Теперь нужно проверить, можно рассматривать как отношение основные психические явления: перцепцию, аффект, волю, мышление. Перцепция дает чувственный образ окружающей среды в пределах диапазонов органов чувств. Образ находится во вполне определенном соответствии с окружающей средой и может быть указан конкретный вид этого соответствия, т. е. имеет место субъектно-субъектное отношение. Что касается аффекта, то В. Н. Мясищев вводил в психологию понятие отношения, отталкиваясь от реальности эмоций и чувств. Здесь могут иметь место как объектно-субъектные, так и субъектно-объектные и субъектно-субъектные отношения.
Воля служит проявлением отношения подчинения, причем двойного: в одних случаях субъект подчиняется обстоятельствам или следует воле другого субъекта, в иных - субъект подчиняет других своей воле. Вот здесь начинает вырисовываться психологическое содержание понятия "субъект". Оно оказывается двойственным: с одной стороны, в одних ситуациях субъект - подчиняющийся, с другой стороны, в других условиях субъект - это подчиняющий. Вторая дихотомия субъекта - отношение субъекта с объектом (обстоятельствами). Так решается вопрос о психологическом содержании понятия "субъект в отличие от философского.
Осталось проанализировать мышление как отношение. Мышление отражает объективные отношения окружающего нас мира. Это отражение представлено в форме мысли. Мысль, как и образ, находятся в определенном соответствии с объектом. Таким образом, и здесь мы имеем дело с отношением в широком смысле.
На основании изложенного можно утверждать, что определении психологии как науки о субъектно-объектных и субъектно-субъектных отношениях правомочно в своем существовании. Объектом психологии является множество субъектов, предметом - указанные отношения. Одной из проверок жизненности приведенного определения служит установление того факта, что ему удовлетворяют все частные разделы психологии. Если введенное определение психологии жизненно, то объектом любого частного раздела психологии является некоторое подмножество всего множества субъектов, а предметом некоторый частный вид отношений. Если это так, то в основу системы психологической науки должны быть положены отношения между объектами и предметами частных психологических наук.
Оценим с изложенных позиций соотношение между психологией в целом и общей психологией. Их объекты совпадают, и в этом один смысл термина "общая". В общей психологии рассматриваются как субъектно-объектные, так и субъектно-субъектные отношения, но преимущественно первые (вторые составляют предмет социальной психологии, особенно, когда субъект является массовым - группа, коллектив и т. д.). Третья отличительная черта общей психологии состоит в том, что она абстрагируется от индивидуальный особенностей изучаемых отношений и исследует только общие их свойства. В этом заключается второй смысл термина "общая".
Рассмотрим, наконец, опасные психические явление с точки зрения теории множеств. Действительно, имеют место два множества: множество ситуаций, объектов, стимулов, с одной стороны, и множество способов поведения, состояний, оценок - с другой. И всякий раз в ответ на один из элементов первого множества человек выбирает один или несколько элементов второго. На взаимное сочетание элементов этих двух множеств накладываются, таким образом, большие ограничения. А это как рази и соответствует содержательному и формальному определению отношения. Конечно, в зависимости от вида множеств будут меняться и характер отношений, и для отражения психической специфики тех и других психических явлений нужна и психологическая классификация отношений.
II. 1. 3. Отображения. В современной психологии (наряду с собственно психологическими понятиями и терминами) широко используются широконаучные понятия и понятия, первоначально возникшие в рамках других наук. Корректное использование таких понятий, учет специфики психической реальности делают возможным применение "непсихологических" понятий для описания и анализа психических явлений, для установления их связи с явлениями другой природы, для обобщения, систематизации и объединения психологических знаний. Примером могут служить широко употребляемые в психологии понятия "пространство", "поле", "алгоритм", "информация", "регулирование", "модель" и многие другие. Эффективность использования таких понятий в сильной степени зависит от их содержательности, существования точного определения понятия, наличия в психической реальности феноменов, соответствующих содержанию понятия.
Понятие "отображение" и связанные с ним понятия уже давно в разных контекстах используются в психологии и физиологии. Анализ законов биологических и физиологических отображений Н. А. Бернштейн считал одной из важнейших задач науки [13]. Понятие изоморфизма (одного из свойств отображения) широко употреблялось гештальтпсихологами. Рассмотрим более подробно вопрос о применении понятия отображения и связанных с ним понятий в психологи.
В качестве основы воспользуемся математическим определением понятия "отображение". Затем дополним его физическими и собственно психологическими характеристиками. Для определения отображения нужно задать два произвольных непустых множества M и N; правило, закон соответствия элементов этих множеств N=f(M); подмножество C/f/ - область определения функции f; подмножество E/f/ - область значений функции f. Для каждого подмножества A из C/f/ функция f ставит в соответствие некоторое подмножество B из E/f/. Подмножество A называется прообразом, подмножество B - образом A. Конкретный вид отображения будет установлен после выбора всех компонентов приведенного определения.
Соответствие между элементами одного и того же множества называется отображением в себя (преобразованием). Отображения могут быть непрерывными и дискретными, параллельными (одновременными) и последовательными, обратимыми и необратимыми. Преобразователи могут содержать или не содержать память.
При лбом преобразовании имеет место как изменение, так и сохранение определенных свойств исходного множества (прообраза). Основными характеристиками сохранения являются инварианты преобразований. Различные уровни изоморфизма свидетельствуют о степени соответствия между двумя различными множествами (прообразом и образом). При гомоморфных преобразованиях сохраняются отношения однозначности, но уже отсутствует условие взаимности.
