Формування школи академіка М.М. Амосова та її внесок у становлення біологічної та медичної кібернетики

Размещено на http://www.allbest.ru/

Національна академія наук України

Центр досліджень науково-технічного потенціалу та історії науки ім. Г.М. Доброва

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата історичних наук

07.00.07 - Історія науки і техніки

Формування школи академіка М.М. Амосова та її внесок у становлення біологічної та медичної кібернетики

Гороховатська Ольга Ярославна

Київ 2007

Дисертацією є рукопис

Робота виконана у відділі історії науки і техніки Центру досліджень науково-технічного потенціалу та історії науки ім. Г.М. Доброва НАН України

Науковий керівник: доктор історичних наук РУДА Світлана Петрівна, Мистецький інститут художнього моделювання та дизайну, професор.

Офіційні опоненти: доктор медичних наук Дупленко Юрій Костянтинович, факультет природничих наук Національного університету “Києво-Могилянська академія”, професор;

кандидат історичних наук Ховрич Сергій Миколайович, факультет соціології Національного технічного університету України “Київський політехнічний інститут” МОН України, викладач.

Захист відбудеться 24 жовтня 2007 р. о 10 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.189.02 у Центрі досліджень науково-технічного потенціалу та історії науки ім. Г.М. Доброва НАН України за адресою: 01601, Київ, вул. Грушевського, 4, к. 615.

З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці ЦДПІН ім. Г.М. Доброва НАН України (01601, Київ, вул. Грушевського, 4, к. 623).

Автореферат розісланий “_____” вересня 2007 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради кандидат історичних наук В. Г. Гармасар

1. Загальна характеристика роботи

амосов кібернетика інтелект медичний

Актуальність теми. Дослідження та ідентифікація наукових шкіл мають важливе значення для визначення ролі й місця того чи іншого вченого у розвитку науки в цілому та формування окремих її напрямів зокрема. Академік Академії медичних наук та Національної академії наук України Микола Михайлович Амосов створив всесвітньо відому школу в галузі легеневої та серцевої хірургії. Його учні працюють і в Україні, і на теренах колишнього СНД, і за кордоном. Він займався також дослідженнями з біологічної, медичної, психологічної та соціальної кібернетики. Тривалий і плідний науковий пошук у цих напрямах привів до створення М.М. Амосовим ще однієї школи - в галузі біологічної та медичної кібернетики. Проведений аналіз літературних джерел свідчить про те, що дослідження вищезгаданої школи, а також відповідної наукової спадщини академіка М.М. Амосова до цього часу не проводилися.

Актуальність дисертації посилюється необхідністю сучасного переосмислення та усвідомлення науково-організаційних і соціальних аспектів біологічної та медичної кібернетики в Україні, особливо враховуючи швидкі темпи розвитку інформаційного суспільства, а також проникнення інформаційних технологій в усі сфери людської діяльності.

Зв'язок роботи з науковими планами, програмами, темами. Обрана тема досліджувалася відповідно до науково-дослідної роботи Центру досліджень науково-технічного потенціалу та історії науки ім. Г.М. Доброва НАН України “Дослідження методологічних та історико-соціальних аспектів становлення і розвитку інформатики в Україні” (державний реєстраційний номер 0102V005976), яка виконувалася в рамках цільової програми фундаментальних наукових досліджень Відділення інформатики НАН України “Наукові основи створення інтелектуальних інформаційних систем”, затвердженої постановою Бюро Президії Національної академії наук України від 12.01.02 № 8. Вона пов'язана також з темами “Фундаментальні ідеї і теорії сучасного природознавства: історико-культурний і світоглядний контекст” (державний реєстраційний номер 0101U002614) та “Розробка методологічних і методичних основ створення “Біографічного словника діячів природознавства і техніки України”, підготовка реєстру персоналій і створення рукопису словника” (державний реєстраційний номер 0101U002614).

Мета і завдання дослідження. Метою роботи є здійснення історико-наукового аналізу формування школи академіка М.М. Амосова в галузі біологічної та медичної кібернетики, визначення її внеску у становлення цих наукових напрямів у світовому науковому контексті. Завданнями роботи є:

- дослідження процесу становлення наукової школи М.М. Амосова;

- оцінка її внеску у формування біологічної та медичної кібернетики як окремих наукових напрямів;

- виявлення маловідомих фактів;

- відстеження розвитку наукових ідей М.М. Амосова;

- залучення нових імен до наукового обігу.

Хронологічні рамки дослідження обіймають період становлення біологічної та медичної кібернетики як наукових напрямів - з 50-х років ХХ століття до початку ХХІ століття.

Об'єктом дослідження є наукова школа академіка М.М. Амосова в галузі біологічної та медичної кібернетики: процес її формування й становлення та її доробок.

Предмет дослідження - науково-організаційні закономірності формування школи академіка М.М. Амосова, його особисті праці та роботи його учнів у галузі біологічної та медичної кібернетики, їхній вплив на становлення цих галузей науки в Україні.

