Автор: Пользователь скрыл имя, 09 Сентября 2012 в 10:58, реферат
Рассмотрим построение триадной кривой, которую впервые исследовал в 1904 году шведский математик Хельге фон Кох (рисунок 1.1.1).
Возьмем прямолинейный отрезок длины 1. Назовем его затравкой. Разобьем затравку на три равные части длиной в 1/3, отбросим среднюю часть, и заменим ее ломаной из двух звеньев длиной 1/3 таким образом, чтобы средняя часть оказалась основанием равностороннего треугольника со стороной 1/3. Мы получили ломаную, состоящую из четырех звеньев с общей длиной 4/3 – так называемое первое поколение.
Для того чтобы перейти к следующему поколению кривой Коха, надо у каждого звена аналогично отбросить и заменить среднюю часть.
Соответственно, длина второго поколения будет равна 16/9, третьего – 64/27 и так далее.
Если продолжить этот процесс до бесконечности, то в результате получится триадная кривая Коха.
Глава 1 Исторические предпосылки фрактальной логики
1.1 Математические “монстры” - примеры и проблемы
1.2 Логические парадоксы – примеры и проблемы
1.3 “Монстры” и парадоксы – неслучайные совпадения.
1.4 Исторический очерк фрактальной геометрии
1.5 Принцип дополнительности фрактальной геометрии
1.6 Парадоксы как фракталы. Фрактальная логика: обратная связь как модель “монстров” и парадоксов
1.7 Парадокс лжеца: логический формализм через понятие обратной связи.
Глава 2 Логические ряды и логические фракталы
2.1 Определение логического ряда. Виды рядов.
2.2 Процедуры генерации логических рядов с помощью обратных связей. Прямая и обратная задача генерации логического ряда.
2.3 Операции с логическими рядами
2.4 Кортежи, масштабы и инварианты логических рядов. Самоподобие. Определение регулярного логического фрактала.
2.5 Формализм масштабного преобразования. Определение преобразованных логических фракталов.
2.6 Монады. Монадология.
2.7 Тезис о построении логического фрактала через два типа обратных связей
2.8 Количественные характеристики логических фракталов
Послесловие: проблемы и задачи фрактальной логики
V(t - t0) t - t02Н, (2.8.3.8)
а функция корреляции будущих приращений с прошлыми записывается в виде
С(t) = 22H-1 - 1. (2.8.3.9)
Ясно, что "гауссовости" не будет и во многих логических фракталах. Показатель Н, который также можно называть Н-размерностью показывает степень близости логического фрактала к случайному процессу типа классического броуновского движения или бросания монеты.
Оценить показатель Н можно различными методами - например, методом Херста, оценивая накопленное количество И или Л на различных масштабах. Подробнее о методе Херста и обобщенном броуновском движении можно прочитать в уже упоминаемой книге Енса Федера.
Таким образом, Н можно использовать как количественную характеристику логического фрактала.
Послесловие: проблемы и задачи фрактальной логики
«Минотавр берется мною под защиту. Тезей становится стандартным персонажем, личностью без воображения, почитающей все условности. Минотавр – поэт, он не похож на других, он совершенно свободен. Его изолировали от всех потому, что он угрожает установленному порядку.»
Хулио Кортасар[23].
В данном тексте были предъявлены подходы, с помощью которых можно постепенно уточнять понятия логического фрактала и фрактальной логики, перечислены основные представления и концептуальные установки фрактальной логики.
Что дальше? Постараемся пофантазировать.
…Роджер Пенроуз в книге «The Emperor's New Mind: Concerning Computers, Minds, and the Laws of Physics»[24] рассматривает следующий мысленный эксперимент. Пусть мы формализовали с помощью искусственного языка некоторые высказывания, и дали задание компьютеру определить их истинность или ложность. Это определение происходит на основании системы аксиом – набора формализованных алгоритмическим языком мета-высказываний, определяющих все правила присвоения высказываниям логических значений.
Меняя систему аксиом, можно задавать возможные логики, рассматривать значения возможных высказываний. В частности, можно найти такую систему аксиом, в которой суждение «Я лгу» не образует противоречия.
Однако, согласно теореме Гёделя о неполноте, при любой полной системе аксиом всегда найдутся высказывания, которые будут противоречивы и зациклят компьютер – введут в бесконечную последовательность вычислений, из которой невозможно выйти. В теории искусственного интеллекта существует проблема остановки – не существует алгоритма, позволяющего дать ответ о том, остановится или нет программа вычислений[25]. Таким образом, не существует программы, которая могла бы показать – зациклен компьютер или нет.
Следовательно, любой достаточно сложный компьютер, работающий по определенной аксиоматической схеме всегда можно либо остановить, либо сломать. Вероятность остановки и ломки тем выше, чем сложнее аксиоматическая система.