Важным случаем преобразований, описываемых абстракциями автоматов и алгоритмов, являются алфавитные отношения. Благодаря наличию памяти такие преобразования не обладают свойством взаимно однозначности. Соотносимыми в этом случае являются множества слов из букв некоторого алфавита. сами преобразования осуществляются последовательно во времени, поэтому их можно использовать для описания не только результата, но и процесса. Одной из важнейших характеристик преобразований являются их ограничения. О них часто бывает мал известно. Только в отдельных случаях мы располагаем соответствующими теоремами. Так, например, ограничения преобразований, производимых конечными автоматами, устанавливаются теоремами Клини.
Преобразования могут объединяться (композиция преобразований). В случаях двух множеств преобразование однократно, при отображении "в себя" оно может может быть повторено многократно. Помимо отдельных преобразований для психологии представляют большой интерес некоторые множества преобразований, в частности, различные группы.
Понятие преобразования тесным образом связано с целым рядом других важных понятий. преобразование является частным случаем отношения. Преобразование и операция - синонимы; они являются как бы "направленными" отношениями. Может быть задана формальная система расширения множества объектов и операций с этими объектами.
Покажем теперь, как общие характеристики отображений - преобразований могут быть использованы для описания и анализа психических отображений.
Отметим специфику психических отображений: двойственность (отображение системы ""я" - среда" и самого процесса отображения), активность (осуществление за счета потенциальной энергии субъекта), опосредованность отображений прошлым и будущим (отображения с памятью), единство чувственного и логического (непрерывно-дискретный характер отображений), кольцевую рефлекторную структуру механизмов отображений, многоуровневость, наличие наряду с информационными механизмами механизмов оценки, а также осознаваемых и неосознаваемых компонентов отображений. Психическое отображение не единственно (одному и тому же прообразу могут соответствовать различные образы). Вследствие многоуровневости один и тот же объект может быть представлен различными формами отображения (образ, понятие). Все психические отображения суть процессы, имеющие свою пространственно-временную структуру. По признаку пространственной локализации оригинала (прообраза) и результата отображения (образа) все психические отображения можно разделить на четыре группы: I - оригинал находится вне субъекта, результат - внутри субъекта (ощущение восприятие); II - оригинал располагается внутри субъекта. результат - вне его (письменная речь, деятельность); III - оригинал и результат оказываются внутри субъекта (представление, мышление); IV - и оригинал и результат находятся вне субъекта (все виды деятельности, в которых человек работает в качестве ретронслятора или преобразователя). Преобразования последней группы осуществляются при помощи трех предыдущих.
По характеру и цели все отображения можно разделить на два больших класса: 1-й - по оригиналу и известному преобразованию получить результат, 2-й - по оригиналу и результату восстановить преобразование.
Понятие группы преобразований используется во многих психологических исследованиях. Их инварианты употребляются как опознавательные признаки и как характеристики психологических шкал. Так, например, при анализе восприятия используется преобразование группы Ли.
Одними из важнейших психических преобразований являются операции квантования и деквантования. Ранее [24] нами был сформулирован общий принцип квантования стимулов и реакций: стимулы и реакции квантуются преобразователями в местах разрыва (или больших градиентов) функций, определенных на стимулах и реакциях и фиксируемых рецепторными механизмами преобразователей. сформулируем теперь общий принцип деквантования стимулов и реакций: деквантование множества стимулов и реакций можно произвести, если на этом множестве существует непрерывная функция, фиксируемая механизмами преобразователя.
Операции квантования и деквантования входят в качестве составляющих во все рассмотренные выше группы преобразований. Следствием этого является континуально-дискретный характер всех внутренних (субъективных) компонентов психических отображений. Обе операции (квантование и деквантование) осуществляются как бессознательно, так и под контролем сознания и имеют одну причину - ограничении механизмов входа и входа человека. Операции квантования и деквантования одного и того же объекта могут реализовываться различным образом. Конкретный выбор формы реализации определяется задачей. Одним из критериев выбора способа квантования и деквантования может служить минимум длины описания объекта, обеспечивающий решение поставленной задачи.
II. 1. 4. Инварианты. Одной из особенностей объектов психологи является их большая изменчивость, вариантность. Именно этим объясняется широкое применение методов математической статистики в психологии: вариантность средних и других статистических характеристик оказывается значительно меньшие вариантности текущих переменных. Другой путь уменьшения вариантности состоит в использовании инвариантов преобразований. В качестве простейших инвариантов могут применяться уже суммы, разности, произведения и частные двух переменных. Сумма инвариантна относительно добавления к слагаемым величин, противоположных по знаку и одинаковых по абсолютной величине. Разность инвариантна относительно добавления к уменьшаемому и вычитаемому одинаковых чисел. Произведение инвариантно относительно умножения сомножителей на обратные величины, частное - относительно умножения делителя и делимого на одно и то же число. Объединение этих простых операций позволяет получить более сложные инварианты.
---------Картинка стр. 28-------
Рис. 1. Пример получения инварианта (по Ф. Гродинзу [45]).
А - y/1/ и y/2/ - реакции систем первого порядка с различными состояниями времени (*/1/, */2/ и */3/) на ступенчатое возмущение (y/ss/) при различных начальных условиях (y/01/ и y/02/); Б - приведенная реакция систем первого порядка на ступенчатое возмущение, инвариантная относительно величины возмущения, начальных условий и постоянных времени.