Методи дослідження. На основі вивчення архівних матеріалів здійснено історично-науковий аналіз результатів досліджень М.М. Амосова та його учнів з біологічної та медичної кібернетики, що привели до формування школи академіка М.М. Амосова в цій галузі. Проведено анкетування та інтерв'ювання колишніх учнів та співробітників М.М. Амосова. Експертна оцінка та порівняльний аналіз доробку школи академіка М.М. Амосова дозволили визначити її роль і місце як в Україні, так і у світовій науці.

Наукова новизна полягає у постановці та розробці проблеми, яка до цього часу не була предметом спеціального дослідження. Крім того в дисертаційній роботі вперше:

- відтворюється історія формування і становлення школи академіка М.М. Амосова в галузі біологічної та медичної кібернетики;

- до наукового обігу введено матеріали особистого фонду М.М. Амосова;

- оцінено науковий доробок представників зазначеної школи;

- визначено вплив школи М.М. Амосова в галузі біологічної та медичної кібернетики на розвиток цих наукових напрямів в Україні;

- узагальнено досягнення українських учених у цій галузі в контексті світової науки;

- включено до наукового обігу нові імена.

Практичне значення роботи полягає у тому, що її матеріал може бути використаний при підготовці курсів з історії науки для студентів медичних і технічних спеціальностей, підручників як для вищих так і для середніх загальноосвітніх і спеціалізованих навчальних закладів, а також популярних видань.

Апробація результатів дослідження відбувалася на четвертій та сьомій Міжнародних міждисциплінарних науково-практичних конференціях “Сучасні проблеми науки та освіти” (м. Ялта, 1-10 травня 2003 р., м. Сімеїз, 25 червня-2 липня 2006 р.); четвертій Добровській конференції з наукознавства та історії науки (м. Київ, 3-11 березня, 2004 р.); третій Всеукраїнській науково-практичній конференції викладачів, студентів та молодих вчених “Сучасні проблеми клінічної та теоретичної медицини” (м. Суми, 22-23 квітня 2004 р.); десятому конгресі Світової федерації українських лікарських товариств (м. Чернівці, 26-28 серпня 2004 р.); Міжнародному симпозіумі “Молоді вчені і наступність поколінь в науці”, що проходила в рамках Міжнародної конференції “Знаннєве суспільство: нові виклики науці та вченим” (м. Київ, 24-26 листопада 2006 р.).

Публікації. Основні положення дисертації викладено в 10 публікаціях, 5 з яких опубліковано у фахових виданнях, що входять до переліку ВАК України, 4 у матеріалах конференцій, конгресу та симпозіуму. 1 стаття написана у співавторстві (особистий внесок здобувача полягає у характеристиці типів наукових шкіл та вивченні передумов формування школи академіка М.М. Амосова).

Структура дисертації зумовлена завданнями дослідження. Дисертація складається зі вступу, чотирьох розділів, які включають 19 підрозділів, висновків, списку використаної літератури (170 джерел) і 4 додатків. Повний обсяг дисертації - 160 стор.

2. Основний зміст роботи

У Вступі обґрунтовано вибір теми й актуальність дослідження, сформульовані мета і завдання, визначено хронологічні рамки, стан наукової розробки теми, висвітлено наукову новизну, теоретичне й практичне значення дослідження, наведено відомості про апробацію дисертаційної роботи.

Розділ перший “Історіографія та джерельна база дослідження” містить відомості про архівні, літературні та інші джерела, в яких описані творчі й наукові досягнення М.М. Амосова. Перші публікації про вченого, які зберігаються в архіві Національної бібліотеки України ім. В.І. Вернадського (НБУВ) НАН України, припадають на початок 60-х років ХХ ст. і присвячені застосуванню методу штучного кровообігу під час операцій на серці та легенях, а також нагородженню М.М. Амосова Ленінською премією, яку він отримав у 1961 році за розробку і впровадження в медичну практику оригінальних методів хірургічного лікування захворювань легень. Короткі відомості подані в довідковій літературі. Є численні інтерв'ю в газетах і журналах.

Як відомо, М.М. Амосов писав і видавав чимало художньої та науково-популярної літератури. Серед авторів рецензій та передмов до його творів - журналісти, філософи, літератори. У післямові лікаря й письменника Ю.М. Щербака до другого видання повістей М.М. Амосова (які побачили світ у видавництві “Дніпро” 1984 р.) було зазначено, що автор є відомим у своїй країні та за її межами не тільки як лікар і науковий новатор в галузі біологічної, медичної та психологічної кібернетики, а й як талановитий сучасний письменник і публіцист. Ю.М. Щербак наголошував, що Амосов-письменник створив художню прозу, яка несе у собі велику життєву правду, і порівнював твори Миколи Михайловича з російською літературою ХІХ ст., а його письменницький стиль - з хірургічною технікою.

В Європейському віртуальному комп'ютерному музеї, започаткованому наприкінці 1998 року, є сторінка, присвячена вченому: “Хірург, кібернетик, письменник”, де створено Книгу пам'яті М.М. Амосова. Друзі, колеги, відомі постаті й пересічні громадяни колишнього СРСР, які нині живуть за кордоном, учні Миколи Михайловича та люди, які в силу обставин спілкувалися з ним, висловлюють свої думки й почуття, згадуючи цю видатну, непересічну, талановиту Людину.

