Использование информации для изучения природных явлений
Необходимость использования информации, ее накопления и хранения в современной жизни общества. Значение информации в изучении живой природы и развитии науки. Роль изобретения электронной вычислительной машины в решении проблем "глобальной экологии".
Рубрика | Экология и охрана природы |
Вид | реферат |
Язык | русский |
Дата добавления | 13.12.2014 |
Размер файла | 26,9 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://allbest.ru
Введение
По мере развития живой природы и общества, роста разнообразия и сложности их организационных форм непрерывно изменяются место и значение информации, ее влияние на скорость и другие характеристики единого процесса самоорганизации материи. Проследить все такие изменения не только интересно с исторической точки зрения, но и практически важно для оценки их возможных тенденций в настоящем и будущем.
Необходимость использования информации, ее накопления и хранения, т. е. памяти, возникает лишь на определенном этапе саморазвития материального мира. Информация и память неразрывно связаны друг с другом, и при этом память, как мы это видели, непрерывно развивалась. И она не просто эволюционировала. В ходе развития памяти появлялись качественно новые ее формы, способные хранить и передавать новые типы информации, ранее не игравшие никакой роли в развитии живого вещества. Вместе с развитием памяти изменялись и способы использования информации. Ее значение возрастает по мере усложнения организационных форм живого.
Дальнейшее развитие материи требует все больших и больших объемов информации, все новых и новых знаний. Эти особенности усложнения «алгоритмов развития» все более отчетливо проявляют себя по мере усложнения целей, механизмов отбора, структуры интеллекта и общественных форм жизни.
информация живой природа экология
1. Роль и место информации в ходе развития живой природы и общества
Появление интеллекта как высшей познавательной способности -- это не просто еще один важный этап в развитии нервной системы, подобный появлению центральной нервной системы. Это было начало нового периода единого мирового процесса саморазвития материального мира, когда материя оказывается в состоянии познавать саму себя. Появляется принципиальная возможность изменения всего характера ее развития, которое постепенно, в известных условиях сможет превратиться в направляемый процесс
По мере развития живой природы и общества, роста разнообразия и сложности их организационных форм непрерывно изменяются место и значение информации, ее влияние на скорость и другие характеристики единого процесса самоорганизации материи.
Необходимость использования информации, ее накопления и хранения, т. е. памяти, возникает лишь на определенном этапе саморазвития материального мира. Информация и память неразрывно связаны друг с другом, и при этом память, как мы это видели, непрерывно развивалась. И она не просто эволюционировала. В ходе развития памяти появлялись качественно новые ее формы, способные хранить и передавать новые типы информации, ранее не игравшие никакой роли в развитии живого вещества. Вместе с развитием памяти изменялись и способы использования информации. Ее значение возрастает по мере усложнения организационных форм живого.
Дальнейшее развитие материи требует все больших и больших объемов информации, все новых и новых знаний. Эти особенности усложнения «алгоритмов развития» все более отчетливо проявляют себя по мере усложнения целей, механизмов отбора, структуры интеллекта и общественных форм жизни.
В результате сложнейшего процесса самоорганизации возникают совершенно непохожие друг на друга формы памяти: генетическая память, память, основанная на обучении по принципу «делай, как я», система «Учитель». И все они чрезвычайно различны. В самом деле, в первом случае речь идет о таких способах воспроизведения однотипных материальных структур, которые подчиняются определенным жестким правилам, включающим, в частности, законы Менделя. Они обеспечивают «редупликацию». Этим словом иногда называют размножение, или воспроизведение себе подобных. Предполагается, что однажды заведенная биологическая машина начала действовать. Она могла, конечно, допускать сбои (мутации).
В ее деятельности могли быть и другие помехи, связанные, например, с проявлением на макроуровне принципиальной стохастичности микроуровня и т. д. Но в действии этой машины еще не было никакого целеполагания. Работу генетического механизма, можно объяснить, не прибегая к использованию понятия «информация». Ведь здесь еще нет субъекта, носителя определенных целей. На этом уровне еще не сформировались обратные связи, обеспечивающие гомеостазис живого организма. Механизм генетической памяти, конечно, способствует (совместно с отбором и мутациями) совершенствованию популяции, ее адаптации к изменяющимся внешним условиям, но он не дает организму никакой свободы выбора. На его уровне еще нельзя говорить о качестве информации, ибо здесь пока не существует той естественной целевой функции, значения которой бы изменялись в зависимости от структуры передаваемой информации. Говорить о качестве информации на этом уровне столь же бессмысленно, как и говорить о «качестве» законов Ньютона -- это объективные законы природы, изменение которых невозможно.