------------------------
Приведем пример, заимствованный из теории линейных динамических систем [45]. В системах первого порядка переходная характеристика (реакция на ступенчатое возмущение) зависит от величины этого возмущения, а также начального состояния системы и имеет вид экспоненты. На рис 1., А приведены три различные экспоненты, соответствующие определенному y/ss/ и различным y/0/. Но если перейти к безразмерным относительным величинам, то независимо от y/ss/ и y/0/ переходный процесс будет описываться уравнением и соответствующей ему унифицированной экспонентой (рис. 1, Б). Уменьшение вариантности достигнуто здесь за счет двукратного применения свойств инвариантности разностей y/0/-y/ss/, а также отношений (y-y/ss/)/(y/0/-y/ss/) и t/*, где y/0/ начальное состояние системы, y/ss/ -текущая величина реакции, t - время, * - постоянная величина системы.
На этом примере можно проиллюстрировать два приема преобразования информации к виду, удобному для сравнения. Первый прием состоит в использовании нормативных единичных шкал. До преобразования функция y(t) имела область изменения (y/0/, y/ss/). Новая функция z изменяется в интервале (0; 1) и является безразмерной величиной. Второй прием состоит в использовании безразмерных натуральных аргументов функций. Аргумент t/* является безразмерной величиной, так как постоянная времени * имеет размерность времени, а целые значения аргумента кратны постоянной времени системы.
Рассмотрим пример инварианта в психологии. Для исследования резервных возможностей человека применяется метод дополнительной задачи. Человеку, выполняющему основную работу, предлагают одновременно исполнять некоторую дополнительную (задачу). Фиксируется распределение времени между основной и дополнительной деятельностью. В диссертационной работе В. К. Сафонова [96] введен коэффициент резервирования (К/рез/), равный
К/рез/=(t/общ/-t/доп/)/t/общ/,
где t/общ/ - общее время, t/доп/ - время на решение дополнительной задачи, и показано, что для самых различных видов основной деятельности этот коэффициент изменяется в узких границах (К/рез/=0,16Ў0,28). Введенный коэффициент резервирования является безразмерной относительной величиной. Определенный в интервале (0; 1), он может рассматриваться как инвариант при вариациях видов деятельности, характеризующий резервные возможности человека.
II. СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ ("ИЗ ОДНОГО - ВСЕ")
II. 2. 1. Принцип декомпозиции. Начальным этапом анализа любого множества как системы является группировка его элементов, разбиение на подмножества. Этот процесс может быть описан в различных терминах. Разбиение на классы производится на основе отношения эквивалентности. При этом неявно предполагается, что: а) существует процедура, позволяющая установить сходство и различие элементов множества, в результате сходные (неотличимые применяемой процедурой) элементы попадают в один класс отличающиеся - в разные; б) нет проблемы выделения самих элементов; в) мы имеем дело с дискретными множествами. В реальных множествах элементы могут обладать несколькими признаками. Поэтому одно и то же множество может быть разбито на различные подмножества.
На непрерывных множествах могут быть заданы функции разных видов. Разбиение таких множеств на подмножества может происходить в точках, где функция имеет разрыв, или в малых областях, где ее градиент велик и превышает некоторое пороговое значение [23]. В ряде случаев математические условия разбиения, границы между подмножествами могут восприниматься человеком, - например, выделение контуров и их разбиение на части при зрительном восприятии. Разбивающими могут служить особые точки функции перегиба, максимума, минимума и т. д. Иногда ими оказываются значения непрерывной функции, соответствующие целочисленным или натуральным значениям ее аргумента. Но возможны и случаи, когда ни один из перечисленных принципов квантования не "работает". Тогда фиксируется два крайних противоположных значения функции, которые и принимаются за дискретные характеристики множества. Так приходится поступать при решении задач типологии. Примером могут служить распределения людей в данной выборке по показателям экстраверсии - интроверсии и нейротизма. При независимости показателей число выделяемых крайних типов соответственно увеличивается.
II. 2. 2. От единого к множеству. Из одного все образуется различными путями. Единица (одно) может делиться и может умножаться. В обоих случаях единица порождает многое, из одного элемента возникает множество. Разбитие целого на части можно производить при помощи деления и вычитания, создать многообразие из элементов можно с помощью сложения и умножения. Существует много конкретных реализаций процессов сложения, вычитания, умножения и деления, - например, сложение чисел, векторов, бесконечно малых величин, логическое сложение и т. д. Простейшими (но и важнейшими!) движениями от одного ко всему являются процессы раздвоения и удвоения целого. "Раздвоение единого и познание противоречивых частей его... есть суть (одна из "сущностей", одна из основных, если не основная, особенностей его черт) диалектики".*(*Ленин В. И. Полн. собр. соч., т. 29, с. 316.)
Раздвоение единого представляет собой частный, но самый важный случай анализа одного, единого, целого. "Из одного -все, и из всего одно", - этот тезис показывает, что раздвоению противостоит объединение двух в одно. Частным, но принципиальным случаем является объединение противоположностей по Гераклиту, гармония состоит из противоположностей (мужское и женское и т. д.) [36].
II. 2. 3. Раздвоение единого. На практике единое всегда является единым множеством. Действительно, целостную геометрическую фигуру всегда можно представить как связное множество точек; понятие характеризуется прежде всего объемом и содержанием, которые тоже являются множествами: первое - множеством объектов данного класса, второе - множеством признаков класса. Поэтому, когда нужно разделить единое практически, мы всегда имеем дело с раздвоением множества. Любое реальное множество допускает большое число раздвоений. Чтобы уменьшить это число, необходимо ввести ограничения, которые могут сократить число вариантов, оставить единственное решение или даже сделать раздвоение невозможным (например, невозможно раздвоить круг при ограничении принципа повторяемости целого в частях).
