призвана выявить законы взаимодействия человека и информации и на их основе сформулировать принципы его оптимизации. Информатику иначе еще называют "Computer science" – компьютерная наука, она базируется на компьютерной технике и невозможна без нее^[2].

Центральное понятие кибернетики и информатики – информация. Термин происходит от латинского слова informatio – "сведения", "изложение", "разъяснение". Несмотря на широкое использование этого понятия в философии, науке и в обыденной жизни, оно остается дискуссионным. В обыденном смысле информация – это сведения, которые человек получает из окружающей среды и которые кого-либо интересуют. В технике под информацией понимают сообщения, передаваемые в виде сигналов. В кибернетике информацией называют ту часть знаний, которая используется для уменьшения неопределенности, для управления системой и ее развития. Норберт Винер в работе "Человеческое использование человеческих существ: кибернетика и общество" писал: "В то время как энтропия является мерой дезорганизованности, информация, переносимая некоторым потоком посланий, определяет меру организованности. Фактически, мы можем определить информацию... как отрицательную энтропию". Форма представления информации – это сообщение. Одно и то же сообщение для разных людей может нести большее или меньшее количество информации в зависимости от их знаний, предшествующего опыта, интереса к нему и контекста, в котором это сообщение существует. Например, сообщение на незнакомом языке не несет никакой информации. Никакой новой информации не несет и сообщение об уже известном.

Отвлекаясь от качественной характеристики информации, ученые пытаются выразить ее количественно. В качестве единицы информации американский ученый Клод Шеннон предложил принять один бит – количество информации, которое необходимо для различения двух равновероятных сообщений (да – нет, чет – нечет, орел – решка). Более крупные единицы информации – байт, он равен восьми битам, килобайт – 1024 байт, мегабайт – 1024 килобайт, гигабайт – 1024 мегабайт и т.д.

Информационные ресурсы человечества растут быстрее, чем какие-либо другие – энергетические, трудовые, биологические и т.п., потому что информация прирастает тем быстрее, чем быстрее ее расходуют. Ни один другой ресурс нс обладает этим свойством.