Реферат: М. М. Жасимов, доктор техн наук, проф., Председатель технического комитета «Машиностроение» Республики Казахстан

М.М. Жасимов, доктор техн. наук, проф., Председатель технического комитета «Машиностроение» Республики Казахстан


Проблемы и требования к управлению системой синергетического и обобщающего образования.


Разработка положения о системе синергетического и обобщающего образования (ССОО) была большой проблемой, состоящей из ряда задач, решение которых были связаны с требованиями общества, производства товаров и услуг, существующей системы образования, её нормативных основ и рыночной экономики в совокупности. Нужно было не только знать, но и иметь практику реализации нововведений в каждой из указанных областей. Не случайно, многочисленные публикации в этом направлении большей частью ограничиваются общими рассуждениями. Хотя мировое сообщество (судя по заключению ЮНЕСКО) давно, ещё в 1970 году, осознало кризис образования, чем привлекло внимание больших масс исследователей к его преодолению. ССОО позволяет преодолеть кризис в системе образования, удовлетворить настоящие и предстоящие требования общества и производства /1/.

В настоящей работе не ставились цели подвергать ревизии и дорабатывать теоретические основы синергетики в целом, которые, хотя и не достигли уровней обобщений и универсальности, но представлены обширным перечнем работ Г. Хакена, А.А. Колесникова, С.П. Курдюмова и других. Предстояло решение более узкой и специфичной проблемы управления ССОО, в том числе с использованием трудов указанных предшественников.

Априори нельзя утверждать, что ССОО в целом подчинена принципам синергетики. Доказанная широкая применимость синергетических подходов в физике и химии вовсе не означает возможности их использования в социально-экономической системе, каковой является ССОО

В данном случае изначальный полновесный и натурный эксперимент весьма затруднителен, вычислительный - неэффективен, система математических моделей ещё не построена. Любая априори выбранная модель управления ССОО на основе известных положений синергетики может сработать, может, и нет. Как вариант, наугад выбранные регуляторы могут быть оказаться действенными на коротком участке пути, а потом, с очередной точки бифуркации, процесс может пойти по другой непредусмотренной ветви. Нужны параметры, которые бы обеспечивали самодвижение от изначального инвариантного аттрактора до конечного, на всём пространстве функционирования ССОО, от бифуркации к бифуркации. Под аттрактором здесь понимается притягивающее множество, а под бифуркацией – поворот.

Всё зависит от специфики условий функционирования системы, выявления глубинной её сущности и соответствующего выбора регуляторов воздействия. Наряду с этим, большой опыт работы в области образования и производства (более 40 лет), комплексные анализы, разработка и апробация передовых научно- методических решений автора, пусть даже частных, позволили предположить, а впоследствии утверждать, что ССОО нелинейна, стохастична, открыта, неуправляема, оговорим сразу, волевым методом. Имеют место обязательный обмен с внешней средой энергией, информацией (диссипация) и непременное взаимосодействие.

Известно, синергетический подход стремится, в первую очередь, выявить макроскопические свойства процесса, но не выделяет поведение отдельной частицы. Нужно осуществить переход от непредсказуемого поведения системы к управляемому движению от одного инвариантного многообразия к другому, к которым будут подстраиваться все другие факторы. При этом результаты промежуточных реакций могут оставаться неизвестными.

Целевое формирование инвариантов и аттракторов позволяет реализовать направленную самоорганизацию ССОО, осуществить кооперативное и когерентное движение внутри системы, образование новых структур, и не обязательно заранее предусмотренных извне.

Попутно возникает вопрос, почему простые законы физики работают в окружающем нас весьма сложном мире. Дело в том, что в сложных динамических системах со многими степенями свободы происходит их стягивание к главным степеням, путём самоорганизации.

Почему тогда не обойтись таким же образом в ССОО. Произвольно выбранные законы могут сработать на конкретном узком участке, до следующей точки бифуркации, способствовать возникновению некоторого подобия паттерна. Под паттерном здесь понимается сгусток. Авторы, пользующиеся таким приёмом, до конца не отдают себе отчёт тому, что происходит и почему, ограничиваясь методическими объяснениями. Не случайно, для корректировки результатов процесса они используют множество коэффициентов, являющееся по существу коэффициентами незнаний происходящего. При этом жёсткое функционирование механизмов самоорганизации и самоуправления, отторгает все избыточное и лишнее в системе вплоть до выхода её на целевые аттракторы. Управление ССОО не основывается на постулатах или специфических подходах современной теории управления. Управление создаётся изначально на других основах.