раздвоение целого на диалектические пары тоже может быть не единственным. Множество может быть "полидиполюстным". Тогда возможно несколько последовательных диалектических дихотомий, причем их порядок определяется задачей. Такие дихотомии множества могут быть симметричными и ассиметричными.
II. 2. 4. Раздвоение математических объектов. Рассмотрим более конкретное раздвоение множеств, геометрических фигур и других математических объектов.
--------Картинка стр. 31------
Рис. 2. Раздвоение нечеткого множества.
----------------------
А. Раздвоение множеств. Эта процедура включает в себя следующие способы реализации:
1. Разбиение множества на два непересекающихся подмножества (класса) на основе отношения эквивалентности.
2. Выделение подмножества в множестве на основе отношения включения, которое является частным случаем отношения порядка.
3. Разбиение множества на непересекающиеся подмножества, когда:
а) исходное множество ограничено и его подмножества также ограничены;
б) исходное множество неограниченно и его подмножества также неограниченны.
4. Раздвоение размытых множеств. Пусть размытое множество описывается градусным распределением. Тогда процесс его раздвоения можно представить графически (рис. 2). Процесс происходит непрерывно, но может быть зафиксирована граница перехода от одного в два.
Б. Раздвоение геометрических фигур. Плоскость можно раздвоить на области двумя способами. Любая прямая делить плоскость на две полуплоскости. Замкнутая линия делит плоскость на ограниченную и неограниченную области (рис. 3, А). В результате разделения плоскости прямой линией получаем две полуплоскости, при втором способе деления противоположность состоит в ограниченности и неограниченности полученных частей.
-----------Картинка стр. 32------
Рис. 3. Раздвоение геометрических объектов.
А - плоскости; Б - ограниченной области плоскости; В - прямоугольника; Г - кольца.
--------------------------
Теперь рассмотрим раздвоение ограниченной области плоскости. Оно может происходить либо при появлении внутренней границы, либо при "исчезновении" части части внешней границы, либо путем раздвоения границы при сохранении целой области (рис. 3, Б). В первом случае получаем дискретно-непрерывный объект (ДНО), во втором - дискретный (ДО), в третьем - непрерывно-дискретный (НДО). В результате разделения замкнутой области получены противоположности как внешнего (ДНО и ДО) и внутреннего (НДО).
Рассмотрим на примерах раздвоения прямоугольника. Возьмем квадрат и разрежем его пополам по линии, соединяющей середины противоположных его сторон (рис. 3, В). В результате получаем прямоугольник с отношением сторон 2 : 1 или 1 : 2. Назовем такое преобразование раздвоением, противоположное ему - преобразованием удвоения. Если бы мы взяли не квадрат, а прямоугольник, то результат указанного преобразования зависел бы от того. относительно какой из двух средних линий прямоугольника произведено преобразование. Если это существенно, то в определении преобразования необходимо внести уточнение.
Однозначно определенное преобразование прямоугольника можно продолжать. В результате мы получаем множество прямоугольников. Что является инвариантом такого преобразования?
Уточним определение преобразования. Будем резать прямоугольник по короткой средней линии. Если исходным прямоугольником был квадрат, то в результате серии последовательных преобразований мы получим ряд прямоугольников с такими отношениями сторон: 1 : 1, 1 : 2, 1 : 1, 1 : 2, и т. д.
Определим такие независимые характеристики прямоугольников, как площадь и пропорции (отношения сторон). В нашем случае имеем отношение сторон для:
площади: - 1, 1/2, 1/4, 1/8, ...
пропорции - 1/1, 1/2, 1/1, 1/2, ...
Теперь изменим преобразование - будем делить прямоугольники по большей средней линии. Тогда получим такие ряды чисел отношений сторон для:
площади - 1, 1/2, 1/4, 1/8, ...
пропорции - 1/1, 1/2, 1/4, 1/8, ...
Нетрудно видеть, что при данном преобразовании отношение величины пропорции к величине площади постоянно и равно единице. Это отношение есть инвариант последнего преобразования.
Проанализируем более подробно преобразование раздвоения квадрата на две части. Введем ограничение: пусть требуется разрезать квадрат на две равновеликие части одним прямолинейным отрезком так, чтобы эту операцию можно было повторять сколько угодно раз с получившимися частями. При таком определении преобразования возможны его различные варианты: 1) квадрат разрезаем на два треугольника - изменяется число вершин фигуры, нарушающая равенство и параллельность сторон; 2) квадрат разделяется на две трапеции (неправильных четырехугольника) - сохраняется число углов, нарушается параллельность и равенство сторон; 3) квадрат разрезается на два прямоугольника - сохраняется число вершин и параллельность сторон, нарушается равенство сторон и пропорции фигуры.
Замечание 1. При делении квадрата по меньшей средней линии получается ряд прямоугольников с пропорциями 1/1, 2/1, 1/1, 2/1, ... Если за исходный взять прямоугольник с пропорциями 4/3, то при том же преобразовании получаем ряд прямоугольников с пропорциями 4/3, 3/2, 4/3, 3/2, ... Нетрудно заметить, что произведение двух соседних чисел в каждом ряду постоянно и в обоих рядах равно двум. То же самое будет верно для любого исходного прямоугольника. Это не удивительно, так как преобразование носит характер раздвоения. Здесь интересно другое: существует один-единственный прямоугольник, пропорции которого при данном преобразовании не изменяются прямоугольник остается подобным самому себе. Отсюда следует, что совмещаются два фундаментальных преобразования: удвоения и подобия. существует удвоение без подобия и подобие без удвоения. Эти два преобразования объединяются при удвоении и сокращении вдвое по меньшей мере средней линии прямоугольника с пропорциями 1/?2.
