Основания ментальной инженерии. В 3-х тт. Т. 3
*********
© В.К.
Петросян (Вадимир) © Lag.ru [Large Apeironic Gateway, Большой Апейронический
Портал (Шлюз), Суперпортал в Бесконечность].
При копировании данного материала и размещении его на другом сайте, ссылки
на соответствующие локации порталов Lag.ru и Proza.ru обязательны
Работа написана на основе концепции и разработок В.К. Петросяна при полноценном соавторстве (активном творческом и вычислительном участии) ChatGPT (OpenAI), GPT-5.6 Sol
*********
ЧАСТЬ VIII. ГАРМОНИЧЕСКАЯ МАТЕМАТИКА КАК НООТЕХНИЧЕСКАЯ ДИСЦИПЛИНА
Глава 1. Математическая система как объект инженерного проектирования
1.1. Переход от исследования готовых математических систем к их проектированию
В предшествующих частях настоящей монографии были рассмотрены исторические, логические и методологические основания нооинженерии, разработаны первоначальные понятия нооинженерных объектов и экосистем, исследованы механизмы их конструктивной организации, функционирования, воспроизводства и развития.
Особое внимание было уделено ноотехническому проектированию, ноометрологии, ноостандартизации и системам математических шкал.
В седьмой части на примере классов конечной десятичной экспликации была продемонстрирована возможность нормативного задания математических объектов, операций и правил их взаимодействия.
Однако полученные результаты ставят более общий вопрос: может ли математическая система в целом рассматриваться как самостоятельный объект инженерного проектирования?
В традиционной математике исследователь обычно принимает некоторый формальный язык, определённую аксиоматическую систему и установленные правила вывода. Затем он изучает следствия выбранных оснований, доказывает теоремы, строит модели и исследует свойства математических конструкций.
Вместе с тем история математики содержит многочисленные примеры целенаправленного изменения самих оснований. Создание неевклидовых геометрий, различных алгебраических структур, альтернативных логических исчислений, конструктивных и категориальных подходов показывает, что математические системы могут не только изучаться, но и сознательно разрабатываться.
Следовательно, задача инженерного проектирования математики не возникает исключительно благодаря введению новой терминологии. Её исторические предпосылки связаны с развитием самой математической деятельности.
Специфика предлагаемого нооинженерного подхода заключается в намерении сделать проектирование математической предметности, нормативных оснований, операций, интерфейсов и способов проверки самостоятельной, систематически организованной дисциплиной.
При этом инженерный подход не должен отменять требования математической строгости. Напротив, он предполагает их включение в более широкую систему требований к созданию, использованию и сопровождению математических конструкций.
1.2. Авторская концепция математики как технической науки
В работах В. К. Петросяна 1990-х годов, в том числе в исследовании «Математика как техническая наука: воспоминание о будущем», опубликованном в 1999 году и воспроизведённом в «Пролегоменах к инновационной войне по основаниям гармонической математики» 2002 года, была сформулирована особая трактовка математической деятельности.
Она развивалась в рамках теории ментальных объектов — ТМО.
Согласно этой исследовательской программе, результаты осознанной целенаправленной умственной деятельности могут рассматриваться как искусственные ментальные объекты, создаваемые для решения определённых познавательных и практических задач.
В таком понимании математическая теория представляет собой не только систему утверждений, но и разработанный человеком интеллектуальный инструмент, обладающий назначением, внутренней организацией, правилами применения и ограничениями.
Соответственно, математическая деятельность включает не только обнаружение свойств уже определённых объектов, но и создание новых понятий, операций, аксиоматических систем и способов их использования.
В авторской программе особое значение придаётся общественной и познавательной целесообразности математических разработок. Однако необходимо разграничивать их практическую ценность и собственно математические характеристики.
Например, теорема не становится доказанной вследствие высокой общественной полезности. Равным образом математически корректная конструкция может обладать ограниченным практическим назначением.
Следовательно, нооинженерное развитие авторского подхода предполагает самостоятельное исследование математической корректности, инженерной функциональности, эффективности и нормативной допустимости.
Именно такое разграничение позволяет превратить общую концепцию математики как технической науки в программу конкретных научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ.
1.3. Предмет математического ноотехнического проектирования
Предлагается следующее рабочее определение.
Определение 1.1. Ноотехническое проектирование математической системы — целенаправленная деятельность по разработке, обоснованию, документированию и проверке математической системы как нормативно организованного комплекса объектов, понятий, отношений, операций и правил вывода, предназначенного для выполнения установленных познавательных или практических функций.
В этом определении существенны несколько положений.
Во-первых, проектируется не произвольная совокупность символов, а система с определённым математическим содержанием.
Во-вторых, должны быть установлены исходные понятия и допустимые способы образования объектов.
В-третьих, необходимо определить операции и отношения.
В-четвёртых, требуется сформулировать правила получения и проверки результатов.
В-пятых, должна быть установлена область применения.
В-шестых, необходимо исследовать отношения создаваемой системы с другими математическими системами.
Однако не всякая математическая теория требует полной технической реализации.
В некоторых случаях проектирование ограничивается разработкой формальной системы и доказательством её свойств.
В других случаях предусматриваются алгоритмы, программные средства, интерфейсы и нормативные документы.
Следовательно, глубина инженерной проработки должна соответствовать назначению конкретного объекта.
Таким образом, математическое ноотехническое проектирование представляет собой систему взаимосвязанных теоретических и технических процедур, а не обязательное программирование каждой математической конструкции.
1.4. Математическая система как нооинженерный объект
Для дальнейшего исследования необходимо определить состав основных элементов проектируемой системы.
Предлагается следующая вспомогательная модель:
M = ;L, O, A, R, I, S, P, V;,
где:
L — формальный язык;
O — определяемые математические объекты;
A — система исходных положений и аксиом;
R — отношения, операции и правила преобразования;
I — правила вывода;
S — семантическая интерпретация, если она предусмотрена;
P — процедуры математической и технической проверки;
V — нормативная редакция и сведения о происхождении.
Данная модель является проектной.
Она не претендует на универсальное определение всех математических систем.
Например, в конкретных формальных теориях допустимы различные отношения между аксиоматикой и семантикой.
Некоторые системы исследуются прежде всего синтаксически.
Другие строятся посредством моделей.
Третьи имеют вычислительную направленность.
Следовательно, компоненты общей модели должны конкретизироваться относительно предметной области.
Особое значение имеет различие между математической системой и её технической реализацией.
Одна и та же формальная теория может использоваться в различных программных средствах.
При этом ошибка реализации не обязательно означает противоречивость самой теории.
Таким образом, модель должна предусматривать самостоятельную идентификацию математической спецификации, алгоритмов и конкретных программных продуктов.
1.5. Математическая предметность и нормативный контекст
В математическом проектировании необходимо определить, какие именно объекты признаются допустимыми.
Например, в рациональной арифметике рассматриваются рациональные числа.
В системе комплексных чисел допускаются объекты, не являющиеся действительными числами.
В некоторых конструктивных системах могут устанавливаться дополнительные требования к способам задания объектов.
Следовательно, математическая предметность зависит от выбранной системы определений.
Однако из этого не следует произвольность математических утверждений.
Если предметная область и правила установлены, возникает необходимость исследовать их математические последствия.
Например, в обычной рациональной арифметике уравнение:
x; = 2
не имеет рационального решения.
В действительной арифметике оно имеет два решения:
x = ;2 и x = ;;2.
Следовательно, различие результатов обусловлено предметной областью.
Оно не означает, что одно и то же утверждение при полностью одинаковых условиях одновременно истинно и ложно.
Таким образом, при проектировании необходимо фиксировать математическую систему, область переменных и условия интерпретации.
Именно эти характеристики образуют существенную часть нормативной определённости математического объекта.
1.6. Целеполагание при проектировании математических систем
Инженерное проектирование предполагает постановку определённых целей.
Однако применительно к математике необходимо различать собственно научные и прикладные цели.
Например, исследователь может стремиться построить новую алгебраическую структуру с заданными свойствами.
Другой проект может быть направлен на создание вычислительной системы с контролируемой конечной точностью.
Третий — на разработку языка описания определённого класса математических объектов.
При этом нельзя считать, что всякая поставленная цель достижима.
Например, некоторые совокупности требований могут оказаться математически несовместимыми.
Следовательно, уже на стадии проектирования необходимо исследовать возможность их совместного выполнения.
Особое значение имеет различие между обязательными и желательными характеристиками.
Математическая корректность предусмотренных операций может выступать обязательным требованием.
А минимизация вычислительных затрат — сравнительным критерием выбора одной из допустимых реализаций.
Таким образом, ноотехническое задание должно содержать не только перечень желаемых результатов, но и систему приоритетов, ограничений и способов проверки.
1.7. Ноотехническое задание на математическую систему
Для практической организации предлагается разработать специализированное ноотехническое задание на проектирование математической системы.
Оно должно включать:
наименование проектируемой системы;
предметную область;
назначение и предполагаемые задачи;
исходные математические основания;
типы допустимых объектов;
систему определений;
предполагаемые отношения и операции;
требования к формальным доказательствам;
условия технической реализации;
требования к воспроизводству;
интерфейсы с другими системами;
нормативные ограничения;
критерии завершённости разработки;
состав итоговой документации.
Однако наличие перечисленных требований само по себе не доказывает математической осуществимости проекта.
Например, разработчик может потребовать сохранения всех обычных алгебраических свойств после любой операции округления.
Но конкретные контрпримеры могут показать невозможность выполнения такого требования при выбранных правилах.
Следовательно, ноотехническое задание должно допускать уточнение на основании полученных математических результатов.
Таким образом, инженерное целеполагание должно сочетаться с математической проверкой реализуемости.
1.8. Ноокарион математической системы
В общей теории нооинженерных объектов ранее было введено понятие нооинженерного кариона.
Применительно к математической системе его можно использовать для обозначения совокупности системообразующих нормативных характеристик.
Однако необходимо подчеркнуть, что ноокарион представляет собой авторскую инженерно-методологическую конструкцию, а не буквальный аналог биологического ядра.
Предлагается следующее рабочее определение.
Определение 1.2. Ноокарион математической системы — нормативно выделенная совокупность её системообразующих определений, отношений и правил, изменение которых рассматривается как существенное преобразование математической предметности или операционной организации.
Например, для системы конечной десятичной экспликации к таким характеристикам могут относиться:
правило образования классов;
предметная область;
правило усечения или округления;
определение конечного представления;
критерии математической корректности.
Однако конкретный состав ноокариона необходимо определять отдельно.
Например, изменение программного алгоритма при сохранении математического результата не обязательно преобразует системообразующие основания.
В то же время изменение определения арифметической операции может потребовать создания новой нормативной редакции.
Следовательно, ноокарион должен выполнять функцию критерия существенности изменений, а не служить произвольным названием центрального раздела документа.
1.9. Проектирование исходных определений
Одной из первых стадий математического проектирования является разработка системы определений.
При этом необходимо различать определения, аксиомы и доказанные утверждения.
Определение устанавливает способ употребления соответствующего понятия в выбранной системе.
Аксиома представляет собой исходное положение формальной теории.
Теорема является утверждением, выводимым из предусмотренных оснований по установленным правилам.
Однако в разных формальных системах отношения между этими категориями могут организовываться неодинаково.
Следовательно, необходимо явно определить их нормативный статус.
Особое значение имеет предотвращение круговых определений, не получивших специальной математической интерпретации.
Например, если понятие A определяется через понятие B, а B — исключительно через A, требуется установить, обладает ли соответствующая конструкция определённым смыслом.
В некоторых математических теориях рекурсивные определения допустимы при выполнении специальных условий.
Следовательно, круговая зависимость не должна автоматически объявляться противоречием.
Необходимо исследовать её конкретную формальную структуру.
Таким образом, инженерная работа с математическими определениями должна включать анализ зависимостей и обоснование допустимых способов введения понятий.
1.10. Аксиоматическое проектирование
Особое место занимает выбор исходных аксиом.
При разработке формальной теории необходимо определить, какие положения принимаются в качестве оснований.
Однако выбор аксиом должен сопровождаться исследованием их математических последствий.
Например, требуется изучить возможность построения моделей.
Необходимо также исследовать непротиворечивость в той мере, в какой доступны соответствующие методы.
Особое значение имеет различие между доказательством относительной непротиворечивости и абсолютным заключением об отсутствии любых противоречий.
В достаточно выразительных формальных теориях существуют фундаментальные ограничения возможностей доказательства непротиворечивости собственными средствами.
Следовательно, нельзя включать в ноотехническое задание универсальное требование доказать непротиворечивость любой произвольно разработанной теории посредством заранее заданного алгоритма.
В некоторых случаях возможно построение модели в уже принятой математической системе.
В других — доказательство относительной непротиворечивости.
В третьих — исследование конкретного конечного фрагмента.
Таким образом, аксиоматическое проектирование должно сопровождаться определением доступного доказательственного режима и его ограничений.
1.11. Проектирование операций и алгебраических законов
Определение объектов и аксиом не исчерпывает математическую систему.
Необходимо также установить допустимые операции и отношения.
Особенно важно различать обозначение операции и её математическое содержание.
Например, символ + может использоваться для сложения рациональных чисел.
Однако в другой системе он может обозначать специально определённую операцию над конечными представлениями.
Следовательно, совпадение обозначений не гарантирует совпадения математических свойств.
Рассмотрим систему конечных десятичных значений первого класса.
Пусть:
h = 10^(;10).
Определим классовое умножение:
a ; b = T;(ab).
В предыдущей части было установлено, что такая операция может нарушать ассоциативность.
Следовательно, привычные преобразования произведений не всегда допустимы.
Таким образом, разработчик должен определить, какие свойства новой операции являются доказанными.
Если требуется сохранение определённого алгебраического закона, необходимо либо доказать его выполнение, либо изменить конструкцию операции.
Следовательно, математическое проектирование предполагает согласование целей с доказанными свойствами создаваемых структур.
1.12. Пример: проектирование системы конечной десятичной экспликации
Рассмотрим исходную рациональную арифметику:
Q.
Для положительного целого n определим:
d; = 10^n;
B; = 10^(d;);
D; = {k/B; : k ; Z}.
Для профиля усечения по направлению к нулю:
T;(x) = sgn(x) · floor(|x|B;)/B;.
Здесь x ; Q.
Таким образом, математическая система включает точную предметную область Q и нормативные конечные представления D;.
Однако необходимо определить, какие операции используются в конкретном вычислительном режиме.
Например, можно выполнять точные рациональные операции с последующей экспликацией.
А можно выполнять операции над уже усечёнными значениями.
Соответствующие результаты не всегда совпадают.
Следовательно, необходимо проектировать отдельные вычислительные профили.
При этом математические значения, канонические записи и технические реализации должны иметь самостоятельные идентификаторы.
Таким образом, данный пример демонстрирует, что даже сравнительно простая система конечных представлений предполагает согласование нескольких нормативных компонентов.
1.13. Проектирование и доказательство инвариантов
Одной из центральных инженерных задач является определение характеристик, которые должны сохраняться при допустимых операциях.
Для их обозначения может использоваться понятие математического инварианта.
Однако необходимо различать требуемое и доказанное свойство.
Например, для операции усечения:
T;(x) = sgn(x) · floor(|x|B;)/B;
выполняется:
T;(T;(x)) = T;(x).
Это свойство идемпотентности.
Также выполняется:
|x ; T;(x)| < 1/B;.
При этом обе формулы могут быть математически обоснованы.
Однако нельзя автоматически считать, что операция T; сохраняет сложение.
Напротив, для:
x = y = 1/6
имеем:
T;(x) + T;(y) = 0,3333333332,
тогда как:
T;(x + y) = 0,3333333333.
Следовательно, гомоморфизм относительно сложения отсутствует в общем случае.
Таким образом, карта инвариантов должна включать как доказанные свойства, так и установленные ограничения.
Особое значение имеет возможность использования контрпримеров для уточнения первоначального инженерного задания.
1.14. Контрактная спецификация математической операции
Для повышения нормативной определённости можно использовать контрактную спецификацию.
Она должна содержать предусловия, постусловия и сохраняемые характеристики.
Например, для усечения рационального числа предусловиями могут выступать:
p, q ; Z;
q > 0;
n ; 1.
Постусловия:
результат принадлежит D;;
его каноническая запись имеет ровно d; десятичных позиций;
результат соответствует операции T;;
абсолютная погрешность меньше 10^(;d;).
При этом необходимо различать математические постусловия и требования к программной реализации.
Например, принадлежность результата D; является математической характеристикой.
А успешное сохранение файла относится к техническому процессу.
Следовательно, контракт может включать несколько разделов, связанных с различными уровнями проверки.
Особое значение приобретает возможность использования контрактов при автоматизированной генерации испытаний.
Однако наличие формальной спецификации ещё не является доказательством правильности реализации.
Таким образом, контрактная модель должна сопровождаться отдельными процедурами верификации.
1.15. Модульность математической системы
Развитая математическая система может включать несколько относительно самостоятельных подсистем.
Например, в проекте классовой арифметики можно выделить:
модуль исходных числовых объектов;
модуль определения классов;
модуль экспликации;
модуль арифметических операций;
модуль межклассовых преобразований;
модуль проверки;
модуль нормативной регистрации.
При этом необходимо установить интерфейсы.
Например, модуль формирования записи должен получать информацию о количестве десятичных позиций.
Но он не обязан самостоятельно определять математическую истинность всех утверждений исходной теории.
А проверочный модуль должен иметь доступ к нормативной спецификации операции.
Следовательно, архитектурное разделение функций может уменьшать риск неявного смешения математического и технического содержания.
Однако модульность не гарантирует корректность системы сама по себе.
Необходимо доказать или проверить свойства взаимодействия компонентов.
Таким образом, архитектурное проектирование математических систем должно включать типизированные интерфейсы и явные обязательства совместимости.
1.16. Математическая семантика и инженерные интерпретации
Одной из существенных проблем является связь формальной системы с её математическими моделями.
Формальная теория определяется посредством определённого языка, аксиом и правил вывода.
Модель представляет собой интерпретацию, в которой соответствующие положения получают установленное математическое значение.
Однако необходимо учитывать, что одна формальная теория может иметь различные модели.
Следовательно, математическая семантика не должна автоматически отождествляться с одним техническим представлением.
Например, рациональное число 1/3 может быть задано как класс эквивалентных пар целых чисел.
Оно также допускает символическое представление дробью.
Конечная десятичная запись первого класса является дополнительным приближением.
Следовательно, необходимо разграничивать:
математический объект в выбранной теории;
его семантическую интерпретацию;
символическое обозначение;
конечное приближение;
технический формат хранения.
Данное разграничение позволяет избегать ошибочных выводов о математической природе объекта на основании особенностей его конкретного представления.
1.17. Верификация и валидация математических систем
Для инженерной оценки необходимо различать верификацию и валидацию.
Верификация направлена на установление соответствия определённого результата установленным требованиям.
Валидация предназначена для исследования пригодности объекта относительно предполагаемого назначения и условий использования.
Например, алгоритм может правильно формировать десятичные представления первого класса.
Это может быть подтверждено математическим доказательством и испытаниями реализации.
Однако для определённой прикладной задачи первого класса может оказаться недостаточно.
Следовательно, необходимо отдельно установить функциональную пригодность.
Особое значение имеет различие между доказательством математического свойства и проверкой технической реализации.
Например, математическая оценка погрешности усечения не гарантирует, что конкретная программа правильно выполняет целочисленное деление.
Следовательно, требуется самостоятельный контроль реализации.
Таким образом, математическое проектирование должно использовать несколько уровней проверки, соответствующих разным объектам и требованиям.
1.18. Жизненный цикл проектируемой математической системы
Для организации НИОКР предлагается выделить несколько стадий.