Совсем иная ситуация возникает тогда, когда мы анализируем процессы восприятия раздражений (информацию о внешней среде) и выработки ответных реакций, которые обеспечивают гомеостазис конкретного живого организма. На этом уровне появляется уже «субъективность». Восприятия и реакции не являются однозначно определенными -- они зависят от качества рецепторов, от способов распознавания сигналов и от многих других факторов, связанных с «информационной службой» организма. Генетический механизм уже сыграл свою роль -- он сконструировал организм, который может функционировать. Возникнув, организм уже сам начинает обеспечивать собственный гомеостазис, перерабатывая с помощью заложенной в него системы управления внешние и внутренние раздражения и формируя поведенческие реакции. В этих условиях мы уже можем говорить о качестве поступающей (или, точнее, воспринимаемой) информации, о ее значении для поддержания гомеостазиса и, в частности, оценивать по Шеннону способность системы выделять полезный сигнал на уровне помех.
Еще более сложным является механизм хранения и передачи информации, действующей в системе «Учитель». Ведь вся эта система начала складываться уже тогда, когда все действия стали вполне сознательными и целенаправленными: передавались знания и навыки, необходимые для выживания племени, рода, популяции. И чем более квалифицированным был их носитель (учитель), тем выше была ценность информации, которая позволяла его ученикам производить все более и более совершенные орудия.
Ценность этой информации проявилась в рождении еще одного своеобразного механизма отбора -- морали и нравственности. В самом деле, информация, передаваемая системой «Учитель», диктовала определенные нормы поведения. Тот устойчивый стереотип поведения, который формировался на их основе, вероятно, и стал источником морали и нравственности, значение которых для судеб человечества непрерывно возрастает. На процесс формирования основ морали и нравственности ушли десятки, а может быть, и сотни тысяч лет. И нормы поведения никогда не были однозначными и неизменными, они менялись со временем и изменением условий существования
Однако и их возникновение, и их изменения порождались не целесообразностью, а информацией. В самом деле, если ценность информации определяется качеством поведения, вырабатываемого на ее основе, то это означает, что в игру вступает интеллект. Он сопоставляет, делает выводы, принимает решения. Такие выводы и решения могут быть и ложными (например, суеверия, которым подвержены порой даже вполне интеллигентные люди). Таким образом, целесообразность связана с моралью, с нормами поведения весьма опосредованно.
Здесь мы сталкиваемся еще с одним противоречием, еще с одной нетривиальной особенностью процесса самоорганизации. Бездумные действия безусловного или условного рефлексов, как правило, целесообразны. А вот поступки высокоинтеллектуального человека вполне могут быть и ошибочными, ложными, наносящими ущерб организму. Другими словами, интеллект сам по себе еще не является гарантом целесообразности.
2. Объяснение феномена
Объяснение этого феномена совсем не просто. Во-первых, изучая рефлексы животных, мы наблюдаем обычно только конечный этап их формирования. Ошибочные формы поведения, подобно вредным мутациям, безжалостно отбраковываются естественным отбором. Наблюдать их мы, по-видимому, просто не способны. Мы можем регистрировать лишь целесообразные рефлексы, целесообразное поведение, которые обеспечивают достаточную устойчивость изучаемого организма. Я думаю, что нецелесообразные рефлексы тоже могут возникать, но время их «жизни» столь невелико, что исследователь лишен возможности их регистрировать.
Во-вторых, и это касается уже человека, его способа принимать решения, интеллект дает людям возможность не только предвидеть результаты их действий, но и осознать противоречивость их целей, принципиальную многокритериальность их бытия. Ситуация типа «буриданов осел» -- это типично человеческая ситуация. Животный мир не знает подобных коллизий. Объясняется это тем, что человек живет в условиях значительно большей неопределенности, нежели животные.
Этот уровень неопределенности и является источником не только нетривиальных решений, но и возможных ошибок, когда человек, отнюдь того не желая, действует во вред самому себе.