Воля служит проявлением отношения подчинения, причем двойного: в одних случаях субъект подчиняется обстоятельствам или следует воле другого субъекта, в иных - субъект подчиняет других своей воле. Вот здесь начинает вырисовываться психологическое содержание понятия "субъект". Оно оказывается двойственным: с одной стороны, в одних ситуациях субъект - подчиняющийся, с другой стороны, в других условиях субъект - это подчиняющий. Вторая дихотомия субъекта - отношение субъекта с объектом (обстоятельствами). Так решается вопрос о психологическом содержании понятия "субъект в отличие от философского.
Осталось проанализировать мышление как отношение. Мышление отражает объективные отношения окружающего нас мира. Это отражение представлено в форме мысли. Мысль, как и образ, находятся в определенном соответствии с объектом. Таким образом, и здесь мы имеем дело с отношением в широком смысле.
На основании изложенного можно утверждать, что определении психологии как науки о субъектно-объектных и субъектно-субъектных отношениях правомочно в своем существовании. Объектом психологии является множество субъектов, предметом - указанные отношения. Одной из проверок жизненности приведенного определения служит установление того факта, что ему удовлетворяют все частные разделы психологии. Если введенное определение психологии жизненно, то объектом любого частного раздела психологии является некоторое подмножество всего множества субъектов, а предметом некоторый частный вид отношений. Если это так, то в основу системы психологической науки должны быть положены отношения между объектами и предметами частных психологических наук.
Оценим с изложенных позиций соотношение между психологией в целом и общей психологией. Их объекты совпадают, и в этом один смысл термина "общая". В общей психологии рассматриваются как субъектно-объектные, так и субъектно-субъектные отношения, но преимущественно первые (вторые составляют предмет социальной психологии, особенно, когда субъект является массовым - группа, коллектив и т. д.). Третья отличительная черта общей психологии состоит в том, что она абстрагируется от индивидуальный особенностей изучаемых отношений и исследует только общие их свойства. В этом заключается второй смысл термина "общая".
Рассмотрим, наконец, опасные психические явление с точки зрения теории множеств. Действительно, имеют место два множества: множество ситуаций, объектов, стимулов, с одной стороны, и множество способов поведения, состояний, оценок - с другой. И всякий раз в ответ на один из элементов первого множества человек выбирает один или несколько элементов второго. На взаимное сочетание элементов этих двух множеств накладываются, таким образом, большие ограничения. А это как рази и соответствует содержательному и формальному определению отношения. Конечно, в зависимости от вида множеств будут меняться и характер отношений, и для отражения психической специфики тех и других психических явлений нужна и психологическая классификация отношений.
II. 1. 3. Отображения. В современной психологии (наряду с собственно психологическими понятиями и терминами) широко используются широконаучные понятия и понятия, первоначально возникшие в рамках других наук. Корректное использование таких понятий, учет специфики психической реальности делают возможным применение "непсихологических" понятий для описания и анализа психических явлений, для установления их связи с явлениями другой природы, для обобщения, систематизации и объединения психологических знаний. Примером могут служить широко употребляемые в психологии понятия "пространство", "поле", "алгоритм", "информация", "регулирование", "модель" и многие другие. Эффективность использования таких понятий в сильной степени зависит от их содержательности, существования точного определения понятия, наличия в психической реальности феноменов, соответствующих содержанию понятия.
Понятие "отображение" и связанные с ним понятия уже давно в разных контекстах используются в психологии и физиологии. Анализ законов биологических и физиологических отображений Н. А. Бернштейн считал одной из важнейших задач науки [13]. Понятие изоморфизма (одного из свойств отображения) широко употреблялось гештальтпсихологами. Рассмотрим более подробно вопрос о применении понятия отображения и связанных с ним понятий в психологи.
В качестве основы воспользуемся математическим определением понятия "отображение". Затем дополним его физическими и собственно психологическими характеристиками. Для определения отображения нужно задать два произвольных непустых множества M и N; правило, закон соответствия элементов этих множеств N=f(M); подмножество C/f/ - область определения функции f; подмножество E/f/ - область значений функции f. Для каждого подмножества A из C/f/ функция f ставит в соответствие некоторое подмножество B из E/f/. Подмножество A называется прообразом, подмножество B - образом A. Конкретный вид отображения будет установлен после выбора всех компонентов приведенного определения.
Соответствие между элементами одного и того же множества называется отображением в себя (преобразованием). Отображения могут быть непрерывными и дискретными, параллельными (одновременными) и последовательными, обратимыми и необратимыми. Преобразователи могут содержать или не содержать память.
При лбом преобразовании имеет место как изменение, так и сохранение определенных свойств исходного множества (прообраза). Основными характеристиками сохранения являются инварианты преобразований. Различные уровни изоморфизма свидетельствуют о степени соответствия между двумя различными множествами (прообразом и образом). При гомоморфных преобразованиях сохраняются отношения однозначности, но уже отсутствует условие взаимности.