Дисертаційне дослідження підготовлене на джерельній базі, яка включає багато опублікованих раніше і залучених вперше до наукового обігу архівних матеріалів, зокрема, з постійного та поточного архіву Президії НАН України, архіву НБУВ НАН України, особистого архіву М.М. Амосова (створеного у 2006 р.), що зберігається в Інституті архівознавства НБУВ НАН України, архіву студії “1+1” тощо. Особистий фонд академіка М.М. Амосова складається з 1863 документів, які зібрані у 245 справ і 7 розділів. У першому містяться наукові та науково-популярні праці й робочі матеріали до них, художні твори. Документи датовані 1926 - 2003 рр., серед них - понад 250 газетних статей про вченого та текстів інтерв'ю з ним; більше 50 наукових праць, присвячених суто медичним проблемам; текстів статей, лекцій, монографій, що стосуються біологічної, медичної та психологічної кібернетики - 34, а також 10 неопублікованих праць.

Другий розділ дисертаційного дослідження “М.М. Амосов як людина, вчений та науковий лідер” складається з трьох підрозділів. У підрозділі 1 подано коротку біографію та основні етапи становлення М.М. Амосова як лікаря та вченого. У 1952 році М. Амосов почав працювати в Інституті туберкульозу ім. Ф.Г. Яновського в Києві. З 1955 р. почав займатися хірургією серця, вперше зробивши того ж року операцію на серці. Вперше у світі він розробив і почав використовувати антитромботичні клапани. Під його керівництвом вперше в колишньому СРСР було розроблено стандартизовані історії хвороби з кардіохірургії і терапії, створено оригінальну класифікацію та номенклатуру хвороб і синдромів органів кровообігу, необхідну для вибору оптимального лікування та статистики в автоматизованій системі керування лікарнями, т. ін. Поєднання технічної та медичної освіт М.М. Амосова, особливості способу його мислення, пошук відповідей на питання щодо еволюції світу, людського розуму, виявлення аналогій між кібернетичними та живими системами змусили Амосова зайнятися кібернетикою і врешті привели до появи нових її напрямів - біологічної та медичної. Вчений писав, що ідеї щодо вивчення людини в усіх її аспектах, моделювання окремих систем та організму людини в цілому, а також розробка моделей суспільства з'явилися у нього ще в Череповці у 30-х рр. ХХ ст. Працюючи з 1962 р. в Інституті кібернетики, він отримав можливість реалізації цих ідей.

Основним важелем роботи М.М. Амосова з аспірантами та співробітниками був його дуже високий авторитет. Він дуже цінив самостійність своїх співробітників. Як науковий керівник, Микола Михайлович ставив задачу, задавав напрям роботи, декілька разів зустрічався з підлеглими для відпрацювання плану. Вчений мислив широко, бачив перспективу й оцінював роботу не лише за тим, що конкретно було зроблено, а й за закладеним у ній потенціалом.

У другому підрозділі наводяться результати анкетування та інтерв'ювання багатьох учнів М.М. Амосова щодо його людських якостей, методів наукового керівництва та наукового пошуку. Доступність, чітке й конструктивне мислення, надзвичайні чесність і порядність, ентузіазм приваблювали та полегшували роботу з ученим. Разом з тим, Амосов бував неврівноваженим, вкрай емоційним, іноді несправедливим, непередбачуваним. Усі, хто працював з Миколою Михайловичем, відзначали, що для нього характерною була широка ерудиція, простота у спілкуванні, незалежно від рангу співрозмовника, неймовірна працелюбність, щирість, незалежність і сміливість поглядів, оригінальність думок, інтелігентність, прагнення справедливості (в т.ч. у глобальних масштабах). Тому атмосфера в колективі була здоровою, пронизаною поважливим ставленням до керівника й один до одного. Вчений завжди надзвичайно відповідально та з повагою ставився до чужих наукових результатів, зокрема, до результатів наукових досліджень своїх учнів і підлеглих.

Головним у керівництві М.М. Амосовим колективом відділу біокібернетики були інтелектуальна складова, інтелектуальний пресинг, неперервне горіння. Особливостями методу наукового пошуку академіка М.М. Амосова були принцип нетипових рішень і швидкість мислення.

У підрозділі 3 висвітлюється літературна творчість вченого, його публіцистична та лекторська діяльність, подано короткі відомості про сім'ю М.М. Амосова. Поєднуючи роботу на посаді директора Інституту серцево-судинної хірургії, який власноруч робив величезну кількість операцій, з роботою завідувача відділу біологічної кібернетики (пізніше - нейромережевих систем обробки інформації), Микола Михайлович багато займався літературною діяльністю. Він був постійним автором “Литературной газеты” і журналу “Наука и жизнь”. Серед написаних ним книг - “Мысли и серце”, “Записки из будущего”, “ППГ-2266”, “Книга о счастье и несчастьях”, “Голоса времен”, “Раздумья о здоровье”, “Энциклопедия Амосова”. Крім численних статей і книг, в яких піднімалися й вирішувалися проблеми грудної та серцевої хірургії, вченим було написано понад 20 монографій, що були присвячені як питанням біологічної та медичної кібернетики, так і проблемам здоров'я, психології, соціології тощо.