Концептуализация предполагает установление предметной области и исходного назначения.
Формализация включает разработку языка, определений и аксиом.
Конструктивное проектирование предусматривает определение объектов и операций.
Исследование свойств связано с математическими доказательствами и контрпримерами.
Техническая реализация предполагает создание алгоритмических и программных средств, если они предусмотрены проектом.
Верификация устанавливает соответствие математическим и техническим требованиям.
Валидация исследует пригодность системы для заявленных задач.
Нормативная регистрация обеспечивает фиксацию определённой редакции.
Эксплуатация и сопровождение включают использование, анализ выявленных ограничений и контроль изменений.
Однако перечисленные стадии не обязательно выполняются строго последовательно.
Например, обнаруженный контрпример может потребовать возвращения к формальному проектированию.
Следовательно, жизненный цикл должен предусматривать итерационные процедуры.
При этом каждая завершённая нормативная редакция должна сохранять самостоятельную идентификацию.
Таким образом, математическая система может рассматриваться как объект управляемого жизненного цикла без подмены математических критериев административными решениями.
1.19. Альтернативные математические системы и принцип полисистемности
Одним из основных преимуществ нооинженерной постановки является возможность целенаправленной разработки альтернативных математических систем.
Однако слово «альтернативная» не должно автоматически означать отрицание существующей математики.
Например, рациональная арифметика и система конечных десятичных представлений могут использоваться одновременно.
Первая обеспечивает точные операции над рациональными числами.
Вторая устанавливает нормативный формат конечной экспликации.
При этом необходимо определить отношения между ними.
Особое значение приобретает возможность сосуществования различных вычислительных профилей.
Например, система усечения и система округления могут использовать одинаковые классы точности.
Однако они обладают разными операциями.
Следовательно, их результаты должны сопровождаться указанием нормативного происхождения.
Таким образом, полисистемность позволяет проектировать специализированные математические технологии без обязательного устранения исходных математических систем.
Однако такая свобода требует строгой организации межсистемных интерфейсов.
1.20. Управление изменениями математической системы
При развитии математической системы могут изменяться определения, аксиомы, операции и технические реализации.
Однако необходимо различать характер таких изменений.
Если исправляется ошибка программы при сохранении исходной математической спецификации, речь идёт о корректировке реализации.
Если изменяется сама операция, может возникнуть новая нормативная редакция.
Например, переход от усечения числа 1/6 к округлению приводит к изменению результата первого класса:
0,1666666666 ; 0,1666666667.
Однако оба значения могут быть корректны относительно разных правил.
Следовательно, необходимо документировать изменение нормативного профиля.
Особое значение имеют доказательства.
Если некоторое свойство было доказано для операции усечения, его нельзя автоматически переносить на округление.
Необходимо исследовать, сохраняются ли соответствующие предпосылки.
Таким образом, контроль изменений математической системы должен включать анализ зависимостей между определениями, утверждениями, доказательствами и реализациями.
1.21. Паспорт математической системы как инженерного объекта
Для практической организации предлагается разработать паспорт проектируемой математической системы.
В первоначальном варианте он должен содержать:
идентификатор системы;
автора или разработчика;
историческое и математическое происхождение;
назначение;
предметную область;
исходные понятия;
систему определений;
аксиоматику;
операции и отношения;
правила вывода;
семантические интерпретации;
доказанные свойства;
известные ограничения;
алгоритмические реализации;
интерфейсы;
методы проверки;
нормативную редакцию;
историю изменений;
статус исследовательской и технической готовности.
При этом необходимо различать предусмотренные и фактически подтверждённые характеристики.
Например, проект может содержать требование к доказательству непротиворечивости.
Однако до получения соответствующего результата его нельзя регистрировать как выполненное.
Следовательно, паспорт должен отражать действительное доказательственное состояние.
Таким образом, документирование математической системы становится средством обеспечения нормативной определённости, воспроизводимости и управляемого развития.
1.22. Границы инженерного подхода к математике
Рассмотрение математики как объекта инженерного проектирования не означает произвольного изменения математической истинности посредством нормативных решений.
Например, можно определить новую операцию.
Однако её свойства необходимо исследовать.
Можно разработать новую аксиоматику.
Но наличие аксиом не является доказательством её непротиворечивости.
Можно создать программную реализацию математической теории.
Однако её техническая работоспособность не гарантирует правильности всех математических утверждений.
Следовательно, необходимо различать:
свободу математического конструирования;
логическую определённость конструкции;
математическую доказательность;
инженерную пригодность;
нормативное признание.
Перечисленные характеристики связаны, но не являются тождественными.
Особое значение имеет возможность критического сравнения различных систем.
Но такое сравнение должно опираться на явные основания.
Следовательно, инженерная концепция математики должна рассматриваться как расширение способов организации математической деятельности, а не как отказ от математической строгости.
1.23. Основные результаты главы
В настоящей главе разработаны первоначальные основания ноотехнического проектирования математических систем.
Рассмотрена историческая преемственность с авторской теорией ментальных объектов и концепцией математики как технической науки.
Предложено определение математического ноотехнического проектирования.
Разработана исходная модель математической системы, включающая язык, объекты, аксиомы, отношения, правила вывода, семантику и нормативную документацию.
Показано значение целеполагания, системообразующих оснований и контрактных спецификаций.
Рассмотрены особенности проектирования понятий, аксиоматических систем и операций.
На примере конечной десятичной экспликации продемонстрирована необходимость различения точной арифметики, классовых представлений и нормативных вычислительных режимов.
Показана роль математических инвариантов и контрпримеров.
Рассмотрены модульная архитектура, верификация, валидация, жизненный цикл и управление изменениями.
Предложены первоначальные требования к паспорту математической системы.
Таким образом, математическая система рассматривается как самостоятельный нооинженерный объект, подлежащий целенаправленному проектированию, формализации, математическому исследованию, проверке и нормативному сопровождению.
Однако её проектирование предполагает наличие устойчивых смысловых оснований.
Поэтому необходимо отдельно исследовать осмысленность математических объектов, закон строгого тождества и закон исключённого пятого.
Глава 2. Осмысленность математических объектов, закон строгого тождества и закон исключённого пятого
2.1. Проблема смысловой определённости математического знания
В предыдущей главе математическая система была рассмотрена как объект ноотехнического проектирования.
Однако проектирование предполагает возможность установления того, что именно является предметом соответствующей деятельности.
Математические выражения могут обладать правильной синтаксической формой, но использовать недостаточно определённые обозначения.
Одно и то же слово или символ может иметь различные значения в разных теориях.
А отдельное утверждение может оказаться неприменимым к предусмотренной предметной области.
Следовательно, математическая строгость требует не только соблюдения правил вывода, но и определённости исходных понятий.
Особое значение данная проблема приобретает в полисистемной математике, допускающей одновременное существование различных аксиоматических и нормативных систем.
Например, знак равенства может использоваться для точного математического равенства.
Однако в специальной системе конечных представлений может быть введено отдельное отношение классовой эквивалентности.
Если такие отношения не разграничиваются, возникает риск неявной подмены математического содержания.
Следовательно, необходимо исследовать способы нормативного сохранения значений понятий.
В авторской гармонической логике для решения соответствующих задач используются закон строгого тождества и закон исключённого пятого.
Однако для их применения в математической инженерии необходимо сохранить исходное содержание этих законов и разработать самостоятельные процедуры проверки.
2.2. Осмысленность как характеристика математического построения
Предлагается следующее рабочее определение.
Определение 2.1. Осмысленность математического построения — наличие установленной интерпретации его существенных понятий, обозначений и отношений в определённой математической или логико-семантической системе.
Однако данное определение не предполагает, что смысл математического выражения обязательно должен иметь непосредственный физический аналог.
Например, комплексные числа обладают определённой математической интерпретацией независимо от способа их прикладного использования.
А абстрактная алгебраическая структура может задаваться системой аксиом без обязательного указания материального денотата.
Следовательно, осмысленность математического объекта необходимо определять относительно выбранной теории.
Особое значение имеет различие между известностью термина и определённостью его математического значения.
Например, слово «число» широко используется в математике.
Однако различные числовые системы имеют собственные правила определения объектов и операций.
Поэтому употребление общего названия не обеспечивает автоматической семантической совместимости.
Таким образом, нооинженерная осмысленность предполагает контекстуально установленную математическую интерпретацию, а не универсальную словесную понятность выражения.
2.3. Синтаксическая правильность и смысловая определённость
В формализованных математических системах необходимо разграничивать синтаксическую корректность и семантическую определённость.
Синтаксическая корректность означает соответствие выражения установленным правилам образования формул и термов.
Семантическая определённость относится к условиям их интерпретации.
Например, выражение:
x + y
может быть синтаксически правильным в определённом математическом языке.
Однако для установления его математического значения необходимо определить типы x и y, а также операцию сложения.
Если x обозначает рациональное число, а y — объект другой системы, соответствующая операция может требовать специального интерфейса.
При отсутствии такого интерфейса выражение может быть недопустимым в рассматриваемой системе.
Однако это не означает, что математическое сложение вообще лишено смысла.
Следовательно, заключение должно относиться к конкретному контексту.
Особое значение имеет возможность перегрузки математических обозначений.
Например, символ + используется в арифметике, алгебре, теории матриц и других разделах математики.
Следовательно, система контроля должна определять применённую интерпретацию.
Таким образом, синтаксическая правильность является необходимым условием для многих формальных процедур, но не всегда достаточным условием математической определённости.
2.4. Определённость математического объекта
Осмысленность необходимо отличать от достаточной определённости конкретной конструкции.
Предлагается следующее определение.
Определение 2.2. Нормативная определённость математического объекта — установленность его существенных характеристик, предметной принадлежности и условий использования в степени, достаточной для предусмотренных математических операций и проверок.
В данном определении особое значение имеет относительность к назначению.
Например, для утверждения:
x; = 2
может быть достаточно установить, что x принадлежит действительным числам.
Однако для конкретного вычисления необходимо также определить требуемый результат, точность и правила представления.
Следовательно, степень необходимой определённости зависит от задачи.
При этом нельзя считать, что любое недостаточно конкретизированное выражение математически бессмысленно.
Оно может представлять собой корректную формулу с переменными.
Однако для получения определённого числового результата необходимо задать дополнительные условия.
Таким образом, следует различать осмысленность формулы, определённость её параметров и завершённость конкретной вычислительной задачи.
2.5. Три гносеологические характеристики понятия
В исходной авторской гармонической логике понятие рассматривается как единство гносеологических содержания, объёма и состава.
При этом указанные категории имеют специальные значения.
Гносеологическое содержание относится к системе признаков и отношений, посредством которых формируется ментальная модель определённого предмета.
Гносеологический объём связан с совокупностью индивидуальных понятий-представителей, удовлетворяющих соответствующим условиям принадлежности.
Гносеологический состав характеризует совокупность таких представителей, заданную явно либо обеспеченную определённой процедурой их порождения.
Особое значение имеет различие между объёмом и составом.
Для определения объёма в авторской концепции может быть достаточно процедуры установления принадлежности произвольно выбранного объекта.
Для определения состава предъявляются дополнительные требования к актуализации или гарантированному порождению всех соответствующих представителей в принятом авторском смысле.
Следовательно, состав нельзя автоматически отождествлять со списком технических компонентов документа или программы.
Также необходимо различать гносеологические и онтологические характеристики.
Ментальная модель некоторого предмета не обязательно исчерпывает все свойства самого предмета.
Таким образом, авторская триада содержания, объёма и состава образует особую логико-методологическую основу анализа понятий.
Однако её использование в математической инженерии требует самостоятельной операционализации применительно к конкретным формальным системам.
2.6. Закон строгого тождества
В авторской гармонической логике закон строгого тождества — ЗСТ — формулируется через требование сохранения содержания, объёма и состава понятия в ходе рассуждения.
В настоящей монографии его исходный смысл сохраняется следующим образом.
Закон строгого тождества: понятие является логически правомерным элементом ментальной системы при условии сохранения его содержания, объёма и состава на протяжении соответствующего рассуждения.
При этом необходимо подчеркнуть, что речь идёт именно о трёх гносеологических характеристиках.
Следовательно, закон не сводится к требованию одинакового написания математического символа.
Один и тот же символ может использоваться в разных нормативных системах.
И наоборот, одно математическое понятие может иметь несколько обозначений.
Поэтому необходимо исследовать не только синтаксическое совпадение, но и смысловое тождество.
Особое значение имеет возможность изменения понятия между различными редакциями математической теории.
Если новая редакция изменяет содержание исходного понятия, соответствующее преобразование должно быть нормативно зафиксировано.
Однако это не означает, что изменение понятия в новой самостоятельной системе автоматически делает предыдущую систему логически неправомерной.
Следовательно, закон строгого тождества должен применяться с учётом границ конкретного рассуждения и нормативного контекста.
2.7. Строгое тождество и одинаковость символической записи
Для понимания закона строгого тождества необходимо разграничить буквенное совпадение обозначений и тождество математических понятий.
Например, символ:
D;
может использоваться для обозначения множества конечных десятичных значений первого класса.
Но в другом математическом документе то же обозначение может иметь совершенно иной смысл.
Следовательно, буквенное совпадение D; не гарантирует совпадения математических объектов.
Аналогичным образом точное рациональное число:
1/2
может обозначаться как:
0,5.
При обычной рациональной интерпретации соответствующие записи имеют одно математическое значение.
Следовательно, различие обозначений не означает различия математического объекта.
Таким образом, нооинженерная проверка тождества должна учитывать:
систему определения;
предметную область;
нормативную редакцию;
математическое содержание;
используемое отношение сравнения.
Особое значение имеет невозможность заменить содержательную проверку простым сравнением символьных строк.
Такое сравнение может быть полезным техническим средством, но не универсальным критерием строгого тождества.
2.8. Пример: точное равенство и классовая эквивалентность
Рассмотрим рациональные числа:
x = 1/3;
y = 1/3 + 10^(;12).
Очевидно:
x ; y.
Однако при усечении до первого класса:
T;(x) = T;(y) = 0,3333333333.
Следовательно, выполняется отношение классовой эквивалентности:
x ~; y.
Однако оно не совпадает с точным математическим равенством.
Если в некотором доказательстве из утверждения:
x ~; y
делается вывод:
x = y,
то необходимо проверить допустимость такого перехода.
В общем случае он неправомерен.
Следовательно, произошло смешение двух различных отношений.
Особенно важно, что соответствующая ошибка может возникнуть при использовании одинакового словесного обозначения «тождественны».
Для устранения неоднозначности необходимо сохранять специальные математические символы.
Таким образом, закон строгого тождества приобретает конкретное инженерное значение при проектировании систем классового сравнения.
2.9. Строгое тождество и изменение нормативной редакции
Рассмотрим систему первого класса конечной десятичной экспликации.
В одной редакции используется усечение:
T;(1/6) = 0,1666666666.
В другой редакции предусмотрено округление:
R;(1/6) = 0,1666666667.
Оба результата могут быть математически корректными относительно соответствующих правил.
Однако они не являются результатами одной и той же операции.
Следовательно, нельзя использовать обозначение операции без указания нормативного контекста, если это создаёт неоднозначность.
Особое значение имеет возможность введения специального идентификатора:
Операция = ;система, профиль, класс, редакция;.
При этом такая запись представляет собой инженерную конкретизацию, а не полное гносеологическое определение содержания, объёма и состава понятия.
Она предназначена для технического контроля нормативных изменений.
Следовательно, строгая определённость математической операции должна обеспечиваться совместным использованием содержательных определений и формальных идентификаторов.
2.10. Стабильность понятия и закон гармонии
Помимо закона строгого тождества, в авторской гармонической логике существенное значение имеет закон гармонии.
Он учитывает отношения между высказываниями, относящимися к одному объекту при различных условиях времени, смысла и отношения.
Для нооинженерного проектирования это позволяет поставить вопрос о контекстуальной определённости математических суждений.
Например, утверждение:
«В системе используется усечение»
может быть правильным относительно редакции 1.0.
Однако в редакции 2.0 может использоваться округление.
Следовательно, соответствующие утверждения не обязательно образуют логическое противоречие.
Необходимо установить, относятся ли они к одному нормативному состоянию.
Аналогичным образом разные математические системы могут использовать различные определения одного термина.
Но такое различие не означает, что внутри одной фиксированной системы допустимо произвольно менять смысл понятия.
Следовательно, закон гармонии и закон строгого тождества выполняют взаимосвязанные, но не тождественные методологические функции.
Первый обращает внимание на условия сопоставления высказываний.
Второй — на сохранение определённости понятия внутри соответствующего рассуждения.
2.11. Закон исключённого пятого: исходная формулировка
В авторской гармонической логике закон исключённого пятого — ЗИП — формулируется следующим образом:
«Из двух противоречащих суждений одно непременно истинно при условии достаточной осмысленности и определенности обоих суждений».
Данная формулировка требует специального анализа.
Прежде всего необходимо подчеркнуть условный характер применения закона.
Исследование истинностного отношения предполагает предварительную достаточную осмысленность рассматриваемых суждений.
Кроме того, требуется определённость их предмета и условий.
Следовательно, нельзя автоматически переходить к истинностной оценке любого произвольного сочетания символов.
Особое значение имеет различие между противоречащими суждениями и просто различными утверждениями.
Например, два суждения могут относиться к разным нормативным системам.
В таком случае их непосредственное сопоставление может быть методологически неправомерным.
Таким образом, ЗИП обращает внимание на предварительные условия допустимого истинностного рассмотрения.
При этом он не должен трактоваться как простое переименование закона исключённого третьего либо как введение пяти самостоятельных истинностных значений.
2.12. Осмысленность, определённость и истинность
Для нооинженерного применения ЗИП предлагается использовать трёхэтапную схему рассмотрения математических суждений.
Первый этап — осмысленность.
Необходимо установить, обладают ли используемые понятия и выражения допустимой интерпретацией.
Второй этап — определённость.
Необходимо установить, достаточно ли заданы предметная область, нормативный контекст и условия применения.
Третий этап — истинностная или доказательственная оценка.
После выполнения предварительных условий может осуществляться исследование соответствующего математического положения.
Однако необходимо учитывать, что истинность и доказуемость не являются тождественными категориями.
Математическое утверждение может иметь определённое истинностное значение в конкретной модели, но не быть доказуемым из выбранной системы аксиом.
Следовательно, третья стадия может включать различные виды математического исследования.
При этом сама трёхэтапная схема не является новым трёхзначным исчислением.
Она представляет собой проект инженерной организации контроля.
Таким образом, условия применения истинностной оценки следует отличать от значений, которые может принимать оцениваемое суждение.
2.13. Противоречащие и противоположные суждения
Для правильного применения закона исключённого пятого необходимо разграничить виды логических отношений.
В классической логике противоречащими являются суждения вида:
P
и
¬P
при фиксированной интерпретации соответствующего высказывания.
Они не могут быть одновременно истинными в одной классической интерпретации.
Однако необходимо учитывать, что два просто несовместимых или различных предложения не обязательно образуют такую пару.
Например, утверждения:
x > 0
и
x < 0
не являются исчерпывающими противоречащими суждениями над действительными числами, поскольку существует третий случай:
x = 0.
Следовательно, нельзя применять закон исключённого пятого как обоснование необходимости истинности одного из этих двух утверждений.
Особое значение приобретает определение логической формы.
Если исследователь утверждает, что два суждения являются противоречащими, необходимо установить, что они действительно образуют отношение соответствующего типа.
Таким образом, нооинженерная проверка должна включать контроль логического отношения между сопоставляемыми утверждениями.
2.14. Пример предметной определённости: уравнение x; = 2
Рассмотрим суждение:
«Уравнение x; = 2 имеет решение».