Итак, обретя разум, человек приобрел вместе с ним не только новые возможности, но и новые трудности -- трудности выбора способа действий. С одной стороны, вместе с интеллектом он получил удивительную способность предвидеть результаты собственных действий и поступков, возможность создавать и использовать в собственных целях огромные массивы информации -- они на много порядков больше тех, которые используют самые «разумные» животные. С другой стороны, эта информация раскрыла перед человеком сложную противоречивость окружающего мира, понимание которой и привело его в плен «неопределенности». Человеческий мозг, усваивая многообразную информацию, сам по себе не в состоянии полностью ее перерабатывать, т. е. извлекать из нее достаточно полную и ясную картину происходящих событий. Эта ограниченность индивидуального интеллекта определяется физико-химическими свойствами мозга и его морфологией. Она проявляется в том, что у человека возникает представление о «множественности возможных продолжений», которое препятствует ему в сложных ситуациях сделать однозначный выбор. Противоречие, состоящее в том, что мозг человека способен воспринять информации значительно больше, нежели переработать, т. е. привести ее в такую форму, которая непосредственно может быть им использована, имеет далеко идущие последствия. Оно приводит к возникновению науки как особой формы накопления, хранения и переработки информации, которая постепенно сделалась важнейшей составляющей системы «Учитель». Остановимся на этом вопросе подробнее.
Алгоритмы мышления, научного мышления в частности, издавна были предметом философского исследования. Так, философский принцип, известный как «лезвие Оккама» (не умножай сущности без надобности!), отражает, по-видимому, одну из глубинных особенностей интеллекта, всегда стремящегося найти наипростейший способ решения возникающих проблем, описания их смысла на известном и понятном языке. Вместе с этим естественным стремлением в процессе развития познания и практики выработались вполне определенные способы отыскания наиболее хороших вариантов собственных действий: в основе этих способов лежат не попытки сразу указать (отыскать, найти) наилучшее решение, а желание отбросить, отфильтровать все те варианты действий, которые либо не позволяют достичь поставленных целей, либо позволяют их достичь, но заведомо недостаточно эффективным образом, например очень дорогой ценой. Такой подход, такой способ отыскания удовлетворительных решений лежит в основе многих прикладных математических теорий (теории цепей Маркова, динамического программирования Р. Беллмана, метода ветвей и границ и др.). В физике его иногда называют «принципом Родена».
3. Наука
Итак, наука -- это еще один из способов накопления, хранения и переработки информации. Научные теории и законы можно рассматривать в качестве специальных средств агрегирования информации и методов, обеспечивающих к ней относительно легкий доступ. Наука наряду с интуицией и ассоциативным мышлением, смысл которых мы не очень понимаем, способствует снижению того уровня неопределенности, с которым неизбежно сталкивается человек в процессе принятия решений. Все они играют важнейшую роль в человеческой жизни, ибо жизнь есть не что иное, как непрерывная цепь принятия решений.
Наука не только накапливает знания, не только создает систему представлений о мире, в котором мы живем. Она вырабатывает определенные нормы, открывает законы, т. е. правила отбора, которым должен руководствоваться человек, анализируя информацию, поступающую в его распоряжение. Наконец, она создает методику и методологию конструирования моделей.
Под моделью подразумевается упрощенное, несущее вполне определенную, ограниченную информацию о предмете (явлении), отражающее те или иные его отдельные свойства. Модель можно рассматривать как специальную форму кодирования информации. В отличие от обычного кодирования, когда нам известна вся исходная информация и мы лишь переводим ее на другой язык, модель, какой бы язык она ни использовала, кодирует и ту информацию, которую люди раньше не знали. Можно сказать, что модель содержит в себе потенциальное знание, которое человек, исследуя ее, может приобрести, сделать наглядным и использовать в своих практических, жизненных нуждах
Для этих целей в рамках самих наук развиты специальные методы анализа. Именно этим и обусловлена предсказательная способность модельного описания. С помощью моделей из старых знаний могут возникать новые знания. И потому одной из важнейших задач науки является не только систематизация, кодирование известной информации и построение на этой основе системы моделей (теорий), но и создание методов теоретического анализа, т. е. раскодирования той новой информации, которая потенциально содержится в моделях и приводит к получению нового знания.