Каковы предполагаемые размерности ССОО, аттракторов и сгустков, что означает в данном случае сжатие и расширение фазового пространства.

Размерности ССОО практически необозримо велики, сообразно влиянию образования на судьбы индивида, общества и государства. Никто не возьмётся назвать число и наименования факторов, влияющих на процесс обучения и его результаты.

Сжатие фазового пространства в данном случае означает сокращение известных и не познанных наименований и количества факторов до нескольких паттерн и инвариантных аттракторов, с которыми самопроизвольно и стихийно работает ССОО. Расширение фазового пространства означает распространение влияния ССОО по сформулированным и непознанным факторам на индивида, общество и государство, а также на сопряжённые другие процессы.

Паттерны и аттракторы выстраиваются по последовательности возникновения, соподчинённости и взаимосвязи в жёсткую иерархическую структуру. Диссипация происходит в процессе сжатия и расширения фазового пространства.

Сторонники административного управления системой образования полагают, что достаточно иметь цель, планы реализации (учебные планы), запустить процесс обучения и результаты будут достигнуты. Что равносильно утверждению, достаточно подогнать табун к водопою, чтобы считать, что все лошади напились. При этом не считают нужным принимать во внимание, хочет ли лошадь пить или нет, какое качество воды (не всякую воду она захочет пить), наступило ли время водопоя, сколько воды каждая лошадь выпила до и вовремя водопоя и прочая масса условий, связанная с табуном, водопотреблением и индивидуумом. К тому же, если табунщик (преподаватель) не знает ни биологию, ни психологию подопечных. Подвести лошадь к водопою можно, но нельзя заставить её напиться.

Не меньшую проблему, чем создание ССОО, представляет и разработка её управления. На первый взгляд кажется парадоксальным, управлять системой, ядром которой является синергетика, не поддающаяся управлению. Но необходимо управлять, причём иначе, чем было принято прежде и практикуется в настоящее время – административное планирование, организация, координирование и контроль. Совокупность административных мер, разумеется, должна присутствовать на кибернетическом уровне. Однако указанные меры основаны на механистических и детерминистских представления о мироздании и соответствующих подходах. Тянуть быка за хвост - тоже относится к его управлению. Можно хвост оторвать, но целей не достичь.

Если социально-экономическая среда нелинейна, то и внутренний мир человека, главного составляющего системы образования, так же нелинейен. В каждом частном есть свойства целого и наоборот. Попытки упростить сложное и понизить его значимость, в числе прочих факторов, привели к кризису образования. Предстоит понять сложное, т.е. то, что принципиально нельзя свести к простой сумме частей, и придать ему должный ранг.

Проблема управления заключается в том, чтобы, опираясь на свойства ССОО самоорганизовываться, самоуправляться, когерентность и кооперативность, обеспечить стихийное достижение в процессе обучения к конечному результату – качеству и количеству знаний. Как бы фантастическим ни выглядело это намерение. Возможно ли решение такой проблемы. Да, возможно, если правильно заложить принципы управления. Любая система образования – искусственное создание. Но она функционирует в естественной среде. Следовательно, должна быть подчинена объективным законам естества.

Итак, имеем изначально триаду: общество, производство, индивид, представляющую социально-информационную, экономическую и рыночную среду. Каковы её свойства, внутренние подчинённости и взаимосвязи в свете поставленной проблемы? Каждая из составляющих среды, как и среда в целом, находится под воздействием совокупности факторов, которые большей частью неизвестны ни по наименованиям, ни по количеству, тем более по удельному влиянию. Метафизические подходы в науке, образовании и стандартизации, а также узкие специализации породили необъятные информационные объёмы. Механистические походы в свою очередь не позволяют их сжать и сформулировать инварианты, могущие быть использованными в задачах управления /2/. Учесть влияния каждого из известных и большей частью неизвестных факторов на ССОО пока нельзя. А если не учитывать, то проблему управления не решить. Вот в таком тупике и находится «паровоз» прежней система образования. Совсем не случайно, все попытки её совершенствования ограничиваются «косметическим ремонтом». Проблема управления ещё осложняется тем, что факторы взаимодействуют между собой. Механизмы и ход взаимодействия, ни качественные, ни количественные результаты в основном остаются неизвестными. Не установлены и численные отношения. В целом, состояние среды нелинейное - многомерное – многосвязное, вызывающее оторопь тех, кто пытается повлиять на систему.