Без указания предметной области оно может быть недостаточно определённым для предполагаемой задачи.
В рациональной арифметике соответствующее уравнение не имеет решения.
В действительной арифметике оно имеет два решения.
Следовательно, прежде чем установить истинность утверждения, необходимо определить область значений переменной.
Если исходная система фиксирует:
x ; Q,
получаем отрицательное заключение.
Если фиксирует:
x ; R,
получаем положительное.
Однако это не означает противоречия между двумя математическими теориями.
Они исследуют разные предметные области.
Следовательно, истинностная оценка должна быть связана с конкретной системой.
Таким образом, определённость области квантификации представляет собой существенный компонент математической осмысленности и нормативной строгости.
2.15. Пример недопустимой операции: деление на нуль
Рассмотрим выражение:
1/0.
В обычной рациональной арифметике операция деления на нуль не определена.
Следовательно, необходимо учитывать характер исходной формальной системы.
Если язык использует частичную операцию деления, выражение может не обозначать допустимого рационального значения.
Если же формальная теория предусматривает специальную тотализированную операцию, необходимо исследовать её отдельное определение.
Таким образом, одно внешне сходное выражение может иметь разный нормативный статус в разных системах.
Однако нельзя автоматически утверждать, что всякое математическое предложение с выражением 1/0 является ложным.
В некоторых формальных подходах оно может быть недопустимым или не иметь предусмотренной интерпретации.
В других специально сконструированных системах используются иные соглашения.
Следовательно, необходимо разграничивать:
неправильность синтаксиса;
отсутствие допустимого значения;
ложность определённого утверждения;
использование другого нормативного контекста.
Таким образом, ЗИП не должен применяться без предварительного установления определённости рассматриваемой операции.
2.16. Пример полисистемности: квадратный корень из отрицательного числа
Рассмотрим выражение:
;(;1).
В обычной системе действительных чисел оно не обозначает действительного значения главного квадратного корня.
Однако в системе комплексных чисел:
;(;1) = i
при соответствующем соглашении.
Следовательно, математическая интерпретация зависит от предметной области.
При этом нельзя считать, что комплексная арифметика просто исправляет логическую ошибку действительной арифметики.
Она использует расширенную числовую систему.
Особое значение имеет необходимость различать отношение расширения и отношение противоречия.
Например, утверждение:
«В R не существует x, для которого x; = ;1»
совместимо с утверждением:
«В C существует x, для которого x; = ;1».
Следовательно, обе формулы могут быть математически корректными относительно своих областей.
Таким образом, нооинженерная система смыслового контроля должна учитывать различия математических систем без автоматического объявления одной из них недопустимой.
2.17. Пример конечной и бесконечной десятичной записи
Для исследования строгого тождества необходимо рассмотреть различие между завершённой конечной записью и бесконечным десятичным развитием.
В обычной действительной арифметике:
0,999… = 1.
Здесь многоточие обозначает бесконечную десятичную последовательность с соответствующей математической интерпретацией.
Однако конечная запись первого класса:
0,9999999999
обозначает рациональное число, которое меньше единицы на:
10^(;10).
Следовательно:
0,9999999999 ; 1.
При этом оба утверждения могут быть математически корректными.
Они относятся к различным объектам представления.
Следовательно, недопустимо неявно заменять конечную запись бесконечным десятичным развитием.
Особое значение имеет использование многоточия.
В математическом документе необходимо установить, какую последовательность оно обозначает.
Таким образом, данный пример демонстрирует необходимость нормативного разграничения точного бесконечного развития и конечной экспликации определённого класса.
2.18. Объём и состав математического понятия
Особой задачей является разработка инженерных способов различения объёма и состава математических понятий в исходном авторском смысле.
Например, определённый класс математических объектов может задаваться условием принадлежности.
Однако процедура установления принадлежности произвольно выбранного объекта не обязательно обеспечивает возможность получения всех объектов соответствующего класса в виде завершённой совокупности.
Следовательно, необходимо различать:
определение признака принадлежности;
процедуру проверки принадлежности;
алгоритм порождения объектов;
фактическую экспликацию определённой совокупности.
При этом такое различие имеет математическое значение независимо от принятия специфической философской терминологии.
Например, в теории вычислимости существуют точно определённые различия между разрешимыми и перечислимыми множествами.
Однако эти математические категории нельзя автоматически объявлять полными эквивалентами авторских гносеологических объёма и состава.
Для такого сопоставления требуется специальное исследование соответствующих определений.
Таким образом, нооинженерная работа должна предусматривать концептуальную соизмеримость без произвольного терминологического отождествления.
2.19. Осмысленность и математическая доказуемость
Одной из принципиальных проблем является отношение осмысленности математического утверждения к его доказуемости.
Математическое суждение может быть корректно сформулировано в определённой формальной системе.
Однако это не означает, что оно доказуемо из её аксиом.
Аналогичным образом отсутствие известного доказательства не означает ложности утверждения.
Следовательно, необходимо различать:
синтаксическую корректность;
семантическую определённость;
доказуемость;
истинность в выбранной модели;
техническую проверяемость конкретной процедуры.
Особое значение имеют фундаментальные ограничения формальных систем.
В достаточно выразительных теориях арифметики могут существовать утверждения, доказуемость которых не определяется предусмотренной системой так, как это возможно для простых конечных проверок.
Следовательно, нельзя предполагать существование универсального алгоритма, который для любого достаточно осмысленного математического утверждения всегда выдаёт доказательство его истинности или ложности.
Однако это не отменяет значения предварительного смыслового контроля.
Он позволяет обнаруживать некорректные обозначения, недостаточную определённость и нарушения нормативных оснований.
Таким образом, нооинженерная осмысленность представляет собой условие корректной постановки задачи, но не универсальное решение проблемы математической доказуемости.
2.20. Формальная схема смыслового паспорта
Для практической организации предлагается разработать смысловой паспорт математического суждения.
В первоначальном варианте он должен включать:
идентификатор суждения;
нормативную математическую систему;
используемый язык;
определения существенных понятий;
область переменных;
допустимые операции;
исходные предпосылки;
контекст интерпретации;
нормативную редакцию;
логическую форму;
связь с противоречащим суждением, если она рассматривается;
результаты смысловой проверки;
доказательственный статус;
ссылки на математические обоснования.
При этом необходимо учитывать, что наличие паспорта не гарантирует истинности суждения.
Его назначение состоит в документировании необходимых оснований для последующего математического исследования.
Особое значение имеет возможность машинно-обрабатываемого представления.
Однако автоматическая проверка заполненности документа не должна подменять содержательную экспертизу.
Следовательно, паспорт должен обеспечивать связь формализованных полей с доказательственными материалами.
2.21. Ноотехническое применение ЗСТ и ЗИП
Для инженерного использования предлагается разграничить несколько групп процедур.
Процедуры строгого тождества исследуют сохранение нормативной интерпретации понятий.
Процедуры осмысленности проверяют допустимость используемых обозначений и математических конструкций.
Процедуры определённости устанавливают достаточность предметных и нормативных условий.
Процедуры истинностной оценки относятся к математическому исследованию уже определённого положения.
Однако необходимо учитывать, что соответствующие процедуры имеют различную математическую сложность.
Например, проверка соответствия символа заранее установленному типу может быть алгоритмически простой.
Но исследование семантической эквивалентности произвольных математических теорий представляет значительно более сложную задачу.
Следовательно, автоматизация должна осуществляться в пределах строго определённой области.
Особое значение имеет возможность передачи сложного случая на дополнительную экспертизу.
Такое решение не является математическим признанием ложности рассматриваемого положения.
Оно отражает ограничения применённой процедуры.
Таким образом, ЗСТ и ЗИП могут служить методологическими основаниями специализированных инженерных механизмов, но не заменяют конкретной математической формализации.
2.22. Границы применения гармонической логики
Авторская гармоническая логика представляет собой самостоятельную исследовательскую программу.
Её положения могут использоваться для постановки новых задач математической инженерии.
Однако необходимо различать авторскую концепцию и общепринятые результаты математической логики.
Например, наличие критических суждений о традиционной теории множеств не является само по себе доказательством её математической несостоятельности.
Для соответствующих утверждений требуются точно сформулированные основания, формальные выводы и воспроизводимые проверки.
Аналогичным образом введение закона строгого тождества не обеспечивает автоматического решения всех проблем математической семантики.
Следовательно, развитие гармонической логики как ноотехнической дисциплины предполагает:
точную фиксацию исходных авторских определений;
разработку формальных моделей;
исследование отношений с существующими логическими системами;
проверку математических свойств;
установление границ алгоритмической применимости.
Таким образом, научное развитие авторской программы должно сочетать концептуальную самостоятельность с требованиями математической строгости.
2.23. Основные результаты главы
В настоящей главе рассмотрены основания смысловой определённости математических объектов.
Разграничены синтаксическая корректность, осмысленность, нормативная определённость и математическая истинность.
Исследованы исходные авторские понятия содержания, объёма и состава понятия.
Рассмотрен закон строгого тождества как требование сохранения соответствующих характеристик в пределах рассуждения.
Показано, что он не сводится к буквенной одинаковости математических обозначений.
На примере классовой эквивалентности установлена необходимость различать точное математическое равенство и совпадение конечных представлений.
Рассмотрено значение нормативных редакций для сохранения смысловой определённости операций.
Проанализирован закон исключённого пятого в его исходной условной формулировке.
Предложена трёхэтапная схема проверки осмысленности, определённости и математического статуса суждения.
Разграничены противоречащие и противоположные утверждения.
На примерах рациональной, действительной и комплексной арифметики показана необходимость установления предметной области.
Исследовано различие между конечной десятичной записью и бесконечным развитием.
Показана необходимость разграничения авторских гносеологических категорий и известных формальных математических понятий.
Предложена структура смыслового паспорта математического суждения.
Таким образом, осмысленность, закон строгого тождества и закон исключённого пятого рассматриваются как взаимосвязанные основания нормативной организации математических построений, предназначенные для предупреждения смысловых подмен, недостаточной определённости и неправомерных истинностных заключений.
Для практической реализации соответствующих положений необходимо разработать специальную систему проверочных процедур.
Этой задаче посвящена следующая глава.
Глава 3. Нооиммунная проверка математических построений и доказательств
3.1. Проблема контроля допустимости математических конструкций
В предыдущих главах были рассмотрены математическая система как объект инженерного проектирования и логико-методологические основания смысловой определённости математических объектов.
Однако создание математической конструкции ещё не означает завершения её инженерной разработки.
Необходимо установить, соответствует ли она исходным определениям, допустимым операциям и обязательным нормативным требованиям.
Особое значение имеет проверка математических доказательств.
Доказательство может использовать формально правильные преобразования, но опираться на неверно определённые исходные понятия.
В другом случае могут быть правильно установлены исходные объекты, но допущена ошибка логического вывода.
Кроме того, техническая реализация может неправильно выполнять математически корректный алгоритм.
Следовательно, возникает необходимость многоуровневого контроля.
В общей теории нооинженерии для решения подобных задач было введено понятие нооиммунологии.
Применительно к математике предлагается развивать специальную систему нооиммунной проверки математических построений и доказательств.
Однако необходимо подчеркнуть, что биологическая аналогия используется здесь как эвристическая и функциональная модель.
Нооиммунология не представляет собой буквальный перенос физиологических механизмов на математические объекты.
Её научное содержание должно определяться конкретными методами проверки и их доказанными свойствами.
3.2. Предмет математической нооиммунологии
Предлагается следующее рабочее определение.
Определение 3.1. Математическая нооиммунология — формируемое направление нооинженерии, исследующее принципы и технологии обнаружения, предупреждения и документирования нарушений смысловой, логической, математической и нормативной допустимости при построении, доказательстве, реализации и использовании математических объектов.
В данном определении необходимо выделить несколько основных задач.
Первая — контроль исходных определений.
Вторая — проверка допустимости используемых математических объектов.
Третья — исследование корректности операций и преобразований.
Четвёртая — проверка логических выводов.
Пятая — контроль соответствия технических реализаций математическим спецификациям.
Шестая — выявление неявных изменений нормативного контекста.
Седьмая — документирование результатов и ограничений проверки.
При этом необходимо различать нооиммунную проверку и математическое доказательство.
В некоторых случаях проверочная процедура включает собственно формальный контроль доказательства.
В других она ограничивается обнаружением недопустимых операций или ошибок нормативной конфигурации.
Следовательно, математическая нооиммунология должна рассматриваться как комплексная инженерная система, использующая различные методы.
Она не должна претендовать на автоматическое решение всех математических проблем.
3.3. Нооиммунная проверка и научная свобода конструирования
Одним из принципиальных вопросов является отношение нооиммунологии к созданию альтернативных математических систем.
Если новая конструкция отличается от привычной аксиоматики, такое различие не должно автоматически рассматриваться как ошибка.
Например, математическая теория может сознательно использовать необычную операцию.
При этом необходимо исследовать её определённость и свойства.
Но отсутствие некоторых привычных законов не означает автоматической недопустимости.
Так, классовое умножение с промежуточным усечением может нарушать ассоциативность.
Однако если соответствующая операция определена явно, это является её математическим свойством.
Нарушение возникает в случае, когда исследователь без доказательства использует обычный закон ассоциативности для данной операции.
Следовательно, необходимо различать:
нетрадиционное математическое определение;
недостаточно определённую конструкцию;
внутреннее противоречие;
неправомерный вывод;
ошибку технической реализации.
Таким образом, нооиммунология должна защищать нормативную определённость математического проектирования, не превращаясь в механизм запрета любых новых математических идей.
3.4. Объекты нооиммунной проверки
Для первоначальной классификации предлагается выделить несколько объектов контроля.
Математическое понятие проверяется на определённость и нормативную согласованность.
Математический объект исследуется относительно условий допустимого построения.
Математическое отношение проверяется на правильность определения и применения.
Операция исследуется относительно области определения, алгоритма и заявленных свойств.
Формула проверяется на синтаксическую и типовую корректность.
Доказательство исследуется относительно предпосылок и правил вывода.
Алгоритм проверяется на соответствие математической спецификации.
Программная реализация исследуется посредством применимых технических методов.
Межсистемный интерфейс проверяется относительно сохраняемых характеристик.
Нормативная редакция исследуется на согласованность определений и требований.
Однако перечисленные объекты могут образовывать взаимосвязанные системы.
Например, ошибка в определении операции способна затронуть многочисленные доказательства.
Следовательно, нооиммунная проверка должна учитывать зависимости между компонентами.
Особое значение приобретает возможность построения реестра соответствующих проверочных обязательств.
3.5. Угрозы нормативной определённости математической системы
Для разработки проверочных технологий необходимо определить характер возможных нарушений.
В первоначальном варианте предлагается различать несколько типов.
Семантическая подмена возникает при неявном изменении значения понятия.
Синтаксическая ошибка представляет собой нарушение правил образования выражения.
Типовая ошибка связана с применением операции к объектам неподходящего типа.
Недопустимое преобразование возникает при использовании правила, не установленного в соответствующей системе.
Доказательственная ошибка состоит в нарушении обязательств логического вывода.
Конфигурационная ошибка возникает при смешении несовместимых нормативных редакций.
Интерфейсная ошибка связана с неправильным преобразованием объектов между системами.
Репродуктивная ошибка характеризует нарушение условий повторного получения предусмотренного результата.
Реализационная ошибка относится к неправильному техническому выполнению математически определённой процедуры.
Однако перечисленные нарушения могут сочетаться.
Например, программная ошибка округления может одновременно представлять собой операционное и конфигурационное несоответствие.
Следовательно, классификация должна допускать несколько независимых характеристик одного события.
3.6. Формальная модель нооиммунной проверки
Для первоначальной организации предлагается использовать модель:
Imm(C, O, v) = ;W, T, S, D, P, E, R;,
где:
C — математический и нормативный контекст;
O — проверяемый объект;
v — редакция;
W — результат проверки формы;
T — результат проверки типов;
S — результат смысловой проверки;
D — результат проверки определённости;
P — результаты математических и доказательственных процедур;
E — подтверждающие материалы;
R — итоговое процедурное заключение.
Данная модель является проектной.
Она не определяет универсальный алгоритм разрешения математических утверждений.
Каждая проверка должна иметь установленную область применимости.
Например, контроль синтаксиса определённого формального языка может быть полностью автоматизирован.
Однако исследование семантической эквивалентности произвольных математических теорий может оказаться значительно более сложной задачей.
Следовательно, необходимо документировать, какие проверки выполнены алгоритмически, а какие требуют специальных доказательств или экспертного анализа.
Таким образом, общая модель предназначена для организации результатов различных проверок, а не для подмены их содержания единым числовым показателем.
3.7. Процедурные статусы допуска
Для инженерного использования предлагается различать три основных заключения.
ДОПУСТИТЬ — объект соответствует установленным проверенным требованиям в объявленной области.
ОТКЛОНИТЬ — обнаружено конкретное нарушение обязательного требования.
НА ДОПОЛНИТЕЛЬНУЮ ПРОВЕРКУ — имеющихся данных недостаточно для обоснованного заключения.
В машинно-обрабатываемой системе соответствующие значения могут обозначаться:
ADMIT;
REJECT;
REVIEW.
Однако принципиально важно, что эти статусы не являются тремя истинностными значениями математических утверждений.
Например, статус REVIEW не означает, что математическое положение занимает особую промежуточную ступень между истиной и ложью.
Он указывает на состояние проверочной процедуры.
Аналогичным образом REJECT может относиться к неправильной записи доказательства.
Однако такое решение не обязательно означает ложности самой доказываемой теоремы.
Следовательно, необходимо разграничивать математический статус утверждения и операционный статус проверяемого артефакта.
Это разграничение имеет фундаментальное значение для корректного применения нооиммунных технологий.
3.8. Первый уровень: проверка математического языка
Начальная процедура должна устанавливать соответствие выражения правилам используемого математического языка.
Например, необходимо определить допустимые символы, способы образования термов и формул.
В типизированной системе должны учитываться правила объявления переменных.
Для конкретных языков соответствующая проверка может выполняться автоматически.
Однако необходимо учитывать, что формально правильное выражение не обязательно имеет предусмотренное математическое значение.
Например:
x + y
может быть синтаксически корректным.
Но для конкретного вычисления необходимо определить типы переменных и операцию сложения.
Следовательно, синтаксическая проверка представляет собой только первый этап.
Особое значение имеет предотвращение смешения языков разных математических систем.
Например, объект одной теории не должен автоматически рассматриваться как допустимый терм другой без соответствующего преобразования.
Таким образом, проверка математического языка должна сопровождаться контролем нормативного контекста.
3.9. Второй уровень: типовая проверка
Следующим этапом является исследование типов математических объектов.
Например, в обычной рациональной арифметике операция деления требует ненулевого знаменателя.
В другой системе могут использоваться иные правила.
Следовательно, проверочная процедура должна учитывать область определения операции.
В типизированных формальных языках возможно использование суждений вида:
; ; t : A,
где ; обозначает контекст объявлений, t — терм, а A — его тип.
Однако данная запись относится к конкретному классу формальных систем.
Она не должна автоматически распространяться на любую математическую теорию.
Особое значение имеет возможность обнаружения несовместимых типов ещё до выполнения вычисления.
Например, программа может попытаться сложить рациональное число с текстовым идентификатором нормативной редакции.
Если соответствующая операция не определена, должен быть сформирован процедурный отказ.
Таким образом, типовая проверка является одним из важных инженерных механизмов предупреждения недопустимых математических операций.
3.10. Третий уровень: контроль строгого тождества понятий
Для реализации авторского закона строгого тождества необходимо исследовать стабильность существенных понятий внутри проверяемого рассуждения.