Розділ 3 “Формування школи М.М. Амосова та її внесок у біологічну та медичну кібернетику” складається з п'яти підрозділів. У першому з них розглядається проблема вивчення наукових шкіл фахівцями з цього питання (Ю.О. Храмовим, Д.Д. Зербіно, О.З. Мірською та ін.) і надаються основні характеристики наукової школи, на основі яких можна визначити колектив, очолюваний М.М. Амосовим, як наукову школу.

Другий підрозділ присвячено передумовам створення й формування школи М.М. Амосова в галузі біологічної та медичної кібернетики. Розглянуто напрями діяльності школи, зокрема дослідження з фізіологічної кібернетики та їх результати. Протягом 1968-1975 рр. групою співробітників відділу біокібернетики під керівництвом М.М. Амосова були здійснені дослідження зі створення математичного опису та цифрових моделей низки найважливіших систем організму; застосування моделі для відтворення відносно спрощених патологічних ситуацій. Було здійснено моделювання системи кровообігу (В.О. Ліщук, Б.Л. Палець, Б.Т. Агапов, О.І. Ліссова та ін.), тканинного метаболізму (К.Г. Лябах), водно-сольового обміну (В.П. Соловйов), процесів терморегуляції (І.Й. Єрмакова) тощо. Після створення моделей окремих фізіологічних систем співробітники відділу біокібернетики під керівництвом М.М. Амосова створили математичну модель взаємопов'язаних фізіологічних систем - власне модель так званої внутрішньої сфери організму людини - та здійснили її дослідження.

У 1963 р., паралельно з вищезгаданими, розпочалася серія робіт зі створення моделей інтелекту, в результаті чого була запропонована гіпотеза щодо механізмів переробки інформації людським мозком; сформовано уявлення про структуру та механізми функціонування мозку, що пов'язано з психічною діяльністю людини. Принципово важливим кроком стало обрання за об'єкт моделювання не окремих структур, механізмів чи функцій, а в цілому роботи мозку людини як соціальної істоти. Таким чином, були зроблені перші кроки в моделюванні психіки людини. Одночасно проводилися дослідження з алгоритмічного моделювання мислення, що сприяло формуванню окремого напряму кібернетики - евристичного програмування. Цей метод передбачає вивчення феноменології процесів переробки інформації мозком людини при розв'язанні певних класів задач. Згадані роботи здійснювалися одними з перших аспірантів М.М. Амосова О.М. та Л.М. Касаткіними, а також Е.М. Куссулем, В.М. Бєловим, С.О. Талаєвим. М.М. Амосов і його співробітники стали авторами підходу, названого ними евристичним моделюванням.

Недосконалість обчислювальної техніки у 60-70-ті рр. значно ускладнювала роботи в галузі штучного інтелекту, але попри все вченими було створено низку спеціальних засобів - спеціалізовані алгоритмічні мови, фізичні елементи для моделювання нейронних мереж тощо. На початку 70-х рр. ХХ ст. в цій галузі склалася кризова ситуація: з одного боку, була можливість досить повно відображати властивості нервових клітин у технічних пристроях, з іншого, - були відсутні засоби використання точних моделей для розв'язання технічних завдань. Не дивлячись на все, дослідження можливостей створення роботів, що навчаються, з нейромережевими системами керування було здійснено на сконструйованому в 1979 р. макеті “МАЛЫШ”. Пізніше було створено ще декілька роботів, на яких перевірялися різноманітні схеми керування рухами та взаємодії з навколишнім середовищем, а в 1980-1986 рр. були створені макети транспортного робота STAR, на якому відпрацьовувались алгоритми керування транспортним роботом.

Крім зазначених вище робіт, у відділі, яким керував М.М. Амосов, здійснювалися також роботи в галузі медичної кібернетики. 1971 р. в Інституті кібернетики АН УРСР з'явився відділ медичних інформаційних систем (керівник - А.О. Попов). Дослідження, які в ньому проводилися, привели до створення нової технології збирання, обробки й переробки даних та інформації на основі застосування медичних інформаційних систем. Останні являли собою сукупність засобів обчислювальної техніки, різноманітних математичних програм, що її забезпечували, та периферійних пристроїв, розрахованих на розв'язання задач зі збирання, обробки та збереження медичної інформації.

Ще одним напрямом діяльності колективу під керівництвом М.М. Амосова були дослідження в галузі психологічної та соціологічної кібернетики, якими займалися В.М. Бєлов, Д.М. Галенко, В.С. Ольшаніков, С.О. Талаєв, Ю.І. Яковенко. В результаті багаторічних досліджень ними було побудовано першу структурно-функціональну модель узагальненої людини СОЦІОН.

Підрозділ 3 стосується персонального складу наукової школи М.М. Амосова та результатів роботи спеціалізованої вченої ради з захисту дисертацій на здобуття наукового ступеня доктора наук, яка включала дві спеціальності: біофізику і біологічну та медичну кібернетику. Зазначена рада була створена у 1982 р. при Інституті кібернетики АН УРСР і була єдиною на теренах колишнього СРСР, а з 1991 р. - єдиною в Україні.