Ситуация в системе образования может быть представлена триадой Гегеля (1803г): тезис – антитезис – тезис. В нынешней трактовке: порядок – хаос (перемешивающий слой) - порядок. Выйти из состояния хаоса в состояние порядка логическими построениями, как правило, не удаётся. Нужна догадка, «озарение» на основе интуиции. Оно не возникает само по себе без интенсивной загрузки ума и чувств соответствующей информацией. Какая нужна конкретная информация, сколько, когда никто не может указать. Время появления догадки нельзя предугадать. Могут пройти годы. А «озарение» так и может и не наступить. В этом процессе «творческих мук» стартовым толчком могут быть аналогии и прецеденты. Известно, Архимед открыл закон о выталкивании жидкости, принимая ванну, о законе всемирного тяготения Ньютон догадался, когда на его голову упало яблоко, Дарвин совершил кругосветное путешествие, чтобы обосновать происхождение видов. Таких случаев сопряжения человека с природой - миллионы. Но архимедов, ньютонов, дарвиных считанные единицы. Вот уж действительно, кто под ногами видит лужу, а кто в этих лужах - звёзды. Непременно одно, нужно накапливать информацию по проблеме, много размышлять, экспериментировать.

В первом приближении, для управления ССОО необходимо иметь как минимум два регулятора: управляющее воздействие и параметр порядка. Например, развитие экономики основано на конкурентной рыночной борьбе. В результате выживает наиболее приспособленный конкурент. В странах постсоветского пространства поняли эту аксиому буквально. Отказались от планирования, как от реликта социалистической системы. Практика показала, борьба на свободном рынке вне правил и ограничений носит уродливые формы и зачастую не приносит ожидаемых результатов. И тогда вынужденно появился тезис, что рыночная экономика не отвергает планирование. Так возникла необходимость в управляющем воздействии, предписывающая борьбу в выгодном для общества русле. Это воздействие должно быть внешним, вне системы, оказываться высшей инстанцией, например, государством. Вместе с тем, регулятор должен поддерживать тенденцию спонтанного влияния на ССОО, согласовываться с другими экономическими механизмами и не иметь волевых свойств.

Есть пример, когда «высшей инстанцией» служит сама среда. Так по теории естественного отбора наследуются все признаки, но выживают только благоприятные в неблагоприятных условиях, только полезные.

Из двух рассмотренных общеизвестных примеров, какой может служить аналогом при управлении ССОО? Поскольку ССОО создание искусственное, то управляющее воздействие обязательно должно быть. Какое оно, кем, когда и как оказывается, остаются пока не известными.

Коль ССОО представляет нелинейную, многомерную и многосвязную среду, то поиск всех действующих факторов или основных из них, установление удельных влияний и корреляций, с целью последующего использования результатов для решения проблемы управления, изначально следует признать бесперспективными, тупиковыми. В этом поиске окажутся мало полезными и комбинаторные эксперименты по известным методикам. Ими не объять необъятное. Нужно думать о том, чтобы сжать фазовое пространство, превратить влияние многих факторов на ССОО в воздействие нескольких факторов, так называемых параметров порядка. Есть и существенное ограничение, если этот параметр не вытекает из сущности ССОО, а имеет элемент волевого воздействия, то никакая самоорганизация не наступит. Нужно знать сущность, внутренние механизмы системы, действующие в совокупности с другими факториальными массами. Вот здесь напрямую сталкиваемся с необходимостью догадки, выхода из хаоса в состояние порядка. При этом выбранные параметры порядка должны обеспечить устойчивость и иерархичность системы, а также быть сквозными, многоступенчатыми, взаимосвязанными, соподчинёнными и локальными для каждой структуры ССОО.