Однако нельзя ограничивать такую проверку совпадением символических обозначений.
Необходимо учитывать содержание, объём и состав понятия в их исходном авторском смысле.
Для практической организации можно использовать специальные нормативные паспорта.
Например, понятие «представление первого класса» должно иметь установленное определение.
Если в одном разделе документа первый класс означает десять десятичных позиций, а в другом — одну, возникает нормативное противоречие.
Однако необходимо исследовать, действительно ли оба определения относятся к одной редакции и одному понятию.
Если они принадлежат разным системам, требуется установить соответствующее разграничение.
Следовательно, проверка строгого тождества должна включать анализ нормативного контекста.
Особое значение имеет возможность выявления неявных смысловых подмен при переносе математических результатов из одной системы в другую.
Таким образом, закон строгого тождества может использоваться как методологическое основание контроля семантической преемственности.
3.11. Четвёртый уровень: проверка осмысленности и определённости суждения
Следующий уровень связан с авторским законом исключённого пятого.
Прежде чем исследовать истинность математического положения, необходимо установить достаточную осмысленность и определённость соответствующего суждения.
В первоначальном варианте процедура может включать несколько вопросов.
Определена ли математическая предметная область?
Установлены ли используемые операции?
Зафиксированы ли значения существенных обозначений?
Определён ли нормативный контекст?
Являются ли сравниваемые суждения действительно противоречащими при одной интерпретации?
Однако ответы на такие вопросы не всегда могут быть получены посредством простой автоматической процедуры.
Например, математическая формула может иметь достаточно сложную семантическую структуру.
Следовательно, необходимо использовать специализированные методы.
Особое значение имеет возможность заключения о недостаточной определённости.
Такой результат не должен автоматически означать ложности соответствующего утверждения.
Он свидетельствует о необходимости уточнения исходных условий.
Таким образом, смысловая проверка должна предупреждать неправомерный переход к истинностной оценке.
3.12. Пятый уровень: проверка исходных аксиом и предпосылок
Математическое доказательство опирается на определённые исходные положения.
Следовательно, для его проверки необходимо установить, какие аксиомы и ранее доказанные результаты используются.
Особое значение имеет версия математической теории.
Например, в одной редакции может быть предусмотрено определённое правило операции.
После реконструкции это правило может измениться.
Следовательно, доказательство, использующее прежнее определение, не обязательно сохраняет применимость.
Для документирования предлагается использовать реестр доказательственных предпосылок.
Он должен связывать утверждение с:
исходной аксиоматикой;
определениями;
правилами вывода;
использованными леммами;
нормативной редакцией;
доказательственным статусом предпосылок.
Однако наличие такого реестра не доказывает правильности всех ссылочных материалов.
Необходимо обеспечить возможность их самостоятельной проверки.
Таким образом, контроль предпосылок представляет собой необходимое условие нормативной воспроизводимости математических доказательств.
3.13. Шестой уровень: формальная проверка вывода
При наличии формального доказательства возможно использование специализированного проверяющего механизма.
В простейшем случае необходимо установить, что каждый шаг вывода соответствует допустимому правилу.
Например, если формальная система содержит определённое правило, необходимо проверить выполнение его предпосылок.
Однако необходимо различать проверку конкретного доказательства и автоматический поиск доказательства.
Первая задача может иметь относительно простую алгоритмическую структуру в системе с эффективно проверяемыми правилами вывода.
Вторая может быть существенно сложнее.
Следовательно, наличие автоматизированного проверяющего механизма не означает, что он способен доказать любое правильно сформулированное утверждение.
Особое значение приобретает доверенная основа проверки.
Если программа проверки содержит ошибку, она может принять недопустимый вывод.
Следовательно, необходимо исследовать математическую корректность самого проверяющего механизма.
Таким образом, нооиммунная технология формального доказательства должна обеспечивать прослеживаемость правил вывода и минимизацию неконтролируемых предпосылок.
3.14. Проверка доказательства и истинность теоремы
Одной из принципиальных задач является разграничение проверки доказательства и оценки истинности соответствующего утверждения.
Например, проверяющая программа может обнаружить ошибку в конкретном доказательстве.
Следовательно, представленный доказательственный артефакт должен быть отклонён.
Однако из этого не следует, что сама теорема ложна.
Возможно существование другого корректного доказательства.
Аналогичным образом формальное доказательство может быть корректным относительно определённой аксиоматической системы.
Однако его выводы не должны автоматически переноситься в другую систему с иными основаниями.
Следовательно, результат проверки должен содержать информацию о математическом контексте.
Особое значение имеет необходимость различать:
корректность последовательности вывода;
приемлемость исходных предпосылок;
истинность утверждения в выбранной модели;
применимость результата к конкретной инженерной задаче.
Таким образом, положительный нооиммунный статус доказательства должен иметь строго определённую область.
Он не является универсальным свидетельством истинности соответствующего положения во всех математических системах.
3.15. Седьмой уровень: проверка арифметических операций
Для математических систем конечной экспликации особое значение приобретает проверка арифметических операций.
Например, необходимо установить соответствие усечения точной математической спецификации.
Пусть:
x = p/q, q > 0.
Для класса n:
B; = 10^(10^n).
Выполним деление:
|p|B; = qk + r,
где:
0 ; r < q.
Тогда усечённое значение:
T;(x) = sgn(p) · k/B;.
Следовательно, корректность результата может проверяться посредством точных целочисленных равенств.
При этом необходимо отдельно контролировать формат записи.
Например, результат первого класса должен содержать ровно десять десятичных позиций.
Следовательно, правильное числовое значение ещё не гарантирует соответствия формату.
Таким образом, арифметическая нооиммунная проверка должна включать математическую и представительную составляющие.
3.16. Расчётный пример: контроль усечения числа 1/6
Рассмотрим исходный объект:
x = 1/6.
Для первого класса:
d; = 10;
B; = 10^10.
Выполним точное деление:
10^10 = 6 · 1666666666 + 4.
Следовательно:
k = 1666666666;
r = 4.
Результат усечения:
T;(1/6) = 0,1666666666.
Теперь предположим, что проверяемая программа выдаёт:
0,1666666667.
При установленном профиле усечения такой результат не соответствует нормативному требованию.
Следовательно, нооиммунная процедура должна зарегистрировать нарушение.
Однако полученное значение является корректным результатом округления к ближайшему значению.
Следовательно, его нельзя объявлять математически бессмысленным.
Необходимо установить, какой именно профиль предусмотрен спецификацией.
Таким образом, итоговое заключение относится к соответствию определённой операции, а не к универсальной допустимости самого конечного рационального числа.
3.17. Контроль обработки отрицательных чисел
Особое значение имеет проверка отрицательных исходных значений.
Рассмотрим:
x = ;1/6.
При усечении по направлению к нулю получаем:
T;(;1/6) = ;0,1666666666.
Однако если программа ошибочно использует математическое округление вниз, она может получить:
;0,1666666667.
Следовательно, внешне небольшое изменение последнего десятичного разряда свидетельствует о нарушении обязательной операции.
Особое значение имеет возможность независимого контроля знака.
Для этого необходимо отделять вычисление модуля исходного числа от восстановления знака результата.
При этом для нулевого результата должна использоваться установленная каноническая форма.
Следовательно, программа испытаний должна включать отрицательные значения, нуль и пограничные случаи.
Таким образом, математическая нооиммунология должна учитывать не только общую формулу операции, но и особенности всех предусмотренных областей входных данных.
3.18. Проверка неправомерного использования алгебраических законов
Одной из наиболее важных задач является обнаружение доказательств, использующих свойства, не выполняющиеся для рассматриваемой операции.
Например, в обычной рациональной арифметике умножение ассоциативно.
Однако для классовой операции:
a ;; b = T;(ab)
ассоциативность в общем случае не выполняется.
Рассмотрим:
h = 10^(;10);
a = h;
b = 0,9;
c = 2.
Тогда:
a ;; b = 0.
Следовательно:
(a ;; b) ;; c = 0.
Однако:
b ;; c = 1,8.
Поэтому:
a ;; (b ;; c) = h.
Таким образом:
(a ;; b) ;; c ; a ;; (b ;; c).
Следовательно, доказательство, использующее ассоциативность данной операции без дополнительных ограничений, содержит недопустимый шаг.
Нооиммунная проверка должна обнаружить соответствующую подмену.
При этом сама операция остаётся математически определённой.
Таким образом, необходимо различать корректность определения операции и корректность приписываемых ей свойств.
3.19. Проверка классового тождества
В предыдущей части монографии было установлено, что классовая эквивалентность не совпадает с математическим равенством исходных объектов.
Пусть:
x ~; y ; T;(x) = T;(y).
Рассмотрим:
x = 1/3;
y = 1/3 + 10^(;12).
Тогда:
x ~; y,
но:
x ; y.
Следовательно, доказательство, использующее правило:
x ~; y ; x = y,
является неправомерным.
Нооиммунная процедура должна обнаружить, что соответствующее правило не установлено в исходной математической системе.
Особое значение имеет анализ последующих преобразований.
Например, классовая эквивалентность не сохраняется автоматически при прибавлении одного и того же значения.
Следовательно, нельзя использовать её как обычное равенство в произвольных арифметических выражениях.
Таким образом, проверка классового тождества представляет собой специализированную форму контроля строгой смысловой определённости математических отношений.
3.20. Проверка межклассовых преобразований
Особую группу составляют операции передачи результатов между математическими системами различных классов.
Для их проверки необходимо установить тип преобразования.
Например, вложение конечного значения в старшую десятичную сетку сохраняет его числовое значение.
Однако оно не обязательно повышает точность приближения исходного математического объекта.
Проекция из старшего класса в младший может сопровождаться потерей информации.
Повторная экспликация требует доступа к исходному объекту или достаточным сведениям о нём.
Следовательно, проверочная процедура должна различать соответствующие операции.
Например, если система объявляет, что получила правильное стозначное усечение числа 1/3 посредством добавления девяноста нулей к десятизначному приближению, такое утверждение должно быть отклонено.
Однако полученная запись может быть корректным стозначным представлением самого конечного рационального значения 0,3333333333.
Следовательно, нарушение состоит в неправильном указании математического происхождения.
Таким образом, нооиммунный контроль межклассовых преобразований должен учитывать различие между сохранением конечного значения и восстановлением информации об исходном объекте.
3.21. Проверка двойного округления
Для математических систем различной точности особое значение имеет проблема последовательного округления.
В общем случае непосредственное округление исходного значения до целевого класса может отличаться от результата округления через промежуточный класс.
Рассмотрим:
x = 1 + 5·10^(;11) + 10^(;101).
При округлении до второго класса получаем:
R;(x) = 1 + 5·10^(;11).
Затем при округлении до первого класса с выбором чётного последнего сохраняемого разряда:
R;(R;(x)) = 1,0000000000.
Однако непосредственное округление исходного числа даёт:
R;(x) = 1,0000000001.
Следовательно:
R;(R;(x)) ; R;(x).
Таким образом, правило последовательного округления не должно автоматически рассматриваться как эквивалент непосредственного округления.
Нооиммунная процедура должна проверять, какая последовательность преобразований предусмотрена нормативным регламентом.
Особое значение имеет возможность использования дополнительных промежуточных разрядов и математических свидетельств корректности.
Однако эффективность соответствующих методов должна доказываться отдельно.
Таким образом, проверка двойного округления представляет собой обязательную задачу обеспечения корректности межклассовых вычислений.
3.22. Нооиммунный контроль математических доказательств
Для комплексной проверки математических доказательств предлагается использовать несколько последовательных процедур.
Этап 1. Идентификация теории.
Устанавливаются формальный язык, аксиоматика и нормативная редакция.
Этап 2. Идентификация утверждения.
Определяются предметная область и смысл используемых понятий.
Этап 3. Проверка исходных предпосылок.
Устанавливаются аксиомы, определения и ранее доказанные результаты.
Этап 4. Проверка логической формы.
Исследуется корректность выражения и допустимость используемых правил вывода.
Этап 5. Проверка математических преобразований.
Контролируется применение операций и установленных алгебраических законов.
Этап 6. Проверка межсистемных переходов.
Устанавливается допустимость переноса результатов между различными системами.
Этап 7. Проверка заключения.
Определяется, соответствует ли итоговое утверждение исходной теореме.
Этап 8. Формирование сертификата.
Регистрируются результаты, доказательства и ограничения проверки.
При этом каждый этап должен иметь собственный процедурный статус.
Отрицательный результат одной проверки не должен автоматически подменять математическое исследование всех остальных компонентов.
Таким образом, технология контроля должна обеспечивать последовательную локализацию выявленных нарушений.
3.23. Границы автоматизации математической нооиммунологии
Одной из принципиальных задач является определение границ алгоритмической проверки.
Некоторые виды контроля допускают полную автоматизацию.
Например, для заранее определённого конечного формального языка может существовать алгоритм проверки синтаксиса.
Для рациональных чисел возможно точное вычисление результатов усечения и округления.
Для определённых формальных исчислений можно построить проверяющие механизмы корректности представленного доказательства.
Однако нельзя предполагать универсальную алгоритмическую разрешимость всех математических задач.
Например, известны фундаментальные ограничения на общие алгоритмы решения вопросов доказуемости и семантической истинности в достаточно выразительных формальных системах.
Следовательно, необходимо различать:
разрешимые процедуры;
частичные алгоритмические методы;
формально проверяемые свидетельства;
методы, требующие экспертного исследования;
задачи, для которых универсальное алгоритмическое решение не существует при установленных математических предпосылках.
Таким образом, нооиммунология должна проектироваться как система специализированных проверочных механизмов с явно указанными областями применения.
Она не должна объявляться универсальной машиной установления истины.
3.24. Корректность и полнота проверяющего механизма
Для строгого исследования необходимо разграничить корректность и полноту проверки.
Корректность проверяющего механизма предполагает, что принимаемые им объекты действительно удовлетворяют установленным требованиям в заявленной области.
Полнота означает, что все объекты, удовлетворяющие соответствующим требованиям, могут быть приняты посредством предусмотренной процедуры.
Однако данные определения требуют точной конкретизации.
Например, синтаксический анализатор может быть корректным и полным относительно определённой формальной грамматики.
Но это не означает его полноты относительно математической истинности всех выражений языка.
Особое значение имеет необходимость различать техническую реализацию и математическую спецификацию.
Алгоритм может иметь доказанные свойства.
Однако конкретная программа может содержать ошибки.
Следовательно, необходимо исследовать обе составляющие.
Кроме того, в ряде задач допустимы методы, которые способны обнаруживать некоторые нарушения, но не гарантируют их обнаружение во всех случаях.
Такие методы должны документироваться как частичные.
Таким образом, доказательственные возможности нооиммунного механизма должны формулироваться относительно конкретных требований, а не в виде универсальных утверждений о математической надёжности.
3.25. Ошибочные допуски и ошибочные отклонения
Для технических средств проверки необходимо учитывать возможность неправильных решений.
Ошибочный допуск возникает, когда система принимает объект, нарушающий обязательное требование.
Ошибочное отклонение возникает, когда система отвергает объект, соответствующий установленным требованиям.
Однако необходимо разграничивать данные случаи и статус незавершённой проверки.
Например, если система передаёт сложное математическое доказательство на дополнительную экспертизу, это не обязательно является ошибочным отклонением.
Такое действие может соответствовать установленному регламенту.
Особое значение имеет необходимость анализа причин нарушения.
Ошибочный допуск может быть связан с дефектом алгоритма проверки.
Ошибочное отклонение — с недостаточно полной формальной спецификацией.
В другом случае проблема может возникнуть вследствие неправильной нормативной редакции.
Следовательно, система обеспечения качества должна включать регистрацию подобных событий.
Однако показатели ошибок должны сопровождаться условиями их определения.
Нельзя автоматически использовать частоты технических ошибок как вероятности математической истинности.
Таким образом, нооиммунная надёжность должна оцениваться посредством специальных инженерных критериев.
3.26. Архитектура нооиммунной системы
Для практической реализации предлагается разработать многоуровневую архитектуру.
Первый компонент — реестр математических систем.
Он содержит определения, аксиомы и нормативные редакции.
Второй компонент — анализатор математического языка.
Он проверяет синтаксис и допустимые типы.
Третий компонент — семантический регистр.
Он хранит сведения о понятиях и их нормативных связях.
Четвёртый компонент — механизм проверки доказательств.
Он исследует представленные формальные выводы в предусмотренной области.
Пятый компонент — вычислительный контроль.
Он проверяет математические результаты отдельных операций.
Шестой компонент — интерфейсный контроль.
Он исследует допустимость межсистемных преобразований.
Седьмой компонент — реестр свидетельств.
Он обеспечивает хранение доказательственных материалов.
Восьмой компонент — система заключений.
Она формирует процедурные статусы и рекомендации о необходимости дополнительной проверки.
Однако такая архитектура представляет собой исследовательский проект.
Её практическое создание требует самостоятельных НИОКР.
Особое значение имеет возможность независимого развития отдельных компонентов.
Таким образом, математическая нооиммунология предполагает модульную архитектуру с контролируемыми интерфейсами.
3.27. Нооиммунный сертификат математического объекта
Для документирования результатов предлагается использовать нооиммунный сертификат.
Он должен включать:
идентификатор объекта;
тип объекта;
математическую систему;
нормативную редакцию;
проверенные требования;
методы проверки;
результаты формального анализа;
результаты математических вычислений;
ссылки на доказательства;
сведения о применённой реализации;
обнаруженные ограничения;
итоговый процедурный статус;
дату и условия формирования заключения;
сведения о последующих изменениях.
Однако необходимо подчеркнуть, что такой сертификат не должен рассматриваться как универсальное доказательство математической истинности объекта.
Его содержание определяется установленными проверками.
Например, сертификат десятизначного представления может подтверждать правильность операции усечения.
Однако он не обязательно включает доказательства всех свойств исходного рационального числа.
Следовательно, необходимо указывать предмет и границы проверки.
Особое значение имеет возможность повторного формирования сертификата после изменения нормативной редакции.
Таким образом, сертификат должен обеспечивать прослеживаемость и доказательственную определённость результатов.
3.28. Нооиммунологическая проверка и управление изменениями
При изменении математической системы возникает необходимость повторного исследования связанных объектов.
Например, изменение определения операции может затронуть ранее доказанные свойства.
Следовательно, необходимо определить, какие доказательства зависят от изменённого положения.
Для этого предлагается использовать граф доказательственных зависимостей.
Его вершинами могут выступать определения, аксиомы, леммы, теоремы и технические реализации.
Рёбрами — отношения использования или зависимости.
Однако граф должен быть типизированным.
Например, зависимость доказательства от аксиомы отличается от зависимости программы от формата данных.
Следовательно, необходимо использовать разные типы отношений.
Особое значение имеет возможность автоматического выявления затронутых элементов.
Однако определение фактического изменения математического содержания может требовать экспертного анализа.
Таким образом, нооиммунная проверка должна быть связана с контролем нормативных редакций и реконструкцией математических систем.
3.29. Нооиммунология, ноорепродуктология и нооинноватика
Нооиммунная проверка представляет собой один из функциональных механизмов нооинженерного топоценоза.
Однако она не должна рассматриваться изолированно.
Ноорепродуктология обеспечивает повторное получение математических объектов и результатов.
Нооинноватика предназначена для разработки новых конструкций и технологий.
Нооиммунология обеспечивает контроль их нормативной допустимости.
При этом функции соответствующих дисциплин не являются тождественными.
Например, система может воспроизводить один и тот же неправильный результат.
Следовательно, повторяемость не гарантирует математической корректности.
А новая операция может отличаться от привычной, но быть строго определённой и математически допустимой.
Следовательно, новизна не является основанием для автоматического отклонения.