Наука возникла совсем недавно, можно сказать, почти сегодня, в одном из последних актов процесса развития разумной жизни, ее самоорганизации. Она представляет собой одно из наиболее ярких проявлений информационной сущности общества, в котором знания, т. е. упорядоченная информация, начинают играть определяющую роль. Стремительное развитие науки в последнее столетие -- наглядный тому пример, наглядное доказательство роста того значения, которое приобретает информация в жизни общества, эффективности избранного Природой пути самоорганизации.
Появление науки -- это, таким образом, еще одна замечательная особенность мирового процесса самоорганизации. Возникшая из чисто практических нужд, наука сегодня поднялась до высочайшего уровня абстракции, и потому ее связи с конкретными потребностями общества становятся сегодня часто весьма опосредованными. Человечество, создавая научные знания, очень часто заранее ничего не может сказать об их прикладной значимости, не может предсказать дальнейшие пути развития науки, объяснить причины, побуждающие ученых заниматься теми или иными проблемами. Пути развития науки крайне прихотливы, а если говорить о фундаментальной науке, то мы очень плохо представляем те законы, которые управляют ее развитием. В результате знания обретают самостоятельную ценность, а каждая научная дисциплина -- свою собственную логику развития, т. е. каждая из них начинает жить собственной жизнью. Вот почему относительно легко заключить, что именно тому или иному исследователю следовало бы делать, и очень трудно и даже опасно советовать ему, чего делать не надо. Сегодня мы сталкиваемся со своеобразным явлением: знания накапливаются впрок. Они оттачивают нашу интуицию, содействуют проявлению феномена открытия, порождают спонтанные скачки в нашем понимании окружающего мира. Открытия -- это проявления крайней нелинейности процесса организации информационной базы цивилизации. Несмотря на известное обособление науки, на опосредованный характер связи фундаментальных исследований с практическими запросами общества, эта связь всегда существует. Даже самые абстрактные дисциплины и исследования в конечном счете влияют на стратегические аспекты человеческой активности. Если в рамках развития какой-либо дисциплины долгое время не создается новой информации, необходимой для практической деятельности, то общественный интерес к ней начинает затухать. Причины ее застоя могут быть самыми разными -- то ли это неудачная постановка проблемы, то ли сложность возникающих задач, не поддающаяся преодолению существующими средствами анализа, то ли еще что-то.
В таких случаях говорят о кризисе научной дисциплины. Я думаю, что сегодня в кризисной ситуации находятся, например, многие классические разделы математики.
Беспомощность аксиоматических методов особенно ярко проявилась в дисциплинах, которые пытаются использовать математические методы для анализа общественных явлений (в теории игр, например). Огромная сложность реальных задач ставит перед математиками совершенно иные проблемы, анализ которых не поддается традиционным методам. Эти и многие другие факты, которые становятся все более и более важными не только в теоретических исследованиях, демонстрируют ограниченность того арсенала средств, которым располагает классическая математика. Она оказалась просто неподготовленной для их анализа: у нас, математиков, для исследования этих новых задач не оказалось вовремя подходящего инструмента.
Среди различных кризисных явлений, непрерывно возникающих в процессе развития общества, особое место сегодня занимает так называемый информационный кризис. Далее речь пойдет о нем и путях его преодоления.
Недостаток информации означает, что процедурам принятия решений свойствен высокий уровень неопределенности. Следовательно, при формировании решения большим оказывается влияние субъективных факторов, которое может проявиться даже в ущерб объективным потребностям человеческого общества или коллектива. Однако и избыточность информации также порождает значительные трудности. Так, в наиболее простых случаях избыточная информация оказывается просто бесполезной. Все эти обстоятельства легко прослеживаются на примере развития системы научных исследований.
Наши знания, как и наша деятельность, непрерывно усложняются. Их объем и то количество связей, которые приходится учитывать в практической деятельности, растут со временем быстрее, чем по экспоненте. Отсюда нетрудно понять, что если техника работы с информацией остается старой, то новые знания, новая информация с какого-то момента перестают быть нужными. В самом деле, чтобы сделать что-либо новое (новую конструкцию, новый эксперимент, получить новые знания), приходится достаточно хорошо изучить старое, те. то, что уже известно людям, ибо иначе не избежать повторов. Исследователь, владеющий лишь старой, традиционной техникой работы с информацией, просто не располагает возможностями за обозримое время изучить тот передний край научных знаний, от которого начинается путь в неведомое. В такой ситуации ему все чаще и чаще приходится отвечать на вопросы и решать задачи, которые в науке так или иначе уже решены. И сегодня мы действительно наблюдаем, что количество работ, повторяющих хорошо известные результаты, стремительно растет. Эффективность затрат на новые научные разработки начинает постепенно снижаться.