Важным случаем преобразований, описываемых абстракциями автоматов и алгоритмов, являются алфавитные отношения. Благодаря наличию памяти такие преобразования не обладают свойством взаимно однозначности. Соотносимыми в этом случае являются множества слов из букв некоторого алфавита. сами преобразования осуществляются последовательно во времени, поэтому их можно использовать для описания не только результата, но и процесса. Одной из важнейших характеристик преобразований являются их ограничения. О них часто бывает мал известно. Только в отдельных случаях мы располагаем соответствующими теоремами. Так, например, ограничения преобразований, производимых конечными автоматами, устанавливаются теоремами Клини.
Преобразования могут объединяться (композиция преобразований). В случаях двух множеств преобразование однократно, при отображении "в себя" оно может может быть повторено многократно. Помимо отдельных преобразований для психологии представляют большой интерес некоторые множества преобразований, в частности, различные группы.
Понятие преобразования тесным образом связано с целым рядом других важных понятий. преобразование является частным случаем отношения. Преобразование и операция - синонимы; они являются как бы "направленными" отношениями. Может быть задана формальная система расширения множества объектов и операций с этими объектами.
Покажем теперь, как общие характеристики отображений - преобразований могут быть использованы для описания и анализа психических отображений.
Отметим специфику психических отображений: двойственность (отображение системы ""я" - среда" и самого процесса отображения), активность (осуществление за счета потенциальной энергии субъекта), опосредованность отображений прошлым и будущим (отображения с памятью), единство чувственного и логического (непрерывно-дискретный характер отображений), кольцевую рефлекторную структуру механизмов отображений, многоуровневость, наличие наряду с информационными механизмами механизмов оценки, а также осознаваемых и неосознаваемых компонентов отображений. Психическое отображение не единственно (одному и тому же прообразу могут соответствовать различные образы). Вследствие многоуровневости один и тот же объект может быть представлен различными формами отображения (образ, понятие). Все психические отображения суть процессы, имеющие свою пространственно-временную структуру. По признаку пространственной локализации оригинала (прообраза) и результата отображения (образа) все психические отображения можно разделить на четыре группы: I - оригинал находится вне субъекта, результат - внутри субъекта (ощущение восприятие); II - оригинал располагается внутри субъекта. результат - вне его (письменная речь, деятельность); III - оригинал и результат оказываются внутри субъекта (представление, мышление); IV - и оригинал и результат находятся вне субъекта (все виды деятельности, в которых человек работает в качестве ретронслятора или преобразователя). Преобразования последней группы осуществляются при помощи трех предыдущих.
По характеру и цели все отображения можно разделить на два больших класса: 1-й - по оригиналу и известному преобразованию получить результат, 2-й - по оригиналу и результату восстановить преобразование.
Понятие группы преобразований используется во многих психологических исследованиях. Их инварианты употребляются как опознавательные признаки и как характеристики психологических шкал. Так, например, при анализе восприятия используется преобразование группы Ли.
Одними из важнейших психических преобразований являются операции квантования и деквантования. Ранее [24] нами был сформулирован общий принцип квантования стимулов и реакций: стимулы и реакции квантуются преобразователями в местах разрыва (или больших градиентов) функций, определенных на стимулах и реакциях и фиксируемых рецепторными механизмами преобразователей. сформулируем теперь общий принцип деквантования стимулов и реакций: деквантование множества стимулов и реакций можно произвести, если на этом множестве существует непрерывная функция, фиксируемая механизмами преобразователя.
Операции квантования и деквантования входят в качестве составляющих во все рассмотренные выше группы преобразований. Следствием этого является континуально-дискретный характер всех внутренних (субъективных) компонентов психических отображений. Обе операции (квантование и деквантование) осуществляются как бессознательно, так и под контролем сознания и имеют одну причину - ограничении механизмов входа и входа человека. Операции квантования и деквантования одного и того же объекта могут реализовываться различным образом. Конкретный выбор формы реализации определяется задачей. Одним из критериев выбора способа квантования и деквантования может служить минимум длины описания объекта, обеспечивающий решение поставленной задачи.
II. 1. 4. Инварианты. Одной из особенностей объектов психологи является их большая изменчивость, вариантность. Именно этим объясняется широкое применение методов математической статистики в психологии: вариантность средних и других статистических характеристик оказывается значительно меньшие вариантности текущих переменных. Другой путь уменьшения вариантности состоит в использовании инвариантов преобразований. В качестве простейших инвариантов могут применяться уже суммы, разности, произведения и частные двух переменных. Сумма инвариантна относительно добавления к слагаемым величин, противоположных по знаку и одинаковых по абсолютной величине. Разность инвариантна относительно добавления к уменьшаемому и вычитаемому одинаковых чисел. Произведение инвариантно относительно умножения сомножителей на обратные величины, частное - относительно умножения делителя и делимого на одно и то же число. Объединение этих простых операций позволяет получить более сложные инварианты.
---------Картинка стр. 28-------
Рис. 1. Пример получения инварианта (по Ф. Гродинзу [45]).
А - y/1/ и y/2/ - реакции систем первого порядка с различными состояниями времени (*/1/, */2/ и */3/) на ступенчатое возмущение (y/ss/) при различных начальных условиях (y/01/ и y/02/); Б - приведенная реакция систем первого порядка на ступенчатое возмущение, инвариантная относительно величины возмущения, начальных условий и постоянных времени.