У 2003 році з метою вшанування пам'яті видатного вченого - академіка НАН України М.М.Амосова - постановою Президії НАН України від 28.05.03 № 138 була заснована премія імені М.М.Амосова НАН України за видатні роботи в галузі біокібернетики, проблем штучного інтелекту, та розробки в цих галузях нових інформаційних технологій, а також теоретичної медицини, трансплантології та кардіології.

На основі глибокого аналізу результатів анкетування, інтерв'ювання колишніх учнів Миколи Михайловича, а також їх наукових праць колектив під керівництвом академіка М.М. Амосова визначено як наукову школу. Персональний склад школи: д.мед.н. Л.С. Алєєв, д.т.н. Т.М. Байдик, д.мед.н. В.М. Бєлов, к.т.н. Д.М. Галенко, к.т.н. Е.Т. Головань, к.т.н. О.Д. Гольцев, д.б.н. І.Й. Єрмакова, д.б.н. К.О.Іванов-Муромський, к.т.н. О.М. Касаткін, к.т.н. Л.М. Касаткіна, д.мед.н. О.С. Коваленко, д.т.н. В.О. Ліщук, д.т.н. Е.М. Куссуль, к.філос.н. О.Н. Лук, д.б.н. К.Г. Лябах, д.мед.н. О.П. Мінцер, к.т.н. В.С. Ольшаніков, д.б.н. Б.Л. Палець, д.мед.н. А.О. Попов, к.т.н. Д.А. Рачковський, д.е.н. В.П. Соловйов, В.С. Старинець, С.О. Талаєв, к.мед.н. В.Д. Фоменко.

До розділу 4 “Становлення та розвиток біологічної та медичної кібернетики в Україні” входить два підрозділи. У першому підрозділі розглядаються особливості розвитку біологічної та медичної кібернетики в Україні у світовому контексті. Здійснено аналіз робіт зарубіжних учених у галузі фізіологічної кібернетики, нейронних мереж та систем штучного інтелекту, робототехніки та медичної кібернетики. Проаналізовано результати, отримані у 70-90-х роках колективом під керівництвом М.М. Амосова. У колишньому СРСР роботи в багатьох напрямах біологічної та медичної кібернетики проводилися одночасно в різних наукових центрах. Так, паралельно з Амосовим, дослідження в галузі математичного моделювання фізіологічних систем здійснювалися в Інститутах проблем управління (Москва), експериментальної медицини ім. І.П. Павлова (Ленінград), фізіології (Новосибірськ) і в Інституті фізіології ім. О.О. Богомольця (Київ).

Одним з параметрів, за якими можна визначити стан здоров'я людини, є хімічний склад крові, зокрема, рівень глюкози, що міститься у плазмі. В середині 70-х рр. американськими вченими було створено глюкозний аналізатор крові - біостатор, а в 1985 р. в Інституті трансплантології та штучних органів (Москва) -автоматизовану систему “Біостатор”-ЕОМ-дозатор, де біостатор виконував функцію датчика глюкози, а керування введенням інсуліну через дозатор за індивідуально виявленим алгоритмом регуляції цукру у крові хворого здійснювала персональна ЕОМ. Разом з тим, на початку 80-х років вченими колишнього СРСР, Італії, Канади був запропонований новий методологічний прийом побудови складних математичних моделей системи вуглеводного обміну. Роботи співробітників М.М. Амосова викликали неабияку цікавість і здорову конкуренцію. Зокрема, в Інституті кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України у 80-90-ті роки ХХ ст. були створені та досліджені математичні моделі системи регуляції захисних функцій організму з урахуванням стану імунної системи; модель керування за допомогою кровообігу процесами, що відбуваються в організмі під час захворювання на вірусний гепатит; розроблені математичні моделі кінетики гепатотропних інфікаторів для оцінки функціонального стану пацієнтів. У тому ж інституті був розроблений класифікатор захворювань на ВІЛ-СНІД, призначений для забезпечення оперативної допомоги лікарям.

Ще одним напрямом біологічної кібернетики було створення нейромереж і систем штучного інтелекту. Роботи в цій галузі розпочалися у 40-50-х рр. ХХ ст. в США і набули розповсюдження в багатьох країнах світу. У колишньому Радянському Союзі такі дослідження здійснювалися в Москві та Ленінграді (С.Н. Брайнес, А.В. Напалков, В.Б. Свечинський), Ростові-на-Дону (О.Б. Коган), Києві (М.М. Амосов). Київські дослідники активно й плідно працювали з ростовськими, обговорювали з ними спільні проблеми на всесоюзних, з міжнародною участю, конференціях з нейрокібернетики, що проводилися у 70-90-х рр. у Ростові-на-Дону. Треба зазначити, що в 1988 р. на конференції “Архітектура нейрокомп'ютерів”, що проходила в Пущино-на-Оці (Росія), спеціалісти з Вірменії, Литви, Росії, України та деяких інших колишніх союзних республік вперше організували співтовариство з нейронних мереж, яке у 1991 році перетворилося на Російську асоціацію з нейроінформатики. Нині ця асоціація об'єднує дослідників нейронних мереж, які працюють в ближньому (зокрема, у Росії) та далекому зарубіжжі. Серед українських учених до складу правління Асоціації, обраного у 2005 р., входить доктор технічних наук, співробітниця Міжнародного науково-навчального центру інформаційних технологій та систем НАН та МОН України, учениця академіка Амосова, Т.М. Байдик.

