Лекция 11. МОДЕЛИРОВАНИЕ ОБЪЕКТОВ В ИНФОРМАЦИОННО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКОМ ПРОЦЕССЕ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Изучение, фиксация и создание объектов (предметов или процес­сов) в инженерной деятельности часто требует использования образов - «заместителей» (моделей) вместо самих объектов.

Модель объекта позволяет понять или предсказать поведение или свойства объекта в заданных условиях, анализировать или синтезировать объекты едиными методами, объединять усилия специалистов по естественным наукам (физике, химии и др.) и технологов, создающих или изучающих процессы деятельности.

Чтобы изучать модель, она должна быть достаточно простой. Достичь такой простоты можно лишь пренебрегая некоторыми существенными свойствами объекта. Модель всегда представляет собой компромисс между простотой и реальностью.

Мысленные модели объектов не отделены от их создателя - человека, материальным носителем таких моделей является конкрет­ный человек. Это идеально-абстрактные, образные отображения процессов и результатов мыследеятельности человека. При необходи­мости человек может параметризовать мысленные модели, дополнять размерами или же массивами чисел (цифр).

Однако даже в процессе собственной мыследеятельности (обще­ния с самим собой) человек не может обходится, как правило, только мысленными моделями объектов. Необходимо отчуждение мыслен­ной модели объекта от ее создателя, а также фиксации отчужденной модели на другом материальном носителе (создания отдельного от этого человека предмета материального мира).

Условные модели объектов являются материально-знаковыми реализациями процессов отчуждения мысленной модели объекта. Такое отчуждение может выполнить только сам конкретный человек - создатель и носитель мысленной модели. Поэтому качество отчуж­даемых (условных) моделей полностью зависит от способности человека выполнить процесс отчуждения, желания и возможности выполнять его качественно, от используемых средств и методов отчуждения.

Полученный в результате отчуждения и предназначенный для самостоятельного существования объект материального мира -условная модель: физическая, лингвистическая, графическая (рис. 20.3, лекция 20) обеспечивает возможность:

- фиксации условных моделей для поддержания собственной мыследеятельности создателя мысленных моделей объектов (органи­зация архива мыследеятельности, ее «внешней» долговременной памяти);

- обсуждения условной модели ее создателем в контакте с другими людьми (специалистами);

- объективной оценки или экспертизы условной модели специалистами в отсутствии создателя модели;

- передачи отчужденной (условной) модели объекта для использования другими специалистами.

Такое использование, как правило, предусматривает следующие направления деятельности:

- фиксацию данных (результатов) в процессе «штатных» ситуаций использования условной модели;

- получение новых знаний в процессе реализации «нештатных» ситуаций использования условной модели, анализа и синтеза полученных результатов;

- демонстрацию работы условной модели в процессе обучения и передачи знаний.

В практике инженерной графики наиболее распространенными мысленными моделями объектов являются геометрические.

Геометрической называют мысленную модель объекта (предме­та или процесса), задаваемую в терминах геометрии (образах абстрактного пространства, фигурах реального пространства) и использованную соответственно в мыследеятельности или деятель­ности человека.

Средства отчуждения геометрической модели и ее объективации (то есть преобразования в объект естественного материального мира - в условную модель объекта) показаны на рис. 20.3 (лекция 20). Некоторые из них (программные, технические) могут быть механизи­рованными, автоматизированными и (в идеале) автоматическими.

На рис. 21.1. более подробно систематизированы самые распространенные условные модели объектов - графические, образующие безграничный мир документов.

Такие модели наносят на разные носители (документируют), переносят одно и то же изображение модели с носителя на носитель, изменяют информативность модели, репрографически обрабатыва­ют. Репрография - международный термин, комплексно отражаю­щий неполиграфические методы оперативного воспроизведения начертанного или написанного с помощью средств и технологичес­ких процессов копирования.

Документы активно используют в процессах многоаспектного и многовариантного анализа исходных данных, принятия и документи­рования промежуточных и окончательных проектных решений. Документы являются внешними (по отношению к человеку) на­копителями информации, идеально удовлетворяющими противоречи­вым в сочетании требованиям, предъявляемым обычно к. памяти.

 

 

Рис. 21.1. Систематизация графических моделей объектов.

 

Известные виды (функциональные области) инженерной деятельности используют недостаточно эффективные процессы документального обеспечения, но располагают точными данными об оптимальных возможностях восприятия и переработки информации человеком (или техническим устройством). В результате пользователи документации не могут на заданном уровне качества выполнить свои функции или из-за чрезмерной перегруженности или вследствие недогрузки (в последнем случае ослабляется интерес и притупляется внимание к выполняемой работе).