Таким образом, требуется согласованное функционирование контроля, воспроизводства и инновационного развития.
Особое значение приобретает возможность сохранения нескольких альтернативных математических систем.
В условиях полисистемности нооиммунная проверка должна оценивать каждую из них относительно собственных оснований и заявленных межсистемных отношений.
3.30. Ноотехнический регламент проверки математических построений
Для практического применения предлагается разработать проект:
НР-ГМ-01. «Нооиммунная проверка математических объектов, операций и доказательств».
Его первоначальная структура должна включать следующие разделы.
Раздел 1. Область применения.
Определяются математические системы и виды объектов.
Раздел 2. Термины и определения.
Разграничиваются осмысленность, определённость, математическая корректность и нормативная допустимость.
Раздел 3. Исходные логико-методологические основания.
Фиксируются применимые положения закона строгого тождества и закона исключённого пятого.
Раздел 4. Проверка математического языка.
Устанавливаются синтаксические правила.
Раздел 5. Проверка типов.
Определяются допустимые объекты и операции.
Раздел 6. Смысловая проверка.
Исследуются определения и нормативный контекст.
Раздел 7. Проверка доказательств.
Устанавливаются требования к выводам и свидетельствам.
Раздел 8. Проверка арифметических операций.
Определяются методы контроля вычислений.
Раздел 9. Межсистемные преобразования.
Регулируются интерфейсные проверки.
Раздел 10. Процедурные статусы.
Устанавливаются условия допуска, отклонения и дополнительной проверки.
Раздел 11. Сертификация.
Определяется состав подтверждающих материалов.
Раздел 12. Управление изменениями.
Регламентируется повторная проверка после изменения нормативных оснований.
Однако данный документ представляет собой исследовательский проект.
Он не является утверждённым официальным стандартом.
Для его практического применения необходимы математическая формализация, разработка проверочных средств и опытные испытания.
3.31. Основные результаты главы
В настоящей главе предложено определение математической нооиммунологии как направления контроля смысловой, логической, математической и нормативной допустимости.
Показано, что нооиммунная проверка не должна отождествляться с универсальной машинной процедурой установления истины.
Разработана первоначальная классификация проверяемых объектов и возможных нарушений.
Предложена формальная модель многоуровневой проверки.
Разграничены процедурные статусы допуска, отклонения и дополнительного исследования.
Показано, что указанные статусы не являются новыми истинностными значениями математических суждений.
Рассмотрены синтаксическая, типовая, семантическая и нормативная проверки.
Особое внимание уделено контролю строгого тождества понятий и предварительных условий истинностной оценки.
Исследованы методы проверки исходных предпосылок и формальных доказательств.
Разграничены корректность доказательства, истинность теоремы и техническая работоспособность реализации.
На примерах рациональных чисел показаны способы проверки усечения, округления и обработки отрицательных значений.
Рассмотрены нарушения ассоциативности классового умножения и случаи неправомерного использования классовой эквивалентности.
Показана необходимость проверки межклассовых преобразований и последовательного округления.
Исследованы границы автоматизации математических проверок.
Разграничены корректность и полнота проверяющих механизмов.
Рассмотрены ошибочные допуски, ошибочные отклонения и статусы незавершённой проверки.
Предложены первоначальная архитектура математической нооиммунной системы, структура сертификата и методы управления доказательственными зависимостями.
Рассмотрены отношения нооиммунологии с ноорепродуктологией и нооинноватикой.
Разработаны исходные положения проекта регламента НР-ГМ-01.
Таким образом, математическая нооиммунология рассматривается как специализированная система инженерного контроля, предназначенная для обеспечения нормативной определённости математических понятий, операций, доказательств и их технических реализаций при сохранении возможности разработки и использования альтернативных математических систем.
Центральное методологическое положение состоит в необходимости строгого разграничения:
1. Осмысленности математического построения.
2. Достаточной определённости его нормативного контекста.
3. Математической истинности или доказуемости соответствующего утверждения.
4. Корректности конкретного доказательства или вычисления.
5. Технической надёжности реализации.
6. Практической пригодности полученного результата.
Каждая из указанных характеристик требует самостоятельной проверки.
Именно их согласованное исследование создаёт основу для дальнейшего развития гармонической математики как ноотехнической дисциплины.
Следующим необходимым этапом становится разработка технологий ноорепродукции математических объектов, операций и теорий, обеспечивающих их нормативно определённое повторное построение, сохранение и использование.
*******
Глава 4. Ноорепродукция математических объектов, операций и теорий
4.1. Проблема воспроизводства математического знания
В предыдущих главах настоящей части монографии математическая система рассматривалась как объект целенаправленного инженерного проектирования, были исследованы основания смысловой определённости математических понятий и предложены первоначальные технологии нооиммунной проверки математических построений.
Однако разработка математической системы не завершается созданием её исходной спецификации или доказательством отдельных свойств.
Для устойчивого существования математического объекта в системе научного знания необходимо обеспечить возможность его последующего воспроизводства.
Например, математическое определение должно сохранять определённость при передаче между исследователями. Алгоритм обязан допускать повторное исполнение в предусмотренных условиях. Доказательство должно быть доступно независимой проверке, а нормативная редакция математической теории — восстановлению вместе с её исходными предпосылками.
Следовательно, воспроизводство представляет собой самостоятельную проблему математической инженерии.
При этом необходимо учитывать особенность математических объектов. В отличие от материальных технических устройств математический объект не воспроизводится посредством физического копирования его предполагаемой сущности.
Копируется или реконструируется определённая символическая, алгоритмическая, семантическая либо нормативная конструкция.
Следовательно, математическая ноорепродукция предполагает разграничение самого математического объекта, способов его задания и технических средств представления.
Центральная задача настоящей главы состоит в разработке первоначальных оснований ноорепродукции математических объектов, операций и теорий как нормативно организованной технологии их повторного построения, проверки и использования.
4.2. Место ноорепродукции в авторской теории ментальных объектов
В теории ментальных объектов В. К. Петросяна осознанная интеллектуальная деятельность рассматривается как создание и использование искусственных ментальных конструкций.
Эта исследовательская программа была развёрнута в работах 1990-х годов и получила специальное изложение в «Пролегоменах к инновационной войне по основаниям гармонической математики» 2002 года.
С указанной точки зрения математическая теория представляет собой целенаправленно созданный ментальный артефакт, обладающий определённой организацией, функциями и условиями использования.
Однако наличие первоначально созданного ментального объекта ещё не означает возможности его произвольного восстановления.
Например, если математическое определение сохраняется только в неполном текстовом фрагменте, может оказаться невозможно установить первоначальные ограничения области применения.
А если известен лишь конечный результат вычисления, исходный алгоритм не всегда восстанавливается однозначно.
Следовательно, проблема воспроизводства должна рассматриваться уже на этапе проектирования ментального объекта.
В общей теории нооинженерии для этой цели была выделена ноорепродуктология. Применительно к математике она приобретает особое содержание, связанное с возможностью точной символической реконструкции и формальной проверки.
При этом математическую ноорепродукцию нельзя отождествлять с буквальной биологической репродукцией.
Соответствующая аналогия предназначена для выявления функциональных отношений между исходной конструкцией, воспроизводящей процедурой и полученным результатом.
4.3. Определение математической ноорепродукции
Предлагается следующее рабочее определение.
Определение 4.1. Математическая ноорепродукция — нормативно организованная процедура повторного формирования, реконструкции или реализации математического объекта, операции либо теории с обеспечением установленной степени тождества, эквивалентности или функционального соответствия исходной конструкции.
В данном определении принципиальное значение имеет выражение «установленная степень соответствия».
Необходимо различать воспроизводство символьного текста, математического значения, формальной структуры, операции и функционального результата.
Например, записи:
1/2
и
0,5
различаются символически.
Однако в обычной рациональной арифметике они могут обозначать одно математическое значение.
Следовательно, воспроизводство рационального числа не обязательно предполагает буквенное совпадение обозначений.
В другом случае два программных алгоритма могут формировать одинаковые десятичные представления, используя различные внутренние вычислительные процедуры.
Следовательно, функциональная эквивалентность реализации не обязательно означает идентичность её архитектуры.
Таким образом, математическая ноорепродукция должна осуществляться относительно заранее установленного отношения сравнения.
Без такого условия выражение «объект воспроизведён» остаётся недостаточно определённым.
4.4. Объект, источник и результат репродукции
Для последующего исследования необходимо различать три основных элемента репродуктивного процесса.
Исходный математический объект — конструкция, определённая в соответствующей математической системе.
Репродуктивный источник — совокупность сведений, достаточных для выполнения установленной процедуры воспроизводства.
Репродуктивный результат — фактически полученная конструкция, подлежащая сравнению с исходной.
При этом репродуктивный источник не обязательно представляет собой буквальную копию исходного объекта.
Например, точное рациональное число может быть задано дробью p/q, а результатом его экспликации станет конечная десятичная запись.
Следовательно, между источником и результатом действует определённая математическая процедура.
Для общей организации можно использовать модель:
Rep(O, S, E, P) ; (O;, C),
где:
O — исходный объект;
S — репродуктивная спецификация;
E — допустимая среда выполнения;
P — процедура воспроизводства;
O; — полученный результат;
C — сведения о его проверке.
Однако данная запись является инженерной схемой, а не универсальной математической функцией.
В отдельных случаях процедура может завершиться ошибкой либо потребовать дополнительного исследования.
Следовательно, необходимо предусматривать статусы неполной и неуспешной репродукции.
4.5. Основные виды математической ноорепродукции
Для первоначальной классификации предлагается различать несколько видов.
Символическая ноорепродукция предназначена для повторного получения установленной записи.
Семантическая ноорепродукция обеспечивает сохранение определённой математической интерпретации.
Конструктивная ноорепродукция связана с повторным построением математического объекта по заданному алгоритму.
Операционная ноорепродукция предполагает восстановление правил математических операций.
Доказательственная ноорепродукция обеспечивает воспроизводство и проверку доказательств.
Теоретико-системная ноорепродукция предназначена для реконструкции математической теории вместе с её исходными определениями и правилами.
Техническая ноорепродукция обеспечивает повторное выполнение предусмотренных вычислений в установленной программной среде.
Указанные виды могут сочетаться.
Например, для воспроизведения формального доказательства необходимо сохранить символический текст, математический язык, систему аксиом и правила вывода.
Следовательно, репродуктивный объект может иметь многослойную структуру.
Однако необходимо избегать автоматического признания всех уровней успешно воспроизведёнными на основании проверки одного из них.
4.6. Репродуктивное тождество и репродуктивная эквивалентность
В гармонической логике автора закон строгого тождества требует сохранения содержания, объёма и состава понятия на протяжении соответствующего рассуждения.
Для математической ноорепродукции это положение имеет методологическое значение.
Однако необходимо разграничивать исходное гносеологическое понятие тождества и специальные отношения сравнения математических результатов.
Например, математически равные рациональные числа могут иметь разные символьные обозначения.
А два конечных приближения могут совпадать, хотя соответствующие исходные числа различаются.
Следовательно, для каждой репродуктивной процедуры необходимо устанавливать требуемое отношение.
Предлагается использовать обозначение:
O ;; O;,
где r определяет нормативный критерий соответствия.
Например, r может обозначать буквенное тождество записи, точное числовое равенство, совпадение результатов на установленной области входных данных или эквивалентность относительно конкретной теории.
Однако перечисленные отношения обладают различными математическими свойствами.
Следовательно, их нельзя автоматически подменять друг другом.
Таким образом, репродуктивная эквивалентность должна иметь явную математическую и нормативную спецификацию.
4.7. Репродуктивный геном математического объекта
В общей теории ноогенетики было предложено использовать понятие нооинженерного генома.
Применительно к математическим системам данная конструкция может обозначать совокупность сведений, необходимых для повторного построения определённого объекта.
Однако такой геном не является биологической молекулой и не должен рассматриваться как буквальная наследственная структура.
Предлагается следующее рабочее определение.
Определение 4.2. Репродуктивный геном математического объекта — нормативно определённый комплекс исходных данных, правил и зависимостей, достаточный для воспроизводства объекта в установленном отношении соответствия.
Например, для рационального числа могут потребоваться числитель, знаменатель и правила их интерпретации.
Для конечного десятичного представления дополнительно необходимы класс точности и операция экспликации.
Для формальной теории — определения, аксиомы и правила вывода.
Особое значение имеет минимальность репродуктивного набора.
Однако нельзя заранее предполагать существование универсального минимального генома для всех математических конструкций.
Минимальность зависит от системы представления и предусмотренного результата.
Таким образом, репродуктивный геном должен определяться относительно конкретной математической технологии.
4.8. Воспроизводство точных рациональных чисел
Рассмотрим рациональное число:
x = p/q,
где p и q — целые числа, q > 0.
Для обеспечения единственности канонического дробного представления можно дополнительно установить:
gcd(|p|, q) = 1.
При нулевом значении используется запись:
0/1.
Тогда каноническая дробь определяется однозначно.
Например:
2/6 = 1/3
в обычной рациональной арифметике.
Следовательно, при воспроизводстве точного рационального значения допустимо получить запись 1/3 из исходной записи 2/6, если нормативный критерий требует математического равенства.
Однако если задача состоит в буквальном воспроизведении исторического документа, изменение записи может быть недопустимым.
Следовательно, необходимо различать математическую нормализацию и документальное копирование.
Для проверки равенства дробей можно использовать точное целочисленное условие:
p;q; = p;q;.
При этом требуется корректная обработка знаменателей и знаков.
Таким образом, рациональная арифметика предоставляет пример математической репродукции, допускающей независимую проверку без обращения к приближённым вычислениям.
4.9. Воспроизводство конечного десятичного представления
Рассмотрим точное рациональное число:
x = 1/6.
Предположим, что требуется получить представление первого класса по правилу усечения.
Тогда:
d; = 10;
B; = 10;;.
При точном целочисленном делении:
10;; = 6 · 1666666666 + 4.
Следовательно:
T;(1/6) = 0,1666666666.
Для полного воспроизводства данного нормативного результата необходимо сохранить сведения об исходном рациональном объекте, классе, правиле усечения и формате записи.
Если вместо усечения используется округление к ближайшему значению, результат изменяется:
R;(1/6) = 0,1666666667.
Следовательно, одно и то же число может иметь различные репродуктивные результаты в разных нормативных профилях.
Однако они не являются взаимозаменяемыми внутри одной фиксированной спецификации.
Таким образом, математическая ноорепродукция требует воспроизводства не только числового значения, но и нормативного основания его формирования.
4.10. Утрата происхождения конечного представления
Особую проблему составляет восстановление исходного математического объекта по конечной записи.
Например, результат:
0,1666666666
может быть получен посредством усечения числа 1/6.
Однако та же запись может обозначать точное рациональное число:
1666666666/10;;.
Кроме того, она может быть результатом усечения других чисел, принадлежащих соответствующей области прообразов.
Следовательно, конечная запись не определяет единственным образом своё математическое происхождение.
Поэтому из результата усечения нельзя автоматически восстановить исходное число.
Особое значение приобретает сохранение точных исходных данных.
Если известен только конечный результат, попытка определить последующие десятичные цифры исходного объекта в общем случае является неоднозначной.
Следовательно, повышение класса должно осуществляться посредством повторной экспликации исходного объекта либо использования дополнительной достоверной информации.
Таким образом, репродуктивный пакет должен содержать сведения о происхождении результата, не выводимые исключительно из его внешнего вида.
4.11. Ноорепродукция математических операций
Для воспроизведения операции необходимо сохранить её область определения и математическое правило.
Например, операция усечения:
T;(x) = sgn(x) · floor(|x|B;)/B;
может быть реализована различными алгоритмами.
Однако все корректные реализации должны удовлетворять одной нормативной спецификации.
При этом необходимо различать математическое воспроизводство операции и буквенное воспроизводство программного кода.
Например, одна программа может использовать обычное целочисленное деление.
Другая — специализированный алгоритм обработки больших целых чисел.
Если обе реализации дают правильные результаты для всех предусмотренных входных данных, они могут быть математически эквивалентными относительно установленного контракта.
Однако экспериментальное совпадение ограниченного набора результатов не доказывает такой универсальной эквивалентности.
Следовательно, необходимо использовать математические доказательства либо точно ограничивать область заключения.
Таким образом, ноорепродукция операций должна предусматривать независимость математического определения от особенностей конкретной реализации.
4.12. Репродукция алгебраических свойств
При переносе операций между математическими системами возникает вопрос о сохранении их свойств.
Например, в обычной рациональной арифметике умножение ассоциативно.
Однако операция классового умножения с промежуточным усечением:
a ;; b = T;(ab)
в общем случае не обладает этим свойством.
Рассмотрим:
h = 10;;;; a = h; b = 0,9; c = 2.
Тогда:
(a ;; b) ;; c = 0,
но:
a ;; (b ;; c) = h.
Следовательно, воспроизводство символа умножения не означает воспроизводства обычного алгебраического закона.
Если новая система претендует на сохранение ассоциативности, такое требование должно быть проверено.
При наличии контрпримера необходимо либо изменить операцию, либо отказаться от соответствующего утверждения.
Таким образом, репродукция математической теории предполагает воспроизводство её доказанных отношений, а не механическое копирование привычных обозначений.
4.13. Ноорепродукция доказательств
Особую категорию математических артефактов представляют доказательства.
Доказательство может существовать как обычный текст, формальная последовательность вывода или машинно-проверяемый объект.
При этом необходимо различать два репродуктивных результата.
Первый — восстановление исходной записи доказательства.
Второй — повторное подтверждение его корректности.
Эти результаты не являются тождественными.
Например, можно точно скопировать ошибочное доказательство. В таком случае документальная репродукция успешна, но математическая корректность не подтверждена.
И наоборот, одна теорема может иметь несколько различных правильных доказательств.
Следовательно, математическая ноорепродукция доказательства должна включать определение требуемого отношения соответствия.
Для формально проверяемого доказательства необходимо сохранять язык, определения, аксиомы, правила вывода и собственно последовательность доказательственных шагов.
Особое значение имеет версия используемой формальной системы.
Если меняются исходные определения, ранее проверенное доказательство может потребовать повторной верификации.
Таким образом, репродуктивное обеспечение доказательств должно включать управление математическими зависимостями и проверяемость исходных предпосылок.
4.14. Воспроизводство теорем и результатов исследований
Необходимо различать репродукцию теоремы и репродукцию результата экспериментального математического исследования.
Например, теорема представляет собой утверждение, сопровождаемое математическим обоснованием.
Компьютерный эксперимент может обнаружить определённую закономерность на конечной совокупности объектов.
Однако успешное повторение такого эксперимента не превращает наблюдаемую закономерность автоматически в доказанную универсальную теорему.
Следовательно, репродуктивный пакет должен фиксировать доказательственный статус утверждения.
Например:
«Формально доказано».
«Проверено для установленного конечного диапазона».
«Подтверждено независимым вычислением».
«Сформулировано как гипотеза».
При этом данные статусы относятся к различным видам математических результатов.
Особое значение имеет возможность воспроизводить отрицательные результаты.
Например, обнаруженный контрпример должен сохраняться вместе с определениями и вычислительными условиями.
Таким образом, ноорепродукция математического знания должна обеспечивать сохранение как подтверждённых положений, так и выявленных ограничений.
4.15. Ноорепродукция математических теорий
Воспроизводство математической теории представляет собой более сложную задачу, чем повторное получение отдельного результата.
Для реконструкции теории необходимо сохранить её исходный язык, определения, аксиомы, правила вывода и существенные отношения.
При этом может потребоваться восстановление исторического контекста и нормативной редакции.
Предлагается следующее определение.