В итоге управление производственным процессом, которое нуждается в изучении и учете всех этих связей, требует все больших и больших затрат времени. В силу этого в управленческую сферу начинает отвлекаться все большее и большее число людей. Но такая, тенденция порождает, в свою очередь, ряд новых трудностей: растет число необходимых согласований, ошибок и т. д., вследствие чего резко падает эффективность управления -- растет мера хаоса. Традиционные методы обработки информации становятся, таким образом, непреодолимым препятствием на пути дальнейшего развития научно-технического прогресса.
Есть еще одно важнейшее обстоятельство, ставящее пределы использованию традиционных способов работы с информацией. Техника выходит на такие рубежи, что для обеспечения ее потребностей наука должна разрабатывать совершенно новые принципы работы с информацией. Например, все чаще приходится иметь дело с объектами, прямое экспериментирование с которыми невозможно в принципе. Единственную информацию о поведении подобных объектов могут дать лишь исследования математических моделей.
4. ЭВМ
Изобретение ЭВМ столь же эпохальное событие, как и овладение огнем на заре человеческой истории или создание первого парового двигателя в XVIII в. Электронной вычислительной машине тоже суждено изменить весь облик нашей цивилизации.
В 50-х годах ЭВМ использовалась просто как арифмометр, хотя и очень мощный -- собственно для этого она и создавалась. Первые машины -- так называемые ЭВМ первого поколения -- уже обладали достаточно высоким быстродействием (до десятков тысяч арифметических операций в секунду), но относительно небольшой памятью. Они позволяли успешно решать задачи, в которых входная и выходная информация была невелика, но требовалось выполнять значительное количество арифметических действий, недоступное ручным арифмометрам. К числу таких задач относились многие задачи физики, все основные инженерные расчеты и пр.
Но уже и эти свойства новых «интеллектуальных» устройств значительно повысили эффективность деятельности человеческого мозга.
Особенно важны не технические особенности современных вычислительных машин и даже не их экономические характеристики, а те новые возможности, которые они предоставляют для расширения интеллектуальных, мыслительных способностей человека.
И прежде всего -- те возможности, которые необходимы человеку, чтобы разрешить главную проблему современности -- конфликт между ним и природой. В этой связи надо заметить, что уже машины третьего поколения дали определенные основания надеяться на то, что дальнейшее развитие вычислительных систем сыграет важную роль в решении этой сверхзадачи современной цивилизации и поможет создать качественно новые «алгоритмы эволюции». Попробую обосновать эту точку зрения.
Для того чтобы выработать стратегию во взаимоотношениях человека и окружающей среды, недостаточно традиционных методов, основанных на исследовании отдельных локальных экологических ситуаций. Нам необходимо научиться изучать биосферу как единое целое, исследовать ее свойства, законы развития, ее реакции на антропогенные нагрузки, т. е. необходимо научиться оценивать влияние человеческой деятельности на изменение параметров биосферы и тенденций ее изменения как единой системы. Добиться всего этого с помощью обычных экспериментов, которые используются в традиционных экологических исследованиях, мы не можем. Причины такой ситуации почти очевидны.
Во-первых, биосфера -- это уникальный объект, существующий в единственном экземпляре, объект, который находится в вечном движении. Сегодня он не такой, каким был вчера, а завтра -- будет другим. В этих условиях обычный (не машинный) эксперимент становится весьма ненадежным средством исследования, поскольку экспериментальное изучение предполагает возможность воспроизведения изучаемых объектов и процессов, многократного повторения и проверки опыта.
Во-вторых, любые эксперименты с биосферой крайне опасны, ибо вполне могут поставить человечество на грань катастрофы. Но что же тогда нам остается? Остаются наблюдения, изучение отдельных, более или менее стабильных элементов биосферы, анализ исторического материала. Это тоже немало, и без таких наблюдений и исследований, конечно, не обойтись. Однако этого совершенно недостаточно для решения тех проблем, о которых идет речь в нашей работе. Ведь с помощью изучения отдельных фрагментов биосферы невозможно составить о ней целостного представления, а изучение истории не дает подходящих прецедентов.