Если рассматривать наше мышление с точки зрения аксиом, то оно необычайно сложно – требуется очень большое количество аксиом, необходимых для моделирования мышления. Тем не менее, мышление очень надежно – оно очень редко демонстрирует ломки или остановки. Это связано с тем, что наше мышление, по мнению Пенроуза, не устроено по принципу «аксиомы плюс высказывания» - мозг принципиальным образом отличается от компьютера, описанного выше.
Сэр Роджер Пенроуз (род. 1931)
Получил известность в начале 70 годов как соавтор (вместе со Сивеном Хокингом) теории черных дыр. Кроме того, известны парадоксальные геометрические фигуры и мозаики Пенроуза. Последние были запатентованы Пенроузом как основа многих логических головоломок и игр. Имеет личную страницу в Интернет и сам отвечает на письма.
Человеческое мышление решает алгоритмически неразрешимые задачи, которые поставили бы в тупик любую машину. Этой точкой зрения Пенроуз оппонирует Тьюрингу – машина не может мыслить, так как процессы мышления принципиально не представимы в рамках алгоритмов – например, алгоритмов машины Тьюринга.
Мышление, по мнению Пенроуза, является квантовой системой – мозг может производить вычисления на алгоритмически неразрешимых задачах, аксиоматические системы которых нелокальны – находятся в особых "квантово-механических" состояниях.
Мозг умеет переходить от "квантово-механического" состояния – алгоритмически неразрешимого и нелокального к "классическому" через некую (весьма загадочную в рассуждениях Пенроуза) редукционную функцию – функцию локализации мышления в мысли.
Эти туманные рассуждения Пенроуза можно метафорически проиллюстрировать фрактальной логикой.
Если представить логический фрактал как процесс определения аксиоматической системой истинности или ложности высказывания, то он является, по определению, нелокальной системой с точки зрения внешнего наблюдателя. Логическое значение логического фрактала нелокализовано в локальном знаке.
Поэтому логический фрактал может стать метафорой "квантомеханического состояния" в терминологии Пенроуза.
Аналогом классического или локализованного состояния аксиоматической системы будут ряды ИВ или ЛВ. Кроме того, мы будем считать классическим высказыванием и высказывания с аттрактором первого рода.
Ясно, что аналогом локального состояния могут стать законы фрактальной логики.
А вот пример "редукционной функции" или процедуры локализации, где А – логический фрактал:
Это уже знакомый нам закон дизъюнкции с истинно-вырожденным рядом.
"Редукционной функцией" может стать и оператор масштабного перехода.
Если перенести представления о локализации на процессы мышления, то мы сможем приблизиться к пониманию мышления как фазового перехода от бесконечности к конечности, от делокализации к локализации.
В связи с этим можно сформулировать, тезис локализации – перехода высказывания из нелокального значения логического фрактала в локальное – классическое высказывание:
Для логического фрактала всегда найдется преобразование, переводящее его в вырожденный ряд или ряд с аттрактором первого рода.
Подчеркнем еще раз: это преобразование не есть конечный алгоритм. Проблема остановки накладывает ограничения на выход из бесконечного цикла. Представить это преобразование с помощью нашего локального мышления очень трудно – не смотря на то, что его можно формализовать фрактальной логикой.
Логический фрактал это «монстр» среди алгоритмов, так как он по определению зациклен – в идеальном фрактале невозможно выйти из обратной связи. «Монстр» по определению ненаблюдаем – при наблюдении он превращается в конечный объект описания.
Логический фрактал операционально замкнут. Он, говоря метафорически, не взаимодействует с внешним миром, не забирает информацию из окружающей среды. Для него не работают классические кибернетические модели входа и выхода, организации и среды. Наоборот, развивая интуиции Лейбница о монадах, можно сказать, что логический фрактал создает внешнюю среду, конструирует мир, периодически в него "вываливаясь" своими локализациями, образуя классические высказывания, диктуя внешнему окружению – какие именно локальные высказывания должны иметь фиксированные значения.
Можно предположить, что если это преобразование, останавливающее фрактал не есть алгоритм, то оно спонтанно – если термин "спонтанность" можно вообще здесь употреблять. Это преобразование есть событие – ситуация, которая может случиться или не случиться.
Преобразование "Нелокальное – локальное" граничит с мистикой и метафизикой. У монады – логического фрактала, нет окон. В акте наблюдения фрактал локализуется в классическую форму, которая поддается интерпретации с помощью понятных нам представлений.
Процедуру локализации мышления можно проиллюстрировать мифом о Тезее. Нелокальный бесконечный Лабиринт – символ фрактала, топики мышления. В идеальном лабиринте, так же как и во фрактале, невозможно остановиться, невозможно достигнуть цели.
В лабиринте можно только двигаться. Что и делает нелокальный конечный Минотавр (кстати, ненаблюдаемый) – символ хроноса мышления – бесконечного движения.
Минотавр распределен по всему лабиринту одновременно, поэтому для его описания более адекватной будет не траектория, а функция распределения вероятности его нахождения в том или ином месте.