Да, компоненты этой среды разнородны по структуре, целям и решаемым задачам, сущностям функционирования, методам и содержанию управления. Но нужно выйти на те обобщающие, но непременно доминирующие факторы, под влиянием которых может произойти сжатие совокупности известных и неизвестных факторов во всех компонентах среды в ряд паттернов и аттракторов. Если найдены параметры порядка, с которыми ещё и гармонизируется управляющее воздействие, то процесс самоорганизации системы и управления превратиться в единый процесс.

Аналогичных случаев предостаточно. Например, каждый оркестрант играет свою партию, но целостное звучание образуется по движению палочки дирижёра. Убери палочку, получится какофония из звуков. Многие, наверное, слышали звуки из оркестровой ямы до начала оперы, имеется в виду до прихода дирижёра.

На фабриках выращивают цыплят конвейерным методом. Перемещаются не ленты конвейера, а цыплята. Сделано оригинальное изобретение, чем не «озарение». Движение цыплят от одного рабочего места к другому обеспечивается безо всяких внешних усилий. Цыплята двигаются по инстинкту, от темноты к свету. Свет зажигают там, где должны быть цыплята в следующий момент, и тушат там, где они находятся в настоящее время. Это движение начинается с момента вылупления цыплят и заканчивается в месте сдачи их на продажу.

В этих примерах налицо и управляющие воздействия: движение дирижёрской палочки, двигающийся луч света; и параметры порядка: партитура каждого оркестранта, инстинкт (свойство) цыплят идти к свету.

Нет общих и универсальных методов поиска и нахождения управляющего воздействия и параметра порядка. Как и нет ничего общего между управлениями оркестром и выращиванием цыплят. Можно назвать тысячи случаев, когда ни управляющие воздействия, ни параметры порядка не найдены. Действует каждый в меру своего понимания. Например, так управляет процессом чтения каждый лектор. На одном заседании учёного Совета университета, где мне пришлось присутствовать, в течение 2-х часов так и не могли прийти к общему мнению, что же понимать под процессом обучения. Этот вопрос возник потому, что международные стандарты ИСО 9000 обязывают перейти процессное управление. Система образования целиком построена на волевых решениях, реализуемых административным методом. Вот и, вместо привнесения радости познания мира, мучают учащихся физически, искажают их представления о природе, выдают дипломы, которые не признают работодатели.


Требования к управлению ССОО сводятся к следующему.

Нужно предусмотреть два регулятора: управляющее воздействие и параметр порядка

Управляющее воздействие гармонизируется с механизмом функционирования ССОО, а параметр порядка образуется из осознанной сущности ССОО.

Выбранный параметр порядка должен оказаться сквозным, кардинально воздействующим на триаду: общество, производство и индивидуум, вытекать из их стремления к выживанию

Параметром порядка должно обеспечиваться:

4.1 Группирование и асимптотическое движение действующих факторов к притягивающему их аттрактору.

4.2 Инвариантное многообразие вокруг и в аттракторе.

4.3 Устойчивость, открытость, а также иерархичность, взаимосодействие, кооперативность и когерентность между компонентами системы.

4.4 Единство управления и стихийной самоорганизации ССОО.

4.5. Единство энергетических, вещественных и информационных процессов.

4.6 Автоматическое воздействие, прежде всего, для оказания влияния на процесс функционирования ССОО, в этом смысле конечная цель вторична, первичен и спонтанен ход движения к аттрактору.

4.7 Инвариантный асимптотизм не только при движении к главному аттрактору, но и по всем иерархическим его составляющим, до конечного не делимого паттерна.

4.8 Иерархичность собственно параметра на всём протяжении его воздействия.

4.9 Управление сжатием и расширением энергетического, вещественного и информационного пространства.


Литература

Жасимов М.М. Система синергетического и обобщающего образования// Alma mater - Вестник высшей школы – 2008 - 11, С 30-33

Жасимов М.М. Практика метафизических, механистических и детерминистских походов в науке, образовании и стандартизации и её результаты // Вопросы философии -2009 - .......