Итак, располагая лишь теми методами работы с информацией, которые традиционны для естествознания и истории, мы вряд ли будем в состоянии правильно оценить характер эволюции биосферы в условиях растущей мощи цивилизации.
Таким образом, проблемы изучения биосферы оказываются гораздо сложнее тех, с которыми мы сталкивались при подготовке полетов в космос, проектировании ядерных реакторов и других сложных технических систем. В последних случаях мы были в состоянии не только создать математическую модель, но и свести анализ и выбор необходимых конструктивных параметров к серии четко поставленных математических задач. Цели исследования нам были заданы заранее.
5. Решение проблем «глобальной экологии»
Для решения проблем «глобальной экологии» необходима мобилизация всех возможностей современной науки. Математика и анализ математических моделей являются, конечно, лишь одной из них. Не меньшую роль играют методы исследования, традиционные для естественных и общественных наук. Огромное значение имеют интуиция, ассоциативное мышление, исторический анализ и др. Но ни одно из этих средств анализа и прогноза, которыми располагает человек, само по себе не может обеспечить нужный здесь уровень знаний. Так, например, человеку недостает умения и памяти быстро и точно прослеживать логические цепочки взаимосвязей, возникающие при анализе сложных систем; человеческий мозг плохо приспособлен для проведения большого количества вычислений и т. д. Поэтому для решения действительно трудных задач, встающих перед человечеством, нужен инструмент, позволяющий объединять все существующие возможности познания. Сейчас еще рано говорить о том, что такой инструмент уже создан. Но появление. технических и программных средств, обеспечивающих диалог «исследователь--компьютер», позволило увидеть перспективы создания такого инструмента. Работы в этом направлении уже начались, и их интенсивность растет с каждым годом.
Традиционное средство познания в естественных науках -- эксперимент. Но эксперимент -- это тоже диалог, диалог исследователя с природой.
Самое главное в оценке эффективности изложенной схемы -- это, наверное, количество вопросов, которое задается исследователем, а также величина временного шага, неизбежно разделяющего вопросы и ответы. Первая характеристика диалогового процесса определяется способностями исследователя, вторая -- качеством экспериментальной установки.
В процессе диалога важную роль играют также общефилософские и методологические концепции. Если исходные посылки ошибочны, то схема диалога может привести к ситуации, которая известна как «поиск черной кошки в абсолютно черной комнате, когда ее там нет». История наука дает нам бесчисленное количество примеров подобного рода.
Итак, любое исследование имеет несколько различных граней. Прежде всего это методологические и мировоззренческие посылки, определяющие стратегию поиска истинных знаний. Затем идет сам поиск, который всегда ведется в режиме диалога. Чем талантливее и опытнее исследователь, тем точнее он ставит вопросы, тем быстрее он идет к цели, которая всегда является прерогативой его (а не электронной машины) интеллекта. Оборотная сторона диалога -- это «техника ответа». Она должна не только обеспечить быстрое получение ответа, но и представить его в такой форме, которая удобна исследователю, позволяет ему легко воспринять новую информацию. Все сказанное относится и к тем случаям, когда эксперименты «в натуре» заменяются анализом математической модели.
По мере развития науки и техники человек все чаще и чаще сталкивается с необходимостью исследования объектов, прямое экспериментирование с которыми невозможно.
Сегодня много пишут об электронике и ее влиянии на все стороны жизни человеческого общества. Главное здесь состоит, наверно, в том, что именно благодаря электронной вычислительной технике мы вступаем в «эру направленного развития». Сегодня мы начинаем решать сложнейшие проблемы экологической стабильности, завтра придет эпоха генной инженерии. Процессы естественной эволюции протекали невероятно медленно. Но ведь они тоже были процессами адаптации и стабилизации экологических ситуаций. И разве непрерывное изменение (и совершенствование) генотипов не может рассматриваться как проявление мастерства генной инженерии -- мастерства природы, которая с помощью механизмов случайных мутаций и последующего отбора формировала организмы, обладающие все новыми признаками? Деятельность людей имеет тот же эволюционный смысл; она лишь бесконечно сокращает время, необходимое для заметных изменений.