Определение 4.3. Ноорепродукция математической теории — нормативно организованное восстановление математической системы вместе с её исходными основаниями и необходимыми средствами получения и проверки предусмотренных результатов.
Однако такое определение не предполагает обязательного физического воспроизведения всех возможных теорем.
Для достаточно богатых систем совокупность выводимых утверждений может быть бесконечной.
Следовательно, необходимо различать воспроизводство правил их вывода и фактическое перечисление всех выводимых положений.
Особое значение имеет сохранение доказательственного статуса исходных результатов.
Например, реконструкция формальной теории не должна включать недоказанные исторические гипотезы в качестве установленных теорем без соответствующего основания.
Таким образом, ноорепродукция математической теории требует сохранения её системообразующей организации.
4.16. Объём и состав понятия в репродуктивной задаче
В исходной авторской гармонической логике содержание, объём и состав понятия обладают различными гносеологическими функциями.
Особое значение имеет различие между процедурой проверки принадлежности объекта и процедурой актуализации или генерации соответствующей совокупности представителей.
Для математической ноорепродукции эта проблема приобретает самостоятельное значение.
Например, наличие алгоритма проверки принадлежности некоторому классу объектов ещё не означает возможности получить все элементы этого класса как завершённый результат.
В другом случае может существовать алгоритм последовательного порождения элементов, но не быть получена фактически завершённая запись всей предполагаемой совокупности.
Следовательно, необходимо разграничивать:
воспроизводство определения класса;
воспроизводство критерия принадлежности;
воспроизводство генератора объектов;
фактическое воспроизводство установленной совокупности представителей.
Однако перечисленные математико-инженерные категории нельзя автоматически считать полными эквивалентами исходных авторских понятий объёма и состава.
Для такого заключения требуется специальная формальная соизмеримость.
Таким образом, математическая ноорепродукция должна сохранять исходное гносеологическое разграничение, не заменяя его упрощённой технической метафорой.
4.17. Репродуктивные инварианты
Для контроля воспроизводства необходимо определить свойства, которые должны сохраняться.
Они могут относиться к различным уровням.
Синтаксический инвариант предполагает сохранение установленной записи.
Семантический инвариант характеризует сохранение математического значения.
Операционный инвариант связан с сохранением результатов определённых операций.
Доказательственный инвариант предусматривает сохранение допустимости установленного вывода.
Нормативный инвариант обеспечивает соответствие одной фиксированной редакции требований.
Например, для повторного получения представления числа 1/6 первого класса инвариантами могут выступать:
исходный точный объект = 1/6;
класс = 1;
операция = усечение к нулю;
результат = 0,1666666666.
Однако при использовании другой реализации не обязательно сохраняется внутренний порядок машинных операций.
Следовательно, необходимо различать существенные и несущественные для конкретной репродуктивной задачи свойства.
Таким образом, система инвариантов должна проектироваться относительно заранее установленного назначения воспроизводства.
4.18. Независимое воспроизводство и проверка
Особое значение имеет возможность независимого повторного получения результата.
Если две реализации используют одну математическую спецификацию, но разные алгоритмы, совпадение их результатов может служить дополнительным свидетельством корректности.
Однако необходимо учитывать возможность общих ошибок.
Например, оба алгоритма могут использовать неправильно сформулированное исходное требование.
В таком случае совпадение результатов не доказывает математической правильности спецификации.
Следовательно, независимое воспроизводство должно сопровождаться самостоятельной проверкой исходных математических оснований.
Для рациональных чисел могут использоваться точные целочисленные равенства.
Для формальных доказательств — проверка шагов вывода.
Для алгоритмов — доказательства корректности и контрольные испытания.
При этом результаты должны документироваться отдельно.
Таким образом, независимость технических реализаций повышает доказательственную надёжность репродуктивного процесса, но не заменяет математического обоснования.
4.19. Репродуктивность и вероятностные алгоритмы
Некоторые математические вычисления используют вероятностные или рандомизированные процедуры.
Например, алгоритм поиска доказательства может выбирать различные направления исследования.
Однако математический статус доказательства не должен зависеть исключительно от случайности его обнаружения.
Если найденный результат представляет собой формальное доказательство, он должен допускать предусмотренную проверку.
Для технической воспроизводимости вероятностной процедуры могут сохраняться начальное состояние генератора, версия алгоритма и параметры среды.
Однако одного фиксированного начального значения не всегда достаточно.
Различия вычислительных платформ, параллельного выполнения и внешних зависимостей могут повлиять на ход программы.
Следовательно, необходимо разграничивать:
буквенное повторение вычислительной траектории;
получение эквивалентного математического результата;
воспроизводимость статистических характеристик процедуры.
Каждое из этих требований предполагает самостоятельный критерий.
Таким образом, математическая ноорепродукция не должна ограничиваться исключительно детерминированными алгоритмами, но обязана учитывать их особенности.
4.20. Репродуктивное архивирование и происхождение результатов
Для устойчивого существования математического ноотопоценоза необходимо сохранять сведения о происхождении математических объектов.
Например, конечное представление должно быть связано с исходным математическим определением.
Доказательство — с системой аксиом.
Программная реализация — с математической спецификацией.
Соответственно, предлагается использовать граф репродуктивного происхождения.
Его вершинами могут выступать исходные математические объекты, нормативные редакции, алгоритмы и результаты.
Рёбрами — отношения получения, преобразования, проверки и наследования.
Однако необходимо различать математическое происхождение и историческое авторство.
Например, один математический результат может быть независимо получен несколькими исследователями.
Следовательно, наличие нескольких репродуктивных линий не обязательно означает существование нескольких математически различных объектов.
Особое значение имеет сохранение исторических редакций.
Изменение нормативного профиля не должно уничтожать возможность интерпретации прежних результатов.
Таким образом, репродуктивное архивирование должно обеспечивать математическую, нормативную и историческую прослеживаемость.
4.21. Ноорепродукция, ноорегенерация и нооинновация
Необходимо разграничить три функционально различные процедуры.
Ноорепродукция предназначена для повторного получения предусмотренного объекта.
Ноорегенерация связана с восстановлением нарушенного или утраченного нормативного состояния.
Нооинновация предполагает разработку новой конструкции либо изменение существенных оснований существующей.
Например, повторное вычисление:
T;(1/6) = 0,1666666666
представляет собой репродукцию установленного результата.
Восстановление утраченного файла по сохранённой точной дроби и спецификации является регенерационной задачей, использующей репродуктивную процедуру.
А замена операции усечения округлением представляет собой нормативную инновацию.
При этом новое представление:
0,1666666667
не должно объявляться исправлением исходного результата без анализа прежней спецификации.
Таким образом, разграничение трёх механизмов позволяет сохранять математическую определённость при развитии нооинженерной экосистемы.
4.22. Проект регламента математической ноорепродукции
Для практической организации предлагается разработать проект:
НР-ГМ-02. «Ноорепродукция математических объектов, операций и теорий».
В первоначальном варианте он должен устанавливать:
Раздел 1. Область применения.
Раздел 2. Типы воспроизводимых математических объектов.
Раздел 3. Отношения репродуктивного соответствия.
Раздел 4. Репродуктивные спецификации.
Раздел 5. Правила воспроизводства точных математических объектов.
Раздел 6. Правила воспроизводства конечных представлений.
Раздел 7. Воспроизводство операций.
Раздел 8. Реконструкция доказательств и теорий.
Раздел 9. Контроль математических инвариантов.
Раздел 10. Независимая проверка.
Раздел 11. Архивирование и происхождение результатов.
Раздел 12. Нормативные статусы и управление изменениями.
Для каждой процедуры необходимо устанавливать предмет проверки и уровень требуемого соответствия.
При этом документ имеет статус исследовательского проекта.
Его принятие предполагает разработку формальных спецификаций и опытных технических средств.
Таким образом, ноорепродукция может быть организована как самостоятельное направление математических НИОКР.
4.23. Основные результаты главы
В настоящей главе предложено определение математической ноорепродукции как нормативно организованной процедуры повторного построения математических объектов, операций и теорий.
Разграничены исходный объект, репродуктивный источник и полученный результат.
Разработана первоначальная классификация видов математической ноорепродукции.
Показана необходимость определения специальных отношений репродуктивного тождества и эквивалентности.
Предложено понятие репродуктивного генома математического объекта.
На примере рациональных чисел рассмотрены способы точного воспроизводства математических значений.
Показано значение класса, нормативного профиля и правила экспликации для повторного получения конечных десятичных представлений.
Исследована невозможность универсального восстановления исходного объекта по одному приближённому результату.
Рассмотрены репродукция операций, алгебраических свойств, доказательств и формальных теорий.
Показана необходимость сохранения гносеологического различия содержания, объёма и состава понятия.
Предложены репродуктивные инварианты, методы независимой проверки и средства архивирования результатов.
Разграничены репродукция, регенерация и инновация.
Разработана первоначальная структура проекта регламента НР-ГМ-02.
Таким образом, математическая ноорепродукция рассматривается как самостоятельная ноотехническая дисциплина, обеспечивающая повторное построение и проверяемое сохранение математических конструкций в пределах явно установленных отношений соответствия.
Следующим этапом становится исследование не воспроизводства уже созданных систем, а целенаправленного конструирования новых математических оснований.
Глава 5. Нооинновационное проектирование альтернативных математических систем
5.1. Проблема целенаправленного обновления математических оснований
В предшествующих главах были разработаны первоначальные основания проектирования, проверки и воспроизводства математических систем.
Однако математическое знание не ограничивается сохранением существующих конструкций.
Историческое развитие математики связано с созданием новых понятий, изменением предметных областей и разработкой альтернативных аксиоматических систем.
При этом математическая инновация может затрагивать различные уровни.
В одних случаях изменяется способ обозначения объекта.
В других вводится новая операция.
В третьих преобразуется исходная аксиоматика.
В четвёртых создаётся математическая система с существенно иной предметной областью.
Следовательно, необходимо различать локальное усовершенствование математического инструмента и реконструкцию его фундаментальных оснований.
Особое значение имеет возможность одновременного существования нескольких альтернативных систем.
Например, новая вычислительная технология может обладать преимуществами в определённой предметной области, но не заменять существующую точную арифметику.
Следовательно, инновационное проектирование должно учитывать принцип полисистемности.
Центральная задача настоящей главы состоит в разработке теории нооинновационного проектирования альтернативных математических систем как целенаправленного процесса создания, проверки и нормативного внедрения новых математических конструкций.
5.2. Историческая преемственность с авторской программой гармонической математики
В работах В. К. Петросяна 1990-х годов и «Пролегоменах» 2002 года была предложена программа критического исследования и реконструкции оснований логики и математики.
Важное место в ней занимала идея математики как технической науки.
Развитие математических систем рассматривалось не только как накопление доказанных положений, но и как сознательное совершенствование интеллектуальных средств.
Особое значение автор придавал разработке альтернативных оснований гармонической арифметики и гармонической теории чисел.
Для организации критического сопоставления альтернативных подходов была предложена концепция инновационных, или ментальных, войн.
Однако данное выражение необходимо интерпретировать в соответствии с его авторским интеллектуальным назначением.
В контексте математической инженерии речь должна идти об организованном критическом сопоставлении концепций, определений и доказательств.
При этом наличие альтернативной концепции ещё не означает её математической состоятельности.
А острота научной полемики не заменяет формального доказательства.
Следовательно, дальнейшее развитие авторской программы требует создания процедур, обеспечивающих открытость критики, проверяемость утверждений и нормативную определённость результатов.
Таким образом, нооинноватика может рассматриваться как инженерное продолжение авторского замысла систематического развития математических оснований.
5.3. Определение математической нооинновации
Предлагается следующее рабочее определение.
Определение 5.1. Математическая нооинновация — целенаправленно разработанное изменение математического объекта, операции, теории или системы их организации, создающее новую нормативно определённую конструкцию и предполагающее исследование её свойств, ограничений и возможного назначения.
В данном определении необходимо различать несколько элементов.
Первый — новизна относительно установленного исходного состояния.
Второй — конструктивная определённость.
Третий — наличие математических или инженерных целей.
Четвёртый — возможность исследования соответствующих свойств.
Пятый — фиксация нормативного происхождения.
Однако новизна не равнозначна математической корректности.
Можно предложить новую операцию, но неправильно определить её область применения.
Можно разработать аксиоматическую систему, но не исследовать наличие моделей.
Можно объявить новое утверждение теоремой, не представив доказательства.
Следовательно, проект должен различать первоначальную идею и математически обоснованный результат.
Таким образом, математическая инновация становится предметом инженерной оценки лишь после достаточной конкретизации её определений и проверяемых требований.
5.4. Основные уровни математической инновации
Для систематизации предлагается различать несколько уровней.
Нотационная инновация изменяет способы обозначения и представления объектов.
Алгоритмическая инновация разрабатывает новую процедуру получения предусмотренного результата.
Операционная инновация вводит новые правила математических действий.
Структурная инновация создаёт новые типы математических конструкций.
Аксиоматическая инновация изменяет систему исходных положений.
Семантическая инновация устанавливает новые способы интерпретации формальных выражений.
Метасистемная инновация создаёт средства проектирования или сопоставления нескольких математических теорий.
Экосистемная инновация изменяет архитектуру взаимодействия математических систем и технологий.
Однако соответствующие уровни могут сочетаться.
Например, создание новой операции может потребовать нового формального языка.
А новая аксиоматика может привести к необходимости разработки специализированных правил доказательства.
Следовательно, классификация должна учитывать зависимости между уровнями.
Особое значение имеет предотвращение необоснованного завышения статуса инновации.
Например, введение сокращённой записи известного числа ещё не обязательно создаёт новую теорию чисел.
Таким образом, уровень математической новизны должен устанавливаться посредством содержательного сравнения с существующими конструкциями.
5.5. Альтернативность и математическая самостоятельность
Необходимо различать математическую альтернативность и простое отличие представления.
Например, числа:
1/2
и
0,5
могут обозначать один рациональный объект.
Следовательно, замена одной записи другой не обязательно создаёт альтернативную математическую систему.
В другом случае рассматриваются две операции:
T;(x) — усечение;
R;(x) — округление.
Они различаются по математическому содержанию.
Следовательно, соответствующие вычислительные профили могут иметь самостоятельные нормативные спецификации.
Однако наличие разных операций ещё не означает создания новой фундаментальной числовой онтологии.
Для такого заключения необходимо исследовать исходные объекты, отношения и аксиомы.
Таким образом, предлагается разграничивать:
альтернативное обозначение;
альтернативную технологию представления;
альтернативную систему операций;
альтернативную математическую теорию;
альтернативную метаматематическую программу.
Данное разграничение позволяет объективно устанавливать уровень инновационного проекта.
5.6. Определение исходной системы и области изменения
Для разработки новой математической системы необходимо зафиксировать исходное состояние.
Пусть:
M; = ;L;, O;, A;, R;, I;, S;;
обозначает математическую систему до изменения.
Предположим, что инновационный проект предусматривает создание системы:
M; = ;L;, O;, A;, R;, I;, S;;.
Однако простое сопоставление компонент ещё не определяет математическую значимость различий.
Необходимо установить, какие изменения затрагивают язык, объекты, аксиомы и операции.
Особое значение имеет возможность сохранения некоторых исходных свойств.
Например, новая система может расширять предметную область прежней.
В другом случае изменяются сами правила вычислений.
Следовательно, проект должен содержать карту изменяемых и сохраняемых характеристик.
При этом не следует предполагать, что всякая новая система является более общей.
Иногда инновация представляет собой намеренное ограничение предметной области ради определённой инженерной задачи.
Таким образом, альтернативность должна определяться относительно конкретного математического преобразования.
5.7. Консервативные расширения и существенные изменения
Для формального анализа инноваций полезно различать консервативное расширение теории и изменение, затрагивающее её исходные следствия.
Пусть теория T; расширяет язык и основания теории T;.
Расширение называется консервативным относительно исходного языка, если оно не добавляет новых теорем в этом языке сверх уже выводимых из T;.
Однако данный критерий требует точной формализации.
Например, введение нового обозначения посредством явного определения может не изменять исходные теоремы.
В то же время добавление новой аксиомы способно расширить множество выводимых утверждений.
Следовательно, необходимо установить, какие последствия имеет предлагаемый проект.
Особое значение имеет возможность построения интерпретаций между теориями.
Однако наличие интерпретации не обязательно означает полную эквивалентность.
Таким образом, математическая нооинноватика должна использовать известные метаматематические методы для разграничения различных типов расширения и реконструкции.
5.8. Проектирование новых математических операций
Одним из наиболее доступных объектов математической инновации является операция.
Однако её проектирование требует больше, чем введение нового символа.
Необходимо определить:
область операндов;
множество результатов;
математическое правило;
предусловия;
алгебраические свойства;
ограничения;
способы вычисления;
методы проверки.
Например, можно определить операцию классового умножения:
a ;; b = T;(ab).
Она обладает понятным конструктивным назначением.
Однако такая операция не обязательно ассоциативна.
Следовательно, нельзя одновременно без доказательства объявлять её обычным кольцевым умножением.
Особое значение имеет необходимость согласования требований.
Если проект предполагает сохранение всех свойств обычной рациональной арифметики, может потребоваться другая конструкция.
Таким образом, математическая инновация предполагает не только создание объекта, но и исследование возможности выполнения заявленных свойств.
5.9. Инновационный проект классовой арифметики
Рассмотрим исходную систему рациональных чисел:
Q.
Для класса n определим:
d; = 10;;
B; = 10^(d;);
D; = {k/B; : k ; Z}.
Затем введём правило усечения:
T;(x) = sgn(x) · floor(|x|B;)/B;.
Таким образом, можно спроектировать систему конечных представлений.
Однако необходимо различать её математическое назначение и исходную рациональную арифметику.
Например, обычное сложение элементов D; сохраняет принадлежность этому множеству.
Но умножение требует дополнительной обработки, если необходимо оставаться внутри того же класса.
Следовательно, проектировщик должен определить, какая структура создаётся.
Если предполагается использование обычного умножения, D; в общем случае не является замкнутым относительно него.
Если вводится классовое умножение с усечением, изменяются алгебраические свойства.
Таким образом, даже простая нормативная инновация способна порождать самостоятельные математические проблемы.
5.10. Выявление противоречивых инженерных требований
Особенно важно различать математическую непротиворечивость формальной теории и несовместимость инженерных требований.
Предположим, что техническое задание требует:
1. Все результаты умножения должны принадлежать D;.
2. Умножение определяется как точное произведение с последующим усечением.
3. Умножение должно быть ассоциативным для всех элементов D;.
Однако для:
h = 10;;;; a = h; b = 0,9; c = 2
получаем:
(a ;; b) ;; c = 0,
но:
a ;; (b ;; c) = h.
Следовательно, второе и третье требования несовместимы.
Однако из этого не следует, что вся система конечных десятичных представлений математически бессмысленна.
Необходимо пересмотреть конкретную совокупность требований.
Например, можно сохранить операцию, отказавшись от универсальной ассоциативности.
Либо изменить способ вычисления.
Таким образом, контрпример может выступать инструментом ноотехнической диагностики проекта.
5.11. Альтернативный проект: точные промежуточные значения
Для сохранения алгебраических свойств исходной рациональной арифметики можно использовать другой вычислительный режим.
Пусть все промежуточные операции выполняются над точными рациональными числами.
Тогда применяется обычное сложение и умножение.
Конечная десятичная экспликация выполняется только при формировании предусмотренного внешнего результата.
Например:
(1/6 + 1/6) · 3 = 1
в обычной рациональной арифметике.
Если промежуточные результаты не подвергаются усечению, соответствующее точное равенство сохраняется.
Однако при предварительной замене 1/6 десятизначным приближением могут возникать ошибки.