Ще одним аспектом застосування нейромереж при створенні систем штучного інтелекту була розробка робототехнічних систем. У 50-ті рр. групою московських науковців здійснювалися дослідження щодо використання біострумних сигналів у керуванні технічними пристроями. У 60-х рр. з'явилися багатоканальні пристрої біологічного керування рухами людини. Так, 1965 року в Інституті кібернетики АН УРСР був розроблений перший зразок такого пристрою - “Міотон”. В основу його дії був покладений принцип багатоканальної електростимуляції м'язів реципієнта, що керувалися за програмами, складеними на основі біоелектричної активності м'язів донора. Крім “Міотону” у той же період, спільно з Азербайджанським інститутом курортології та фізіотерапії (Баку) та Інститутом поліомієліту та вірусних енцефалітів АМН СРСР (Москва), були розроблені біостимулятори БЕС-2 та БЕС-3, а також електронний пристрій “Біон”.

В багатьох країнах світу розвиваються дослідження зі створення медичних інформаційних систем і телемедицини. В наш час робототехнічні системи знайшли широке застосування, зокрема в медичній практиці. Протягом 80-90-х рр. американськими вченими були розроблені пристрої ZEUS (призначений для дистанційної ендоскопічної хірургії) і DA VINCI (для застосування в кардіохірургії). Ці дві системи являють собою активних роботів з дистанційним керуванням. У 2002 р. кардіохірургами Колумбійського медичного центру було здійснене аортокоронарне шунтування з використанням системи DA VINCI, а на сесії американської Асоціації серцевої хірургії (American Heart Association) були представлені результати 15 операцій з видалення вродженого дефекту міжпередсердної перегородки, що започаткувало відкриту роботохірургію серця без розкриття грудної клітини. Отже, один з напрямів біологічної кібернетики, розвитку якого сприяв, у тому числі академік М.М. Амосов, отримав успішну реалізацію в хірургії, зокрема кардіохірургії, - галузі діяльності, якій вчений присвятив усе своє життя.

У підрозділі 2 здійснено аналіз впливу ідей академіка М.М. Амосова на розвиток біологічної та медичної кібернетики. Наведено приклади наукових центрів біологічної та медичної кібернетики в Україні та світі. Крім установ, у яких традиційно, починаючи з 60-х років минулого століття, займалися дослідженнями в галузі біологічної та медичної кібернетики, цей напрям почали успішно розвивати інститути підвищення кваліфікації лікарів, а також вищі навчальні заклади.

Подальшому розвиткові біологічної та медичної кібернетики в Україні сприяли саме колишні учні та прибічники ідей Миколи Михайловича Амосова. Причому потужний центр, яким був відділ біокібернетики, очолюваний вченим, дав початок багатьом осередкам біологічної та медичної кібернетики в Україні й на теренах колишнього СРСР. Так, за безпосередньої участі колишнього аспіранта і докторанта М.М. Амосова, доктора медичних наук О.П. Мінцера у 1986 році в Київській медичній академії післядипломної освіти ім. П.Л. Шупика була створена кафедра медичної інформатики і обчислювальної техніки, перейменована 1996 року на кафедру медичної інформатики. Відділ біокібернетики, очолюваний М.М. Амосовим, мав досить тісні й тривалі наукові контакти з ученими Харківського державного університету ім. В.Н. Каразіна, Харківського державного медичного університету. Отже, в Харкові також з'явився осередок біологічної та медичної кібернетики та інформатики. Зокрема, в Харківській медичні академії післядипломної освіти 1995 року було створено кафедру клінічної інформатики та інформаційних технологій в управлінні охороною здоров'я. Подібні кафедри з'явилися у Запорізькому, Донецькому державних медичних університетах та ін.

В Інституті кібернетики (ІК) ім. В.М. Глушкова НАН України, де виник відділ біологічної кібернетики, очолюваний М.М. Амосовим, та Міжнародному науково-навчальному центрі (МННЦ) інформаційних технологій та систем НАН та МОН України, в якому існував згаданий напрям і до якого перейшов Микола Михайлович зі своїм відділом, також продовжуються дослідження в галузі біологічної та медичної кібернетики. Чимало розробок цих установ знаходять практичне застосування в медицині. Так, в ІК ім. В.М. Глушкова НАН України було розроблено й передано для медичного випробування до Українського науково-методичного центру ультразвукової медичної діагностики “Істина” портативний диференціальний барометр, який, крім абсолютної величини атмосферного тиску, вимірює його похідну в часі й дає звукове попередження про досягнення нею критичного рівня. Спільно з Інститутом кардіології ім. М.Д. Стражеска АМН України завершено магнітокардіографічну систему. Завдяки зазначеній розробці та напрацюванню спільно з лікарями діагностичних критеріїв в Україні з'явилась унікальна можливість застосувати інформаційну технологію магнітокардіографічної ранньої діагностики для вирішення глобальної медико-соціальної проблеми зниження смертності від серцево-судинних захворювань і профілактики раптової смерті. В МННЦ інформаційних технологій та систем НАН та МОН України спільно з Інститутом прикладної фізіології (Страсбург) групою фахівців під керівництвом колишніх аспіранток М.М. Амосова докторів біологічних наук І. Й. Єрмакової та К. Г. Лябах запропоновано засоби моделювання та здійснено оцінку теплового стану людини в різнорідних екстремальних температурних умовах, що дозволяє виготовляти ефективний захисний одяг для роботи людини в агресивних температурних середовищах. Під керівництвом доктора медичних наук О. С. Коваленка, який працював у відділі медичних інформаційних систем, розроблено методику аналізу медико-демографічних процесів на основі обробки демографічних і медичних статистичних даних.