------------------------
Приведем пример, заимствованный из теории линейных динамических систем [45]. В системах первого порядка переходная характеристика (реакция на ступенчатое возмущение) зависит от величины этого возмущения, а также начального состояния системы и имеет вид экспоненты. На рис 1., А приведены три различные экспоненты, соответствующие определенному y/ss/ и различным y/0/. Но если перейти к безразмерным относительным величинам, то независимо от y/ss/ и y/0/ переходный процесс будет описываться уравнением и соответствующей ему унифицированной экспонентой (рис. 1, Б). Уменьшение вариантности достигнуто здесь за счет двукратного применения свойств инвариантности разностей y/0/-y/ss/, а также отношений (y-y/ss/)/(y/0/-y/ss/) и t/*, где y/0/ начальное состояние системы, y/ss/ -текущая величина реакции, t - время, * - постоянная величина системы.
На этом примере можно проиллюстрировать два приема преобразования информации к виду, удобному для сравнения. Первый прием состоит в использовании нормативных единичных шкал. До преобразования функция y(t) имела область изменения (y/0/, y/ss/). Новая функция z изменяется в интервале (0; 1) и является безразмерной величиной. Второй прием состоит в использовании безразмерных натуральных аргументов функций. Аргумент t/* является безразмерной величиной, так как постоянная времени * имеет размерность времени, а целые значения аргумента кратны постоянной времени системы.
Рассмотрим пример инварианта в психологии. Для исследования резервных возможностей человека применяется метод дополнительной задачи. Человеку, выполняющему основную работу, предлагают одновременно исполнять некоторую дополнительную (задачу). Фиксируется распределение времени между основной и дополнительной деятельностью. В диссертационной работе В. К. Сафонова [96] введен коэффициент резервирования (К/рез/), равный
К/рез/=(t/общ/-t/доп/)/t/общ/,
где t/общ/ - общее время, t/доп/ - время на решение дополнительной задачи, и показано, что для самых различных видов основной деятельности этот коэффициент изменяется в узких границах (К/рез/=0,16Ў0,28). Введенный коэффициент резервирования является безразмерной относительной величиной. Определенный в интервале (0; 1), он может рассматриваться как инвариант при вариациях видов деятельности, характеризующий резервные возможности человека.
II. СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ ("ИЗ ОДНОГО - ВСЕ")
II. 2. 1. Принцип декомпозиции. Начальным этапом анализа любого множества как системы является группировка его элементов, разбиение на подмножества. Этот процесс может быть описан в различных терминах. Разбиение на классы производится на основе отношения эквивалентности. При этом неявно предполагается, что: а) существует процедура, позволяющая установить сходство и различие элементов множества, в результате сходные (неотличимые применяемой процедурой) элементы попадают в один класс отличающиеся - в разные; б) нет проблемы выделения самих элементов; в) мы имеем дело с дискретными множествами. В реальных множествах элементы могут обладать несколькими признаками. Поэтому одно и то же множество может быть разбито на различные подмножества.
На непрерывных множествах могут быть заданы функции разных видов. Разбиение таких множеств на подмножества может происходить в точках, где функция имеет разрыв, или в малых областях, где ее градиент велик и превышает некоторое пороговое значение [23]. В ряде случаев математические условия разбиения, границы между подмножествами могут восприниматься человеком, - например, выделение контуров и их разбиение на части при зрительном восприятии. Разбивающими могут служить особые точки функции перегиба, максимума, минимума и т. д. Иногда ими оказываются значения непрерывной функции, соответствующие целочисленным или натуральным значениям ее аргумента. Но возможны и случаи, когда ни один из перечисленных принципов квантования не "работает". Тогда фиксируется два крайних противоположных значения функции, которые и принимаются за дискретные характеристики множества. Так приходится поступать при решении задач типологии. Примером могут служить распределения людей в данной выборке по показателям экстраверсии - интроверсии и нейротизма. При независимости показателей число выделяемых крайних типов соответственно увеличивается.
II. 2. 2. От единого к множеству. Из одного все образуется различными путями. Единица (одно) может делиться и может умножаться. В обоих случаях единица порождает многое, из одного элемента возникает множество. Разбитие целого на части можно производить при помощи деления и вычитания, создать многообразие из элементов можно с помощью сложения и умножения. Существует много конкретных реализаций процессов сложения, вычитания, умножения и деления, - например, сложение чисел, векторов, бесконечно малых величин, логическое сложение и т. д. Простейшими (но и важнейшими!) движениями от одного ко всему являются процессы раздвоения и удвоения целого. "Раздвоение единого и познание противоречивых частей его... есть суть (одна из "сущностей", одна из основных, если не основная, особенностей его черт) диалектики".*(*Ленин В. И. Полн. собр. соч., т. 29, с. 316.)
Раздвоение единого представляет собой частный, но самый важный случай анализа одного, единого, целого. "Из одного -все, и из всего одно", - этот тезис показывает, что раздвоению противостоит объединение двух в одно. Частным, но принципиальным случаем является объединение противоположностей по Гераклиту, гармония состоит из противоположностей (мужское и женское и т. д.) [36].
II. 2. 3. Раздвоение единого. На практике единое всегда является единым множеством. Действительно, целостную геометрическую фигуру всегда можно представить как связное множество точек; понятие характеризуется прежде всего объемом и содержанием, которые тоже являются множествами: первое - множеством объектов данного класса, второе - множеством признаков класса. Поэтому, когда нужно разделить единое практически, мы всегда имеем дело с раздвоением множества. Любое реальное множество допускает большое число раздвоений. Чтобы уменьшить это число, необходимо ввести ограничения, которые могут сократить число вариантов, оставить единственное решение или даже сделать раздвоение невозможным (например, невозможно раздвоить круг при ограничении принципа повторяемости целого в частях).
раздвоение целого на диалектические пары тоже может быть не единственным. Множество может быть "полидиполюстным". Тогда возможно несколько последовательных диалектических дихотомий, причем их порядок определяется задачей. Такие дихотомии множества могут быть симметричными и ассиметричными.