В XX в. человечество подошло к необходимости решать проблемы «направленного развития», однако эти проблемы оказались чересчур сложными для того инструментария, которым оно располагало. Их решение потребовало совершенно новых способов работы с информацией. И они появились. Вот почему изобретение электронной вычислительной техники и способов ее использования есть закономерный этап общего процесса развития, который, как и любые его этапы, носит противоречивый, диалектический характер. Появление новых средств обработки информации, новых технологий работы с ней -- это такой же закономерный акт самоорганизации материи, как и появление жизни, средств использования энергии Солнца, появление мозга, разума и т. д. Изобретение вычислительной техники и методов работы с информацией -- современной информатики -- было необходимым условием дальнейшего развития биосферы и цивилизации, а следовательно, и «прогрессивной» эволюции человечества.
Люди обрели способность рассчитывать сложнейшие процессы, протекающие внутри атома, вычислять характеристики аэродинамических и термических нагрузок, возникающих при возвращении на Землю космического аппарата, предсказывать характер океанических течений и многое другое, что еще двадцать лет тому назад считалось фантастикой.
И наконец, последнее -- роботизация и гибкие производственные системы, составляющие фундамент технологической перестройки современной промышленности, также являются следствием появления вычислительной техники последних поколений. Все это и создало представление о практически неограниченных возможностях, которые открывают электроника и электронная вычислительная техника.
Вторая причина состояла в том, что человек обрел в образе ЭВМ машину совершенно нового типа. Любые искусственные орудия, которые до сих пор создавали люди, умножали физическую силу человека, делали более умелыми его руки. Человеку оказывались доступными те формы труда, которые без машин были бы просто невозможны. Но как бы ни был совершенен ткацкий или какой-либо другой станок, он все-таки производит ту работу, которую до него делали руки человека. А теперь вместе с ЭВМ в нашу жизнь вошло устройство, которое заменяло не руки, а мозг человека.
Заключение
Еще Ф. Энгельс, занимаясь проблемой классификации форм движения, четко различил три уровня организации материального мира: уровень неживой природы, живую природу и уровень общества. Это различение, как свидетельствует и современная наука, вполне основательно, хотя между уровнями не так уж просто провести четкую границу. Действительно, эти три уровня качественно отличаются друг от друга. Переходы от одного уровня к другому сопровождаются появлением новых законов, новых принципов отбора. Но вот теперь предлагается еще один (четвертый) уровень организации материи -- мир, порожденный руками и разумом человека. На этом уровне материя перешагивает все былые достижения своего развития, а следовательно, и то, что создано природой и человеком. Это значит, что новой форме организации материи предстоит создать свою собственную, «искусственную», цивилизацию, свой собственный, «искусственный», мир. Главным в этом мире будет «искусственный интеллект». Этот интеллект будет не только управлять роботами. Он сделается подобным человеческому интеллекту, обретя способности познавать окружающий мир и самого себя, ставить цели своего развития, обеспечивать тем самым свою будущность.
Литература
1. Агаджанян Н.А., Торшин В.И. Экология человека. -- М., 2004.
2. Бобылев С.Н. Экологизация экономического развития. - М, 2006.
3. Горелов А. Концепции современного естествознания. М. 2007.
4. Концепции современного естествознания. Юрина Н.М., Алексеев С.И. МЭСИ; 2004.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Роль природы в жизни человека и общества. Ошибочные тенденции в природопользовании. Антропогенные факторы изменения природы. Законы экологии Б. Коммонера. Глобальные модели-прогнозы развития природы и общества. Концепция экологического императива.
реферат [41,0 K], добавлен 19.05.2010Основные этапы развития экологии: накопление информации о животном и растительном мире, открытие новых континентов; систематизация знаний; становление науки. Структура современной экологии, ее взаимосвязь с другими естественными и общественными науками.
презентация [842,6 K], добавлен 02.12.2013Целесообразность использования геоинформационных систем при решении проблем экологии, их значение и место в природоохранных мероприятиях и в экологическом проектировании. Преимущества топологических ГИС (GRASS GIS). Интеграция GRASS GIS и Quantum GIS.
контрольная работа [438,9 K], добавлен 26.06.2013Глобальная экология как самостоятельная сфера экологического познания. Значение развития охраны природы для жизни человека и других организмов. Сущность и специфика основных экологических проблем. Роль окружающей среды для обеспечения здоровой жизни.
реферат [17,5 K], добавлен 01.03.2010Структура современной экологии как науки. Понятие среды обитания и экологических факторов. Экологическое значение пожаров. Биосфера как одна из геосфер Земли. Сущность законов экологии Коммонера. Опасность загрязнителей (поллютантов) и их разновидности.