Таким чином, у роботі продемонстровано взаємодію школи академіка М.М. Амосова з зарубіжними центрами біологічної та медичної кібернетики.

Висновки

Результати проведеного дослідження узагальнені у висновках, основні з яких винесено на захист.

1. З'ясовано, що джерельна база, представлена архівними документами, друкованими науковими виданнями, а також результатами анкетування та інтерв'ювання, є достатньою для здійснення всебічного дослідження поставленої наукової проблеми. Історіографічний аналіз показав, що дотепер не було досліджено процес формування школи М.М. Амосова в галузі біологічної та медичної кібернетики, а також її значення для становлення цих напрямів в Україні.

2. На основі проведеного анкетування та інтерв'ювання відтворено творчий портрет М.М. Амосова, показано багатогранність і непересічність його особистості.

3. Колектив, очолюваний М.М. Амосовим, визначено як наукову школу в галузі біологічної та медичної кібернетики, представлено її персональний склад.

4. Здійснено історико-науковий аналіз формування школи М.М. Амосова в галузі біологічної та медичної кібернетики та наукової спадщини цієї школи. Зокрема, М.М. Амосовим вперше в колишньому СРСР розроблено стандартизовану історію хвороби з кардіохірургії і терапії. Колективом під керівництвом ученого вперше було створено комплексну цифрову модель регуляції взаємопов'язаних фізіологічних систем організму людини за нормальних умов та умов серцевої патології; розроблено метод евристичного моделювання; розпочалися роботи з моделювання психіки людини; вперше в колишньому СРСР розроблено нейрокомп'ютер на основі ансамблевих стохастичних нейромереж.

5. Вперше узагальнено досягнення українських учених у галузі біологічної та медичної кібернетики в контексті світової науки.

6. Вперше до наукового обігу введено матеріали особистого фонду М.М. Амосова.

Список публікацій за темою дисертації

1. Гороховатська О. Історія розвитку, становлення та сучасні досягнення біологічної та медичної кібернетики. / Історія української науки на межі тисячоліть: Зб. наук. праць. К., 2003. - Вип. 11. - С. 66-76.

2. Гороховатська О.Я. Інформаційні технології в біологічних дослідженнях. Стан проблеми. // Наука та наукознавство, 2004. - № 2. - С. 74-79.

3. Руда С.П., Гороховатська О.Я. До проблеми визначення та вивчення наукових шкіл. // Наука та наукознавство, 2004. - № 4. - С. 99-103.

4. Гороховатська О.Я. Становлення та основні напрями діяльності школи академіка М.М. Амосова в галузі біологічної та медичної кібернетики. // Вісник Дніпропетровського університету, 2005. - Вип. 12. - № 1. - С. 83-87.

5. Гороховатська О.Я. Внесок школи М.М. Амосова у розвиток досліджень в галузі робототехніки та систем штучного інтелекту. // Наука. Релігія. Суспільство, 2007. - № 2. - С. 234-239.

6. Гороховатська О.Я. Історія створення та розвитку нейроподібних систем. // Вісті Академії інженерних наук України, 2005. - № 4 (27). - С. 60-62.

7. Гороховатська О.Я. Роль жінок-вчених у становленні інформатики // Сучасні проблеми науки та освіти: IV Міжнародна міждисциплінарна науково-практична конференція, 1-10 травня 2003 р. - Ялта; Харків, 2003. - С.10.

8. Гороховатська О.Я. Напрямки розвитку медичної кібернетики // Х конгрес Світової федерації українських лікарських товариств, 26-28 серпня 2004 р. - Чернівці; К., 2003. - С. 674-675.

9. Гороховатська О.Я., Руда С.П. Основні напрями розвитку біологічної та медичної кібернетики // Сучасні проблеми клінічної та теоретичної медицини: ІІІ Всеукраїнська науково-практична конференція викладачів, студентів та молодих вчених, 22-23 квітня 2004 р. - Суми, 2004. - С.187.

10. Гороховатська О.Я. Історія створення систем штучного інтелекту // Сучасні проблеми науки та освіти: VII міжнародна міждисциплінарна науково-практична конференція, 25 червня-2 липня 2006 р., Сімеїз; Харків, 2006. - С.12.