Следовательно, новая технология должна различать внутреннюю точную арифметику и внешний формат представления.
При этом она не создаёт новую числовую онтологию.
Она представляет собой специальный вычислительный архитектурный режим.
Таким образом, инновационное решение может заключаться в изменении организации вычислений без изменения исходной математической системы.
5.12. Интервальные математические системы как альтернатива точечной экспликации
Другим направлением является использование интервальных представлений.
Вместо одного приближённого значения может сохраняться область возможных исходных чисел.
Например, при усечении положительного x до первого класса результат:
0,3333333333
определяет интервал:
0,3333333333 ; x < 0,3333333334.
Следовательно, интервальная форма содержит дополнительную информацию о неопределённости исходного значения.
Однако интервальная арифметика требует собственных правил.
Например, при делении необходимо учитывать возможность включения нуля в интервал знаменателя.
Особое значение имеет гарантированное охватывание исходного результата.
При технической реализации границы должны округляться соответствующим образом.
Следовательно, интервальная система не является простым добавлением двух чисел к обычному вычислению.
Она представляет собой самостоятельную математическую технологию.
Таким образом, альтернативные вычислительные системы могут различаться прежде всего способом сохранения информации о погрешностях.
5.13. Проектирование альтернативной аксиоматики
Более глубокая математическая инновация связана с изменением аксиоматических оснований.
Однако такая работа требует особой осторожности.
Например, можно предложить новый набор аксиом для определённого класса числовых объектов.
После этого необходимо исследовать, какие положения выводятся из выбранных оснований.
Особое значение имеют вопросы существования моделей и непротиворечивости.
При этом нельзя предполагать, что всякая формальная теория допускает простое абсолютное доказательство собственной непротиворечивости.
В некоторых случаях возможно доказательство относительной непротиворечивости посредством интерпретации в другой теории.
Однако такое доказательство зависит от соответствующего исходного основания.
Следовательно, результат должен сопровождаться точным указанием использованной метатеории.
Таким образом, аксиоматическая нооинноватика должна включать явную регистрацию уровня математического обоснования, исключающую необоснованные заявления о полной непротиворечивости.
5.14. Альтернативные основания и проблема математической критики
В авторской программе гармонической математики важное место занимала критика традиционных оснований логики и теории чисел.
Однако необходимо разграничивать философско-методологическую критику и математическое доказательство.
Например, утверждение о противоречивости определённой формальной теории требует вывода противоречия из точно установленных аксиом по допустимым правилам.
Недостаточно обнаружить семантическую трудность в одной неформальной интерпретации.
Аналогичным образом построение новой теории не доказывает автоматически неправильность прежней.
Следовательно, нооинновационная программа должна предусматривать независимую проверку критических утверждений.
Особое значение имеют контрмодели и относительные результаты.
Если предлагается заменить известную аксиоматическую систему, необходимо установить, какие математические задачи решает новая конструкция и какие свойства сохраняет.
Таким образом, научная самостоятельность гармонической математики предполагает возможность критического исследования исходных авторских положений на тех же требованиях строгости, которые предъявляются к альтернативным теориям.
5.15. Закон строгого тождества при инновационном проектировании
При изменении математической системы особое значение приобретает сохранение определённости понятий.
Например, разработчик может использовать знакомое слово «число», но придавать ему новое содержание.
Это не запрещает математического проектирования.
Однако соответствующее изменение должно быть явно зафиксировано.
В исходной авторской гармонической логике закон строгого тождества связан с сохранением содержания, объёма и состава понятия.
Следовательно, внутри одного рассуждения недопустимо неявно менять смысл используемого понятия.
При этом между различными нормативными редакциями возможны сознательные изменения.
Однако они требуют новой идентификации и правил соотнесения.
Особое значение имеет возможность введения специализированных обозначений.
Например, классическая операция сложения может обозначаться +, а новая операция — ;.
Такое различие не гарантирует математической корректности, но уменьшает риск терминологической подмены.
Таким образом, нооинноватика должна соединять свободу конструирования с нормативной определённостью используемых понятий.
5.16. Закон исключённого пятого и проверка новых теорий
В авторской гармонической логике закон исключённого пятого обусловливает истинностное рассмотрение противоречащих суждений их достаточной осмысленностью и определённостью.
Для инновационного проектирования это означает необходимость предварительного анализа логико-семантических оснований.
Например, если две конкурирующие теории используют разные определения числа, нельзя автоматически рассматривать их утверждения как непосредственно противоречащие.
Необходимо установить общее поле сравнения.
В другом случае два утверждения могут действительно относиться к одному объекту и одной системе.
Тогда требуется соответствующее математическое исследование.
Следовательно, проект критического сравнения должен включать:
идентификацию исходных систем;
определение сопоставляемых понятий;
проверку логической формы утверждений;
установление математических предпосылок;
исследование доказательственных оснований.
При этом процедурное заключение «Недостаточно данных» не должно подменять истинностную оценку.
Таким образом, ЗИП может служить методологическим основанием корректной постановки сравнительной математической задачи.
5.17. Метааксиоматическое проектирование
Для организации альтернативных математических теорий предлагается использовать понятие метааксиоматического проектирования.
Определение 5.2. Метааксиоматическое проектирование — разработка и сопоставление систем исходных математических положений с исследованием их выразительных возможностей, моделей, доказательственных свойств и нормативных отношений.
В таком подходе предметом исследования становится не только отдельная аксиома, но и технология формирования аксиоматических систем.
Например, можно разработать процедуру генерации различных наборов аксиом.
Однако необходимо определить, какие критерии используются для их сравнения.
Это могут быть:
наличие математической интерпретации;
возможность построения моделей;
доказанные свойства;
алгоритмическая разрешимость отдельных задач;
выразительные возможности;
совместимость с другими теориями.
При этом перечисленные критерии не обязательно образуют единую количественную шкалу.
Следовательно, необходим многокритериальный подход.
Таким образом, метааксиоматическое проектирование может рассматриваться как специальная форма математической нооинноватики.
5.18. Инновационная война как процедура критического сопоставления
В авторской программе гармонической математики инновационная война предназначалась для организованного исследования и критического сопоставления альтернативных интеллектуальных систем.
Для ноотехнической конкретизации целесообразно выделить несколько стадий.
Первая стадия — фиксация предмета разногласия.
Устанавливается, какие именно понятия, аксиомы или теоремы являются спорными.
Вторая стадия — определение исходных позиций.
Каждая сторона представляет собственные математические основания.
Третья стадия — предъявление доказательств и контрпримеров.
Аргументы должны обладать воспроизводимым содержанием.
Четвёртая стадия — независимая проверка.
Выполняется анализ применённых логических и математических процедур.
Пятая стадия — сопоставление результатов.
Разграничиваются доказанные утверждения, гипотезы и нерешённые вопросы.
Шестая стадия — нормативная регистрация.
Фиксируются итоговые материалы, альтернативные позиции и выявленные ограничения.
Однако такой процесс не должен превращаться в административное голосование об истинности математических теорем.
Математические заключения требуют математических оснований.
Следовательно, инновационная война может рассматриваться как организационная форма открытой научной критики, но не как самостоятельное правило вывода.
5.19. Нооиммунная экспертиза математической инновации
Каждая предлагаемая инновация должна проходить специализированную проверку.
Однако предмет такой проверки зависит от её типа.
Например, при изменении обозначений необходимо исследовать сохранение математического содержания.
При введении новой операции — определить её свойства.
При разработке аксиоматики — изучить модели и доказательственные отношения.
При изменении алгоритма — проверить соответствие математической спецификации.
Особое значение имеет разграничение новизны и нормативной допустимости.
Например, система классового умножения не должна отклоняться только потому, что в ней отсутствует ассоциативность.
Однако если разработчик заявляет ассоциативность как обязательное свойство, обнаруженный контрпример требует пересмотра проекта.
Следовательно, нооиммунная экспертиза должна сравнивать математический объект с его собственными установленными требованиями.
Таким образом, контроль инноваций должен поддерживать появление альтернативных систем при сохранении математической строгости.
5.20. Верификация и валидация инновационной системы
Для инженерной оценки необходимо различать выполнение математических требований и пригодность новой системы для предполагаемого назначения.
Например, разработчик может создать алгоритм округления рациональных чисел до первого класса.
Если алгоритм математически правилен, его корректность может быть установлена посредством доказательств и испытаний.
Однако необходимость использования такой системы в конкретной задаче определяется дополнительными условиями.
Например, может оказаться, что для рассматриваемого приложения необходим точный рациональный результат.
В таком случае правильно реализованная операция округления не обеспечивает требуемой функциональности.
Следовательно, математическая корректность ещё не означает универсальной практической пригодности.
Особое значение имеет сравнение с альтернативными решениями.
При этом необходимо учитывать ресурсные затраты, требования к воспроизводству и ограничения интерфейсов.
Таким образом, верификация и валидация должны выступать самостоятельными стадиями нооинновационного проекта.
5.21. Управление инновационными версиями
При развитии математической системы необходимо сохранять историю её нормативных изменений.
Предлагается использовать обозначение:
M[v],
где v — номер редакции.
Например:
M[1.0] — система усечения;
M[2.0] — система, предусматривающая новый профиль округления.
Однако само изменение номера версии не определяет математические отношения между системами.
Для их установления требуется специальная карта изменений.
Она должна фиксировать:
сохранённые определения;
изменённые операции;
новые математические свойства;
утраченные свойства;
необходимость повторной проверки доказательств;
условия межсистемного преобразования.
Особое значение имеет возможность параллельного существования версий.
Например, в одной научной задаче может продолжать использоваться система усечения.
В другой — система округления.
Следовательно, новая редакция не обязательно делает прежнюю математически недопустимой.
Таким образом, управление версиями должно поддерживать принцип полисистемности.
5.22. Ограничения обратной совместимости
При изменении математической системы особое значение имеет обратная совместимость результатов.
Например, переход от усечения к округлению может изменить конечное значение представления.
Рассмотрим:
x = 1/6.
В системе усечения первого класса:
T;(x) = 0,1666666666.
В системе округления:
R;(x) = 0,1666666667.
Следовательно, результаты различаются.
Если известен точный исходный объект, новое представление может быть вычислено.
Однако если сохранилась только прежняя конечная запись, универсальное восстановление исходного числа невозможно.
Следовательно, миграция результатов должна учитывать наличие точного источника.
Особое значение имеет возможность сохранения прежней записи вместе с новой.
Таким образом, обратная совместимость должна быть специально определённым математическим и информационным отношением, а не административным заявлением о преемственности редакций.
5.23. Критерии научной и технической результативности инновации
Для оценки математической инновации необходимо использовать несколько самостоятельных критериев.
Математическая определённость характеризует полноту исходной спецификации.
Доказательственная состоятельность связана с подтверждением заявленных свойств.
Конструктивная новизна устанавливается относительно известных математических систем.
Функциональная пригодность относится к назначению инновации.
Вычислительная реализуемость характеризует возможность создания соответствующих алгоритмов.
Репродуктивность обеспечивает повторное получение предусмотренных результатов.
Нормативная совместимость определяет допустимые отношения с другими системами.
Однако нельзя произвольно объединять указанные характеристики в единый балл.
Например, отсутствие доказательства обязательного математического свойства не должно компенсироваться высокой вычислительной производительностью.
Следовательно, необходимо разграничивать условия допуска и критерии сравнительного предпочтения.
Таким образом, результативность математической инновации должна оцениваться посредством многокритериальной системы с обязательными доказательственными ограничениями.
5.24. Проект регламента математических инноваций
Для практической организации предлагается разработать проект:
НР-ГМ-03. «Ноoinновационное проектирование альтернативных математических систем».
В первоначальном варианте он должен устанавливать:
Раздел 1. Назначение и область применения.
Раздел 2. Классификация математических инноваций.
Раздел 3. Исходные математические основания.
Раздел 4. Ноотехническое задание.
Раздел 5. Проектирование новых объектов и операций.
Раздел 6. Аксиоматические и метааксиоматические изменения.
Раздел 7. Доказательственные требования.
Раздел 8. Нооиммунная экспертиза.
Раздел 9. Испытания и валидация.
Раздел 10. Межсистемная совместимость.
Раздел 11. Управление версиями.
Раздел 12. Репродуктивные пакеты.
Раздел 13. Критическое сопоставление альтернативных систем.
Раздел 14. Регистрация результатов НИОКР.
При этом необходимо подчеркнуть исследовательский статус документа.
Он представляет собой проект будущего ноотехнического регламента.
Его положения требуют математической конкретизации и опытного применения.
Таким образом, нооинновационное проектирование может быть организовано как воспроизводимый процесс разработки альтернативных математических технологий.
5.25. Основные результаты главы
В настоящей главе разработаны первоначальные основания нооинновационного проектирования альтернативных математических систем.
Рассмотрена историческая преемственность с авторской концепцией математики как технической науки и программой гармонической математики.
Предложено определение математической нооинновации.
Разграничены нотационные, алгоритмические, операционные, структурные, аксиоматические, семантические и метасистемные изменения.
Показано различие между новой формой представления и самостоятельной математической теорией.
Рассмотрены формальные модели изменения математических систем.
Исследованы консервативные расширения и существенные преобразования аксиоматических оснований.
На примере классового умножения показана необходимость согласования инженерных требований с доказанными математическими свойствами.
Рассмотрены альтернативные вычислительные режимы, сохраняющие точные промежуточные результаты.
Показаны возможности интервальных технологий.
Исследованы метааксиоматическое проектирование и открытое критическое сопоставление математических концепций.
Особое внимание уделено математической доказательности, нооиммунной экспертизе и различию между верификацией и валидацией.
Разработаны первоначальные принципы управления версиями и межсистемной совместимостью.
Предложена структура проекта регламента НР-ГМ-03.
Таким образом, нооинновационное проектирование рассматривается как специализированная инженерная деятельность по созданию и обоснованию альтернативных математических объектов, операций и теорий при сохранении их нормативной определённости и математической проверяемости.
Однако возможности математического конструирования связаны с ограничениями способов представления и вычисления объектов.
Особенно важна проблема конструкций, математически заданных конечным способом, но недоступных для полного развёрнутого представления в определённых условиях.
Кроме того, в авторской исследовательской программе существует отдельное направление, связанное с иерархическими числовыми объектами, бесконечностью и трансволюцией.
Эти вопросы составляют предмет следующей главы.
Глава 6. Границы экспликации и отдельная предметная область Изольдионики
6.1. Проблема границ математической экспликации
В предыдущих главах настоящей части были рассмотрены математические системы как объекты инженерного проектирования, разработаны первоначальные процедуры смыслового и нооиммунного контроля, исследованы способы воспроизводства математических конструкций и принципы создания альтернативных теорий.
Однако одна из наиболее существенных проблем математической инженерии связана с границами представимости и вычислимости математических объектов.
Например, натуральное число может быть задано конечным выражением, но его развёрнутая десятичная запись может содержать чрезвычайно большое количество цифр.
Другой математический объект может иметь точное символическое определение, но не иметь конечной десятичной записи.
Третий может быть вычислимым в определённом математическом смысле, но не допускать фактической экспликации требуемого объёма при доступных технических ресурсах.
Следовательно, необходимо различать несколько типов ограничений.
При этом проблема экспликации выходит за пределы обычной оценки вычислительной производительности.
Она затрагивает способы задания математических объектов, их внутреннюю структуру, отношения между обозначением и значением, а также возможности построения новых систем числовых операций.
Особое место в авторской программе В. К. Петросяна занимает Изольдионика.
Она рассматривается автором как самостоятельное направление исследования бесконечных чисел, многоуровневых числовых конструкций и процессов числовой трансволюции.
Следовательно, необходимо разграничить общую ноотехническую теорию экспликации и особую предметную область Изольдионики.
6.2. Историческое место Изольдионики в авторской исследовательской программе
В авторских работах 1990-х годов исследовались основания гармонической логики, арифметики и теории ментальных объектов.
Особое значение придавалось проблеме бесконечности и возможности сознательного проектирования математических систем.
В «Пролегоменах» 2002 года была представлена программа гармонической арифметики и намечены направления развития альтернативных числовых систем.
Однако Изольдионику необходимо рассматривать как отдельное направление более поздней авторской разработки.
В работе В. К. Петросяна «Изольдионика. Теория бесконечных чисел и числовой трансволюции», опубликованной в 2025 году, указывается, что соответствующее название было принято в 2017–2018 годах, тогда как предшествующие исследования развивались ранее.
Следовательно, было бы исторически неправильно отождествлять всю гармоническую арифметику 1990-х годов с уже завершённой системой Изольдионики.
Между ними существует концептуальная преемственность, но сохраняется самостоятельность исследовательских задач.
В опубликованной авторской программе Изольдионика включает понятия изольдионов, метаизольдионов, динамических числовых структур, метаоператоров и трансволюции.
При этом степень формальной разработки отдельных положений требует специальной оценки.
Таким образом, Изольдионика должна рассматриваться как самостоятельная авторская математико-философская программа, нуждающаяся в последовательной формализации и математическом исследовании.
6.3. Экспликация как относительная характеристика
Для дальнейшего анализа необходимо определить, что именно понимается под экспликацией.
В предыдущих главах полная конечная экспликация рассматривалась как фактически завершённое формирование конечного представления в соответствии с определённым нормативным классом.
Однако для исследования границ необходимо расширить систему параметров.
Предлагается следующая рабочая модель:
Exp(O; F, P, E, R, ;),
где:
O — математический объект;
F — требуемая форма представления;
P — нормативная процедура;
E — вычислительная среда;
R — доступные ресурсы;
; — допустимое время выполнения.
При этом результатом проверки могут выступать разные процедурные статусы.
Например:
экспликация завершена;
экспликация возможна по установленной процедуре, но не выполнена;
экспликация не завершена в заданных условиях;
представленных данных недостаточно;
требуемая форма экспликации математически недопустима для данного объекта.
Однако перечисленные статусы не являются характеристиками абсолютной математической существуемости объекта.
Они относятся к конкретным нормативным и техническим условиям.
Таким образом, эксплицируемость должна рассматриваться как многопараметрическое отношение между объектом, формой представления и доступными средствами.
6.4. Пять различных границ представления
Для дальнейшего исследования предлагается различать пять основных типов границ.
Первая — граница математической определённости.
Она связана с наличием установленного математического задания объекта.
Вторая — граница конечного символического представления.
Она определяется возможностью задать объект посредством конечной записи в установленном языке.
Третья — граница алгоритмического вычисления.
Она относится к существованию процедуры получения требуемого результата.
Четвёртая — граница фактической развёрнутой экспликации.
Она определяется возможностью завершить предусмотренную запись.
Пятая — граница доказательственного подтверждения.
Она связана с доступностью методов проверки корректности полученного результата.
Однако эти границы не обязательно совпадают.
Например, число 1/3 обладает точным конечным символическим обозначением.
Но его бесконечная десятичная запись не может быть завершена как конечная последовательность всех цифр.
При этом любое фиксированное конечное количество десятичных позиций может быть вычислено посредством точного алгоритма деления.
Следовательно, необходимо различать математические и технические пределы.
Таким образом, единого универсального понятия «неэксплицируемости» недостаточно без указания соответствующей формы и условий.
6.5. Конечное математическое обозначение и развёрнутая запись
Рассмотрим выражение:
N = 10^(10;;).
Оно является конечной символической записью натурального числа.
При этом число N содержит единицу и последующие 10;; нулей.
Следовательно, его полная обычная десятичная запись состоит из:
10;; + 1
цифр.
Однако символическое определение занимает значительно меньше места.
Следовательно, необходимо различать длину задания и длину развёрнутого результата.
При этом математическое число N является конечным натуральным числом.