Убийство Минотавра по своей методике и практикам интерпретации напоминает эксперимент в квантовой механике, наблюдение квантово-механического объекта.
Акт наблюдения при исследовании природы – это эксперимент и одновременно убийство, расчленение того, что хочешь увидеть. Убийство сопряженное с насилием, с властью, с культурными практиками вторжения в запретные области.
Ученый успокаивает себя тем, что эксперимент-убийство - это вынужденные издержки научного метода, так как наблюдать и описывать можно только мертвое тело. Живое тело не локализовано, не подготовлено к специально выстроенному эксперименту.
Метафора "эксперимент-убийство" не нова. В качестве примера можно сослаться на работы Мишеля Фуко, блестяще описавшего становление экспериментальных практик в медицине[26].
Итак, чтобы убить Минотавра (совершить экспериментальный акт наблюдения) надо осуществить во-первых, сложную подготовку системы к акту эксперимента (найти пещеру, спуститься в нее, перейти из локального состояния в пограничное), а во-вторых, провести правильную интерпретацию эксперимента – сделать так, чтобы все поверили в то, что Тезей действительно убил Минотавра, а не принес голову от быка, а туловище от человека. Сделать это, как мы выяснили, сложно, так как до убийства (эксперимента) Минотавр ненаблюдаем, а после эксперимента мы видим не Минотавра, а что-то иное.
Развивая эту метафору, можно сказать, что убив Минотавра и выйдя из лабиринта-фрактала, Тезей локализовал и демистифицировал мышление, остановил бесконечные фракталы, решил проблему остановки.
Нить Ариадны (метафора линии), находится в руках героя. Линия – символ нового мышления, символ перехода от темного нелокального мифа к логосу европейской культуры.
Линия спрямляет фрактал-лабиринт, рождая геометрию и культуру мышления с линейными и локализованными понятиями. Лабиринт лишается своего права быть бесконечным, и от всей его парадоксальности до нас доходит только культурный шифр в виде послания: "Все критяне лжецы" – сказал один критянин". Лабиринт пропадает и выпрямляется, перестает замечаться новой культурой.
Нечто похожее происходит и с Минотавром. Невидимый и непонятный Минотавр локализуется в схеме объяснения, в знаках, в антропоморфных образах. Монстр оказывается всего лишь человеком с головой быка.
Если Тезей – экспериментатор, убивающий миф, то главным орудием убийства, главным мотивом признания эксперимента верным служит интерпретация события эксперимента-убийства. Не важно, убил Тезей Минотавра или нет, важно то, что мы это интерпретировали именно так, а не иначе. Мы интерпретировали свою жизнь и свои события исходя из этой интерпретации.
Эксперимент показал, что Минотавра больше нет. Мышление линейно и локально. Всё ясно.
Но что-то в этой интерпретации эксперимента-убийства заставляет усомниться. Слишком всё просто. Это подозрительно. Мышление в этой метафоре становится слишком понятным. И самое главное – мертвым, не нужным, не мыслящим.
Проведем следующий мысленный эксперимент. Допустим, Тезей спустился в пещеру убивать Минотавра. Нам точно известно, что в момент времени Т либо нелокальный Минотавр убил (делокализовал) Тезея, либо локальный Тезей убил (локализовал) Минотавра. Эти события равновероятны и дополнительны. Мы стоим около входа в пещеру и знаем, что если в момент наблюдения Т+dT мы видим Тезея, то Тезей убил Минотавра, если мы не видим Тезея, то произошло дополнительное событие.
Вопрос состоит в следующем – в каком состоянии находится Тезей на протяжении времени dT?
Так как Тезей спустился в лабиринт, то он стал одновременно классическим и квантово-механическим объектом. Значит, Тезей находится в состоянии суперпозиции локального и нелокального состояний – в состоянии суперпозиции жизни и смерти. Тезей находится в пограничном состоянии, и выходит из него только в момент наблюдения Т+dT.
Кое-кто может сказать, что я перепутал Минотавра с кошкой Шредингера, но, тем не менее, этот мысленный эксперимент нужен для обсуждения метафоры нелокальности и наблюдаемости мышления с точки зрения представлений фрактальной концепции.
Но если Тезей находится в состоянии суперпозиции, то появление Тезея мы можем с такой же вероятностью интерпретировать как убийство Тезея – например, превращение Минотавра в Тезея, ведь никто нам не гарантирует, что Тезей, спустившийся в пещеру и Тезей вышедший из нее есть один и тот же человек.
Далее. Кто нам сказал, что Минотавр есть? Ведь его никто кроме Тезея не видел. И что мог видеть Тезей?
Переформулируем метафору. Кто нам сказал, что мышление нелокально, фрактально, голографично (нужное подчеркнуть) если это невозможно увидеть или почувствовать? Что, кто и и как обеспечивает познавательную целостность нашего эксперимента?