контрольная работа [2,7 M], добавлен 22.06.2012Исторический путь развития науки экологии. Понятие адаптации организма. Экспонциальная и логистическая модели роста численности популяции. Роль природных ресурсов в жизни и деятельности человека. Явление кислотных дождей. Экологически допустимые нагрузки.
контрольная работа [1,0 M], добавлен 22.06.2012Международные экологические проблемы современности. Загрязнение воздуха, почв и воды. Современные тенденции в защите окружающей среды. Деятельность России в природоохранном направлении. Международное сотрудничество в решении экологических проблем.
реферат [31,8 K], добавлен 02.06.2016Глобальные проблемы окружающей среды. Междисциплинарный подход в исследовании экологических проблем. Содержание экологии как фундаментального подразделения биологии. Уровни организации живого как объекты изучения биологии, экологии, физической географии.
реферат [16,3 K], добавлен 10.05.2010Роль человеческого фактора в решении проблем экологии. Интенсивная эксплуатация природных богатств. Схема круговорота и перемещения фосфорсодержащих соединений и фосфора в масштабе биосферы. Где может накапливаться фосфор. Природные фосфориты и апатиты.
реферат [29,0 K], добавлен 26.02.2009История использования природных ресурсов. Потенциальные экологические опасности, которые могут актуализироваться при сохранении существующего технико-экономического развития. Классификация природных ресурсов. Роль полезных ископаемых в жизни общества.
реферат [16,4 K], добавлен 19.05.2009Становление науки экологии. Экологическая ситуация в России. Пути экологизации экономического развития. Ограничение техногенного воздействия. Экологизация философии и геополитики: коэволюция и ноосфера, функция экотона. Роль коммуникаций и информации.
курсовая работа [40,5 K], добавлен 25.06.2009Определение экологии. Основные разделы. Законы экологии. Организм и среда. Практическое значение экологии. Взаимодействие сельскохозяйственных и природных экосистем, сочетания окультуренных и естественных ландшафтов.
реферат [14,4 K], добавлен 25.10.2006Основные этапы становления экологии как науки, популяции, биоценозы, экосистемы как объекты ее исследования. Разработка принципов рационального использования природных ресурсов. Классификация методов исследований в экологии, ее связь с другими науками.
реферат [77,2 K], добавлен 26.09.2012Роль природы в жизни человеческого общества, источники и последствия негативного воздействия на нее, анализ практических примеров. Современные этапы воздействия человека на природу. Охрана окружающей среды и задачи восстановления природных ресурсов.
презентация [3,6 M], добавлен 15.11.2016Водные ресурсы и их роль в жизни общества. Использование водных ресурсов в народном хозяйстве. Охрана вод от загрязнения. Проблемы рационального использования водных ресурсов и пути их решения. Качество природных вод в России.
реферат [113,8 K], добавлен 05.03.2003История зарождения и этапы становления экологии как науки, оформление экологии в самостоятельную отрасль знаний, превращение экологии в комплексную науку. Возникновение новых направлений науки: биоценология, геоботаника, популяционная экология.
реферат [20,8 K], добавлен 06.06.2010Единство и целостность биосферы как глобальной экосистемы. Влияние внешней среды на здоровье человека, роль антропогенного загрязнения в развитии заболеваний. Кумулятивный эффект, порождаемый выбросами в атмосферу и водоемы, захоронением в землю отходов.
реферат [34,1 K], добавлен 14.09.2016Понятие экологии как науки, ее сущность и особенности, предмет и методы изучения, основные цели и задачи, значение в современном обществе. Разновидности экологии, их характеристика и отличительные признаки, состав и структура, основные элементы.
реферат [65,8 K], добавлен 03.05.2009Проблема взаимодействия общества и природы как предмета экологической формы сознания. Необходимость рационального использования природных ресурсов в интересах социальных групп и всего человечества. Концепция права, морали и этики в эко-образовании.
реферат [61,0 K], добавлен 17.12.2011Общие экологические законы, принципы и правила экологии. Основные положения рационального природопользования. Планирование и прогнозирование использования природных ресурсов. Рациональное использование полезных ископаемых и энергетических ресурсов.
реферат [323,5 K], добавлен 04.05.2009