II. 2. 4. Раздвоение математических объектов. Рассмотрим более конкретное раздвоение множеств, геометрических фигур и других математических объектов.
--------Картинка стр. 31------
Рис. 2. Раздвоение нечеткого множества.
----------------------
А. Раздвоение множеств. Эта процедура включает в себя следующие способы реализации:
1. Разбиение множества на два непересекающихся подмножества (класса) на основе отношения эквивалентности.
2. Выделение подмножества в множестве на основе отношения включения, которое является частным случаем отношения порядка.
3. Разбиение множества на непересекающиеся подмножества, когда:
а) исходное множество ограничено и его подмножества также ограничены;
б) исходное множество неограниченно и его подмножества также неограниченны.
4. Раздвоение размытых множеств. Пусть размытое множество описывается градусным распределением. Тогда процесс его раздвоения можно представить графически (рис. 2). Процесс происходит непрерывно, но может быть зафиксирована граница перехода от одного в два.
Б. Раздвоение геометрических фигур. Плоскость можно раздвоить на области двумя способами. Любая прямая делить плоскость на две полуплоскости. Замкнутая линия делит плоскость на ограниченную и неограниченную области (рис. 3, А). В результате разделения плоскости прямой линией получаем две полуплоскости, при втором способе деления противоположность состоит в ограниченности и неограниченности полученных частей.
-----------Картинка стр. 32------
Рис. 3. Раздвоение геометрических объектов.
А - плоскости; Б - ограниченной области плоскости; В - прямоугольника; Г - кольца.
--------------------------
Теперь рассмотрим раздвоение ограниченной области плоскости. Оно может происходить либо при появлении внутренней границы, либо при "исчезновении" части части внешней границы, либо путем раздвоения границы при сохранении целой области (рис. 3, Б). В первом случае получаем дискретно-непрерывный объект (ДНО), во втором - дискретный (ДО), в третьем - непрерывно-дискретный (НДО). В результате разделения замкнутой области получены противоположности как внешнего (ДНО и ДО) и внутреннего (НДО).
Рассмотрим на примерах раздвоения прямоугольника. Возьмем квадрат и разрежем его пополам по линии, соединяющей середины противоположных его сторон (рис. 3, В). В результате получаем прямоугольник с отношением сторон 2 : 1 или 1 : 2. Назовем такое преобразование раздвоением, противоположное ему - преобразованием удвоения. Если бы мы взяли не квадрат, а прямоугольник, то результат указанного преобразования зависел бы от того. относительно какой из двух средних линий прямоугольника произведено преобразование. Если это существенно, то в определении преобразования необходимо внести уточнение.
Однозначно определенное преобразование прямоугольника можно продолжать. В результате мы получаем множество прямоугольников. Что является инвариантом такого преобразования?
Уточним определение преобразования. Будем резать прямоугольник по короткой средней линии. Если исходным прямоугольником был квадрат, то в результате серии последовательных преобразований мы получим ряд прямоугольников с такими отношениями сторон: 1 : 1, 1 : 2, 1 : 1, 1 : 2, и т. д.
Определим такие независимые характеристики прямоугольников, как площадь и пропорции (отношения сторон). В нашем случае имеем отношение сторон для:
площади: - 1, 1/2, 1/4, 1/8, ...
пропорции - 1/1, 1/2, 1/1, 1/2, ...
Теперь изменим преобразование - будем делить прямоугольники по большей средней линии. Тогда получим такие ряды чисел отношений сторон для:
площади - 1, 1/2, 1/4, 1/8, ...
пропорции - 1/1, 1/2, 1/4, 1/8, ...
Нетрудно видеть, что при данном преобразовании отношение величины пропорции к величине площади постоянно и равно единице. Это отношение есть инвариант последнего преобразования.
Проанализируем более подробно преобразование раздвоения квадрата на две части. Введем ограничение: пусть требуется разрезать квадрат на две равновеликие части одним прямолинейным отрезком так, чтобы эту операцию можно было повторять сколько угодно раз с получившимися частями. При таком определении преобразования возможны его различные варианты: 1) квадрат разрезаем на два треугольника - изменяется число вершин фигуры, нарушающая равенство и параллельность сторон; 2) квадрат разделяется на две трапеции (неправильных четырехугольника) - сохраняется число углов, нарушается параллельность и равенство сторон; 3) квадрат разрезается на два прямоугольника - сохраняется число вершин и параллельность сторон, нарушается равенство сторон и пропорции фигуры.
Замечание 1. При делении квадрата по меньшей средней линии получается ряд прямоугольников с пропорциями 1/1, 2/1, 1/1, 2/1, ... Если за исходный взять прямоугольник с пропорциями 4/3, то при том же преобразовании получаем ряд прямоугольников с пропорциями 4/3, 3/2, 4/3, 3/2, ... Нетрудно заметить, что произведение двух соседних чисел в каждом ряду постоянно и в обоих рядах равно двум. То же самое будет верно для любого исходного прямоугольника. Это не удивительно, так как преобразование носит характер раздвоения. Здесь интересно другое: существует один-единственный прямоугольник, пропорции которого при данном преобразовании не изменяются прямоугольник остается подобным самому себе. Отсюда следует, что совмещаются два фундаментальных преобразования: удвоения и подобия. существует удвоение без подобия и подобие без удвоения. Эти два преобразования объединяются при удвоении и сокращении вдвое по меньшей мере средней линии прямоугольника с пропорциями 1/?2.