Анотація

Гороховатська О.Я. Формування школи академіка М.М. Амосова та її внесок у становлення біологічної та медичної кібернетики. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата історичних наук за спеціальністю 07.00.07 - історія науки і техніки. Центр досліджень науково-технічного потенціалу та історії науки ім. Г.М. Доброва НАН України. - К., 2007.

Проведено історико-науковий аналіз формування наукової школи академіка М.М. Амосова в галузі біологічної та медичної кібернетики, здійснено оцінку її внеску у розвиток цих галузей науки, встановлено роль і місце школи у розвитку біологічної та медичної кібернетики в Україні у контексті світової науки.

До наукового обігу вперше введено матеріали особистого фонду М.М. Амосова, що зберігається в Інституті архівознавства Національної бібліотеки України ім. В.І. Вернадського НАН України.

Визначено етапи становлення та розвитку школи М.М. Амосова в галузі біологічної та медичної кібернетики і її наукові напрями (фізіологічна кібернетика, робототехнічні пристрої та системи штучного інтелекту, створення медичних інформаційних систем), а також персональний склад зазначеної наукової школи.

Ключові слова: наукова школа, біологічна та медична кібернетика, робототехнічні пристрої, системи штучного інтелекту.

Аннотация

Гороховатская О.Я. Формирование школы академика Н.М. Амосова и ее вклад в становление биологической и медицинской кибернетики. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата исторических наук по специальности 07.00.07 - история науки и техники. Центр исследований научно-технического потенциала и истории науки им. Г.М. Доброва НАН Украины. - К., 2007.

На основе документальных материалов из архивов Национальной библиотеки Украины им. В.И. Вернадского НАН Украины, Президиума НАН Украины и др. представлены результаты историко-научного анализа формирования научной школы академика Н.М. Амосова в области биологической и медицинской кибернетики. Определен вклад школы в становление указанных научных направлений, установлены ее роль и место в развитии биологической и медицинской кибернетики в Украине в контексте развития мировой науки. Проанализированы социально-экономические предпосылки создания и формирования школы Н.М. Амосова в области биологической и медицинской кибернетики. Определены основные этапы становления и развития упомянутой школы и ее научные направления.

До представленного научного исследования историография вопроса состояла лишь в отдельных газетных и журнальных статьях, а также в немногочисленной справочной литературе.

В научный оборот впервые включены материалы личного фонда Н.М Амосова, хранящиеся в Институте архивоведения Национальной библиотеки Украины им. В.И. Вернадского НАН Украины.

На основе анализа проведенного анкетирования и интервьюирования учеников Н.М. Амосова показаны особенности его личности как ученого, научного лидера и педагога.

Проанализированы, оценены и обобщены результаты научных исследований украинских ученых, в том числе представителей школы Н.М. Амосова, в области физиологической кибернетики, создания робототехнических устройств и систем искусственного интеллекта, социологической и психологической кибернетики, создания медицинских информационных систем в контексте мировой науки.

Определен персональный состав школы академика Н.М. Амосова в области биологической и медицинской кибернетики. Показаны результаты работы специализированного ученого совета по защите диссертаций на соискание ученой степени доктора наук, включавшего две специальности: биофизику, а также биологическую и медицинскую кибернетику. Указанный совет был создан в 1982 г. при Институте кибернетики АН УССР и был единственным в бывшем СССР, а с 1991 г. - единственным в Украине.

Проведен анализ влияния идей академика Н.М. Амосова на развитие биологической и медицинской кибернетики в Украине и мире. Продемонстрировано, что дальнейшему развитию биологической и медицинской кибернетики в Украине способствовали именно бывшие ученики и сторонники идей Николая Михайловича Амосова. Показано взаимодействие школы академика Н.М. Амосова с зарубежными центрами биологической и медицинской кибернетики.

Проведенный анализ основных характеристик научной школы позволил определить коллектив, работавший под руководством Н.М. Амосова над решением многих проблем в области биологической и медицинской кибернетики, как научную школу.

Ключевые слова: научная школа, биологическая и медицинская кибернетика, робототехнические устройства, системы искусственного интеллекта.

Annotation

Gorokhovatska O. Amosov's scientific school formation and its contribution to the development of biological and medical cybernetics. - Manuscript.

Philosophy Doctor Thesis in historical sciences, speciality 07.00.07 - History of Science and Engineering. [NASU] G.M. Dobrov Center for Scientific and Technological Potential and Science History Studies. - Kyiv, 2007.

Present thesis contains historical and scientific analysis of the Amosov's scientific school formation in biological and medical cybernetics. Estimation of the contribution of this scientific school to development of the named fields of science has been done. Influence of Amosov's scientific school on evolution of Ukrainian cybernetics and global science has been studied.

Stages of formation and development of Amosov's scientific school were determined. Determination of areas of expertise that have been explicated by Amosov's scientific school (i.e. physiological cybernetics, artificial intelligence systems, sociological and psychological cybernetics) is within the scope of this thesis as well.

Key words: scientific school, biological and medical cybernetics, artificial intelligence systems.

Размещено на Allbest.ru