Именно поэтому необходимо разобраться в процессах передачи и восприятия информации в инженерной деятельности, определить основополагающие мысленные и условные модели взаимодействия людей и средств их деятельности (в том числе и средств компьютерной техники).

Взаимодействие людей в функциональных областях (рис. 21.2.) обеспечивается посредством воздействий, их фиксации в виде документов и комплексной обработки документации.

Информационное воздействие содержит определенный смысл, воспринимается (осознается) и расшифровывается (классифицируется) субъектом и объектом воздействия, то есть несет в себе какую-то информацию.

Энергетическое воздействие может не восприниматься (не осознается и/или не ощущается) объектом воздействия, то есть энергия воздействует, а информация отсутствует. Таким образом, энергетическое воздействие есть частный случай информационного воздействия.

Наличие минимального энергетического эквивалента между единицей информации (один бит) и единицей энергии (один джоуль) было впервые выведено Фелкером: 1 бит = 0,^114х10-19 дж.

Такая зависимость позволяет моделировать информационное и энергетическое воздействие в деятельности человека единой функцией информационно-энергетического процесса (ИЭП) формирования решений.

 

 

ИЭП может быть полностью определен функцией логических переменных f:

 

 

 

Где Ив, Кш, Зс, Пв, Ип – параметры ИЭП; Ив – источник воздействия; Кш – канал с шумом; Зс – знаковая система (симеозис); Пв – приемник воздействия; Ип – интерпретация приемника воздействия (то есть его предрасположенность к воздействию; фигура человека-интерпретатора привносит с собой ситуативность и, тем самым, выводит рассматриваемые процессы за пределы возможностей автоматического регулирования); f – функция, однозначно задающая область существования информационно-энергетического процесса (эту функцию задает метанаблюдатель).

При значении f=1 описываемый процесс будем называть информационным, при f=0 – энергетическим.

В случае замены позиции ситуационного интерпретатора (рис. 21.3), находящегося в блоке приемника воздействия, на автоматическое устройство, несущее в себе одно или несколько фиксированных состояний приемника с соответствующими интерпретациями, могут быть применены положения теории автоматического регулирования. При этом ситуационная обратная связь, содержание которой всецело зависит от ситуационной интерпретации, превращается в обратную связь регулирования.

Функция f показывает, что отсутствие хотя бы одного параметра ИЭП позволяет определить его как энергетический (энергия воздействует, информация отсутствует). Только отсутствие канала связи полностью снимает вопрос о процессе передачи сообщения. Наличие или отсутствие метанаблюдателя, контекста или ситуативного интерпретатора позволяет говорить о разных видах (режимах) работы ИЭП. Основные режимы работы ИЭП рассматриваются в следующей лекции.

При анализе ИЭП в инфографии крайне существенным является различие понятий регулирования и управления. Другие научные области (например, кибернетика) считают такое различие несущественным.

Регулирование подразумевает регулируемый параметр реального объекта и параметр – эталон (образец). Если фиксируется отклонения параметра реального объекта от образца, то по всей цепи воздействия (каналу связи) в каждой элементарной ветви включаются регулирующие механизмы, обеспечивающие воздействия на параметр по определенной программе и сведение отклонения к нулю.

Управление подразумевает два вида деятельности: управляемую и управляющую. Управляемая должна иметь свое естественно сложившееся направление развития и располагать возможностью к изменению такого направления. Управляющая деятельность надстроена над управляемой. Управление отрицает наличие образца. «Оптимальность» каждый раз конструируется управляющим субъектом в соответствии с его целями. Каждый акт формирования такой цели необходимо относить к состоянию объекта (сообщения или документа) в заданный момент.

Только после этого производится выбор регулирующего воздействия в соответствии с определенной целью управляющего субъекта. Таким образом, в инфографии регулирование состоит при управлении.

В кибернетике документооборот рассматривают как канал связи, передающий сообщение от источника к приемнику с некоторым «шумом» (помехами или неизбежными искажениями при трансляции).

В отличие от кибернетики, инфография позволяет Пв задавать свое отношение к тому сообщению Z_i, которое он получает (или хочет получить) от Ив (рис. 21.3) для начала своего собственного процесса деятельности. Эти ограничения могут колебаться в пределах от полного отказа от получения до четкого заказа: что, в какой форме и в какое время необходимо получить Пв.

В системах автоматизации проектирования эту задачу для формализуемых проектных документов частично решает диалог с ЭВМ.

 

 

Рис. 3. Геометрическая модель цепи управления документированием Цу как совокупности воздействия Цв и обратной связи Цо в ЭИП.