Его огромная десятичная запись не делает его бесконечным.
Особое значение имеет возможность выполнения некоторых операций без полной развёрнутой экспликации.
Например, можно точно установить, что:
N / 10^(10;;) = 1.
Для такого заключения не требуется выписывать все десятичные цифры N.
Таким образом, математические вычисления могут осуществляться над компактными точными представлениями, не предполагая полного развёртывания соответствующих объектов.
6.6. Классы точности и ресурсные ограничения
В авторской шкале конечной десятичной экспликации количество десятичных позиций определяется правилом:
d; = 10;.
Для шестого класса:
d; = 10;.
Для девятого:
d; = 10;.
Для двенадцатого:
d;; = 10;;.
Следовательно, каждый установленный класс предполагает конечное количество позиций.
Однако увеличение класса может сопровождаться существенным ростом ресурсных требований.
При этом необходимо учитывать, что стоимость экспликации зависит от исходного математического объекта.
Например, для числа:
x = 1/8
дополнительные десятичные позиции после третьей являются нулями.
Следовательно, получение правильного значения не требует самостоятельного вычисления неизвестных цифр.
Однако если нормативное задание предусматривает явное формирование триллиона символов, соответствующий объём вывода остаётся значительным.
Таким образом, необходимо различать математическую трудность вычисления цифр и техническую стоимость формирования полной записи.
Данные характеристики не должны автоматически отождествляться.
6.7. Алгоритмическая вычислимость и завершённость результата
Одним из наиболее важных разграничений является различие между наличием алгоритма и фактическим завершением вычисления.
Например, точное рациональное число:
1/7
может быть представлено конечной дробью.
Существует алгоритм получения любого заранее заданного конечного количества его десятичных цифр.
Однако это не означает, что уже сформированы все возможные представления всех классов.
Следовательно, необходимо различать:
математическую определённость алгоритма;
выбор конечной вычислительной задачи;
техническую реализуемость выбранного задания;
фактическое завершение результата;
подтверждённую математическую корректность.
Особое значение имеет возможность неограниченного увеличения номера класса.
Математическое правило допускает постановку новых конечных задач.
Однако каждая из них требует самостоятельного выполнения.
Таким образом, потенциально неограниченное довычисление не следует отождествлять с фактическим существованием всех развёрнутых результатов.
6.8. Эксплицируемые и неэксплицируемые объекты в Изольдионике
В опубликованной авторской программе Изольдионики существенное место занимает разграничение эксплицируемых и неэксплицируемых чисел.
При этом эксплицируемость связывается с возможностью получить завершённое представление в определённой вычислительной системе.
Неэксплицируемость рассматривается как отсутствие такого завершённого представления в пределах доступных ресурсов.
Важным элементом концепции выступает динамический характер соответствующей границы.
То, что невозможно полностью представить в одних технических условиях, может стать доступным при развитии вычислительных средств.
Однако для строгой математической интерпретации необходимо уточнить область действия подобной классификации.
Например, число, имеющее чрезвычайно длинную десятичную запись, может быть точно задано коротким символическим выражением.
Следовательно, оно эксплицируемо в одной форме и неэксплицируемо в другой.
Поэтому необходимо использовать понятие относительной эксплицируемости.
Таким образом, авторская идея динамической границы может получить ноотехническую конкретизацию через установление нормативного профиля, ресурсов, времени и требуемого представления.
6.9. Лананум как авторская концепция границы
В опубликованной Изольдионике введено понятие Лананума, обозначаемого I10.
Автор использует его для характеристики предельной области эксплицируемых натуральных чисел в определённом состоянии вычислительной нооойкумены.
При этом предусмотрена возможность изменения такой границы вследствие развития вычислительных возможностей.
Однако необходимо строго разграничить авторское понятие динамической операционной границы и обычное математическое утверждение о существовании наибольшего натурального числа.
В стандартной арифметике натуральных чисел не существует наибольшего конечного натурального числа.
Для любого натурального N число:
N + 1
также является натуральным.
Следовательно, отсутствие технической возможности выписать все цифры некоторого числа не означает, что оно математически перестало быть конечным.
Поэтому при нооинженерной формализации Лананум целесообразно первоначально рассматривать как нормативно установленный предел определённого режима полной экспликации, а не как автоматически доказанную последнюю величину натурального ряда.
При этом обозначение I10 принадлежит авторской изольдионической системе и не должно смешиваться с номером десятого класса точности из предыдущей части монографии.
Таким образом, математический статус Лананума требует самостоятельной спецификации и проверки.
6.10. Операционная граница и область допустимых представлений
Для формальной конкретизации предположим, что техническая система допускает полные несжатые десятичные записи не более чем из B цифр.
Тогда наибольшее положительное целое число, имеющее допустимую запись в указанном формате, равно:
10^B ; 1.
Однако данное положение верно относительно специально установленного ограничения длины записи.
Оно не означает существования последнего натурального числа вообще.
Например, число:
10^B
не может быть представлено записью из B десятичных цифр, поскольку требует B + 1 цифр.
Но оно обладает коротким символическим обозначением.
Следовательно, возможность математического задания выходит за пределы данного формата полной записи.
Особое значение имеет зависимость границы от нормативных условий.
Если увеличить допустимую длину записи, изменится и соответствующий предел.
Если изменить систему представления, может измениться эффективность записи отдельных чисел.
Таким образом, граница экспликации должна рассматриваться как характеристика конкретной технической и нормативной системы, а не как абсолютная математическая граница натурального ряда.
6.11. Изольдион как особый числовой объект
В авторской Изольдионике используется понятие изольдиона.
В опубликованной программе изольдионы рассматриваются как особые числовые конструкции, допускающие структурированную запись, использование специальных операций и формирование многоуровневых числовых отношений.
Однако для строгой математической теории необходимо определить, какие именно объекты обозначаются соответствующими символами.
Например, изольдион может рассматриваться как специальная числовая запись, если для неё определено точное математическое значение.
В другом случае он может представлять собой структурированный объект, содержащий вместе с числовым значением определённые операционные параметры.
Эти подходы обладают различным математическим содержанием.
Следовательно, необходимо установить:
синтаксис изольдионической записи;
область обозначаемых объектов;
отношение равенства;
допустимые операции;
правила интерпретации;
условия вычисления;
доказательственные свойства.
Без таких определений нельзя считать все свойства изольдионов математически установленными.
Таким образом, изольдион должен рассматриваться как предмет самостоятельного формального проектирования.
6.12. Структурированные числа и математические представления
Одной из существенных идей Изольдионики является возможность рассмотрения числового объекта как внутренне структурированной конструкции.
Однако необходимо различать математическое значение числа и структуру его представления.
Например, обычное натуральное число может быть задано посредством сложного арифметического выражения.
При этом различная структура записи не обязательно означает изменение числового значения.
Рассмотрим:
16 = 2; = 4;.
Эти выражения имеют различную синтаксическую структуру, но обозначают одно натуральное число.
Следовательно, для введения структурированных числовых объектов необходимо определить, является ли структура частью самого объекта или только способом его записи.
В первом случае может возникнуть новый математический тип, например пара:
;значение, структура;.
Во втором случае рассматриваются различные представления одного исходного числа.
Особое значение приобретает определение отношения тождества.
Если два объекта имеют одинаковое числовое значение, но различную внутреннюю структуру, необходимо установить, считаются ли они равными в новой системе.
Таким образом, теория структурированных чисел требует самостоятельной математической онтологии.
6.13. Метаизольдионы и многоуровневые конструкции
В авторской программе важное место занимает понятие метаизольдиона.
Оно связывается с возможностью формирования вложенных числовых структур и использования операций более высокого уровня.
Для ноотехнического исследования необходимо определить, что именно представляет собой уровень вложенности.
Например, математическое выражение может содержать операцию, применяемую к результату другой операции.
В другом случае объект может содержать правила преобразования собственной структуры.
Однако эти конструкции обладают различными математическими свойствами.
Следовательно, необходимо разграничивать:
уровень числового значения;
уровень его представления;
уровень операции над представлением;
уровень операции над системой операций.
Для описания подобных отношений можно использовать типизированные метаструктуры.
При этом сама возможность вложенности не доказывает появления нового числового типа.
Необходимо определить соответствующие отношения и операции.
Таким образом, метаизольдионы представляют собой перспективный предмет специализированного математического проектирования, требующий строгой формализации.
6.14. Метаоператоры как объект проектирования
Одной из центральных идей Изольдионики является использование метаоператоров.
В общем инженерном смысле метаоператор может рассматриваться как правило преобразования других операций или их организованных систем.
Однако математическое определение должно уточнять соответствующие типы.
Например, пусть:
f: X ; X
является определённой операцией.
Тогда преобразование:
;(f): X ; X
может рассматриваться как оператор над операциями данного типа.
Однако не всякое отображение между операциями должно автоматически считаться новым математическим открытием.
Для научной самостоятельности необходимы конкретные определения и доказанные свойства.
Особое значение имеет возможность построения иерархий метаоператоров.
Например, можно определить преобразование, действующее на совокупность операторов.
Однако такая конструкция требует контроля уровней.
Следовательно, нельзя без дополнительных соглашений использовать один и тот же символ одновременно для числового объекта, оператора и метаоператора.
Таким образом, теория изольдионических метаоператоров должна включать типизированный математический язык.
6.15. Пример структурированной записи чрезвычайно большого числа
Для демонстрации различия между конечным символическим заданием и полной развёрнутой записью рассмотрим последовательность:
T; = 2;
T;;; = 2^(T;).
Тогда:
T; = 4;
T; = 16;
T; = 65536;
T; = 2^65536.
Число T; является конечным натуральным числом.
Его полная двоичная запись содержит:
65537 двоичных цифр.
Однако символическое представление через рекурсивное правило значительно компактнее.
Следующий член:
T; = 2^(2^65536)
также является конечным натуральным числом.
Но его развёрнутая запись имеет чрезвычайно большой объём.
Следовательно, можно исследовать математические свойства таких объектов без фактического выписывания всех цифр.
Однако данный пример представляет собой конструкцию обычной арифметики больших чисел.
Он не доказывает математической самостоятельности Изольдионики.
Для такой цели необходимо установить, какие новые свойства или операции вводятся в авторской системе сверх известных способов структурированного задания больших чисел.
Таким образом, пример показывает область возможной формализации, но не заменяет её.
6.16. Изольдионическая запись и формальная грамматика
Для создания проверяемой системы числовых конструкций необходимо разработать формальную грамматику.
В качестве демонстрационного образца можно рассмотреть язык, содержащий:
натуральные константы;
операцию возведения в степень;
операцию построения числовой башни;
специальные структурные метки;
операторы преобразования выражений.
Однако данная модель не является утверждением о фактически принятой полной грамматике Изольдионики.
Она представляет собой возможный инструмент последующей разработки.
Например, математическое выражение может иметь вид:
Tower(6, 2),
где первый параметр определяет высоту, а второй — основание степенной башни.
При этом необходимо точно определить порядок возведения в степень.
Следовательно, должна существовать рекурсивная семантика.
Особое значение приобретает возможность доказательства единственности интерпретации корректно построенного выражения.
Если один символ допускает несколько несовместимых значений, требуется устранить неоднозначность либо установить специальные правила контекстуального употребления.
Таким образом, формальная грамматика является необходимым элементом превращения изольдионических обозначений в воспроизводимую математическую технологию.
6.17. Числовая трансволюция
В авторской программе Изольдионики существенное место занимает понятие числовой трансволюции.
Оно связано с представлением о развитии и структурном преобразовании числовых объектов.
Однако для математической конкретизации необходимо определить, что именно изменяется.
Возможны несколько принципиально различных вариантов.
Первый вариант — изменение представления при сохранении числового значения.
Например, одно число переводится из обычной записи в структурированную.
Второй вариант — изменение внутренней структуры объекта при сохранении определённого инварианта.
Например, преобразуется организация вложенных операций.
Третий вариант — изменение самого числового значения во времени.
В этом случае необходимо рассматривать последовательность состояний.
Четвёртый вариант — изменение системы операций.
Здесь трансформируется не отдельное число, а математический режим его использования.
Следовательно, термин «трансволюция» требует типизации.
Для первоначальной формализации можно использовать модель:
S;;; = F(S;, E;),
где S; — состояние структурированного числового объекта, а E; — допустимые внешние или внутренние условия преобразования.
Однако такая модель не означает, что обычное натуральное число самостоятельно изменяется.
Она описывает специально определённую динамическую математическую конструкцию.
Таким образом, числовая трансволюция может стать предметом самостоятельной теории переходов между структурированными числовыми состояниями.
6.18. Динамические числа и строгая определённость
Особую проблему представляет отношение динамической числовой структуры к закону строгого тождества.
Если математический объект изменяет своё числовое значение, необходимо установить, в каком смысле сохраняется его идентичность.
Например, можно рассмотреть последовательность состояний:
S;, S;, S;, …
При этом каждое состояние может содержать определённое числовое значение.
Однако значения разных состояний не обязательно равны.
Следовательно, необходимо различать тождество динамического объекта как нормативной системы и равенство его отдельных числовых состояний.
Например, можно сохранить один идентификатор процесса при изменении его параметров.
Но это не означает, что два различных числа становятся равными.
Особое значение имеет временная координата.
Утверждения об одном объекте в разные моменты могут иметь различное содержание при сохранении общей динамической модели.
Следовательно, требуется установить отношения между состояниями.
Таким образом, применение закона строгого тождества к динамическим числовым объектам должно сопровождаться отдельным определением сохраняемых характеристик.
6.19. Бесконечность и структурная неограниченность
Для развития Изольдионики необходимо различать понятие бесконечного математического объекта и возможность неограниченного усложнения конечных конструкций.
Например, последовательность степенных башен:
T;, T;, T;, …
может быть задана единым рекурсивным правилом.
Каждый член этой последовательности является конечным натуральным числом.
Однако последовательность не ограничена сверху одним конечным значением.
Следовательно, отсутствие конечной верхней границы последовательности не означает, что её отдельные члены являются бесконечными числами.
Аналогичным образом возможность строить новые уровни вложенности не означает фактического существования одного завершённого объекта, содержащего все мыслимые уровни в требуемом техническом представлении.
При этом обычная математика располагает самостоятельными понятиями бесконечных множеств, порядковых и кардинальных чисел.
Для введения альтернативных изольдионических объектов необходимо определить их отношение к этим известным конструкциям.
Особое значение имеет возможность установления непротиворечивой интерпретации.
Таким образом, необходимо разграничивать неограниченность конструктивного процесса, бесконечный математический объект и техническую неэксплицируемость конечной записи.
6.20. Алгоритмическая невычислимость и техническая недоступность
Одним из существенных ограничений является алгоритмическая невычислимость.
Она не должна смешиваться с высокой вычислительной стоимостью.
Например, некоторый математический объект может иметь огромное, но конечное представление, вычисляемое по известному алгоритму.
В таком случае ограничения технической реализации могут носить ресурсный характер.
Однако существуют математически определённые задачи, для которых не существует универсального алгоритма решения в соответствующей формальной постановке.
Следовательно, необходимо различать:
математически разрешимую задачу с высокой ресурсной стоимостью;
задачу, для которой алгоритм не найден;
задачу, для которой доказана алгоритмическая неразрешимость в определённой модели вычислений.
Эти категории не являются взаимозаменяемыми.
Особое значение имеет запрет на вывод о принципиальной математической невычислимости только из факта неудачного технического эксперимента.
И наоборот, увеличение вычислительных мощностей не устраняет доказанную алгоритмическую неразрешимость общей задачи.
Таким образом, теория границ экспликации должна учитывать результаты математической теории вычислимости.
6.21. Сжатие числовых представлений
Одним из перспективных направлений является исследование компактных представлений математических объектов.
Например, степенное выражение может обозначать число, полная десятичная запись которого значительно длиннее исходного текста.
Однако необходимо учитывать математические ограничения сжатия.
Не существует универсального способа произвольно сильно сжать все конечные строки с гарантированным точным восстановлением каждой из них в одной фиксированной схеме без дополнительных ресурсов.
Это следует из элементарных ограничений количества коротких и длинных строк.
Следовательно, эффективность сжатия зависит от структурных свойств конкретных данных.
Особое значение имеет возможность использования внешних словарей и кодовых книг.
Короткий идентификатор может ссылаться на большой заранее сохранённый объект.
Однако тогда полная ресурсная стоимость системы включает подготовку и хранение соответствующей кодовой базы.
Следовательно, нельзя оценивать эффективность числового представления исключительно по длине передаваемого идентификатора.
Таким образом, изольдионические технологии гиперкодирования должны исследоваться посредством точных информационных и вычислительных моделей.
6.22. Изольдионика и математическая метаинженерия
Возможность создания вложенных числовых структур и метаоператоров позволяет рассматривать Изольдионику как потенциальное направление математической метаинженерии.
Однако необходимо определить, в чём состоит её самостоятельный предмет.
Например, обычная математика уже располагает средствами описания рекурсивных функций, высоких степенных башен, формальных языков, операторных алгебр и многоуровневых структур.
Следовательно, Изольдионика должна исследовать не только возможность создания подобных объектов, но и специальные свойства предлагаемых конструкций.
Особое значение могут иметь:
новые типы числовых структур;
операции над системами операций;
нормативные способы управления вложенностью;
динамические преобразования структурированных чисел;
новые методы представления и проверки;
отношения между числовыми и метачисловыми уровнями.
Однако соответствующие направления сохраняют исследовательский статус до получения формальных определений и математических результатов.
Таким образом, Изольдионика может стать специализированной лабораторией математической метаинженерии при условии последовательной разработки её математического аппарата.
6.23. Нооиммунная проверка изольдионических построений
Для математического становления Изольдионики необходима специальная программа проверок.
Она должна начинаться с установления формального языка и допустимых типов объектов.
Затем необходимо определить правила образования изольдионов.
Далее требуется установить операции и отношения.
После этого необходимо исследовать математические свойства.
Особое значение имеют вопросы однозначности интерпретации.
Например, если один и тот же символ допускает разные значения, необходимо установить нормативные условия выбора.
Следующим этапом становится проверка алгебраических законов.
Нельзя автоматически переносить свойства обычных операций на новые метаоператоры.
Далее необходимо исследовать математические модели.
Особое значение имеют утверждения о бесконечности.
Если вводится новый тип бесконечного числового объекта, требуется установить его свойства и отношения с уже известными математическими конструкциями.
Таким образом, нооиммунная проверка Изольдионики должна обеспечивать переход от концептуального описания к математически проверяемой системе.
6.24. Ноорепродукция изольдионических объектов
Для практической реализации необходимо разработать репродуктивные процедуры.
Например, если изольдион представлен конечным структурированным выражением, должна существовать возможность повторного построения соответствующей структуры.
При этом необходимо определить, что именно считается воспроизведённым.
Это может быть:
исходная символическая запись;
типизированная внутренняя структура;
математическое значение;
результат определённой операции;
динамическая траектория состояний.
Однако перечисленные результаты не обязательно совпадают.
Например, два структурированных выражения могут иметь одно числовое значение, но различную внутреннюю организацию.
Следовательно, необходимо установить отношение репродуктивного тождества.
Особое значение имеют динамические структуры.
Если результат зависит от состояния среды, воспроизводство должно включать соответствующие параметры.
Таким образом, ноорепродуктология Изольдионики предполагает разработку специальных нормативных пакетов, сохраняющих структуру, операции и условия их выполнения.
6.25. Изольдионическая трансволюция и управление версиями
Если математический объект рассматривается как динамическая структура, необходимо обеспечить регистрацию его состояний.
Например, можно использовать модель:
I[v, t],
где v обозначает нормативную редакцию, а t — состояние определённого процесса.
Однако эти координаты должны иметь разный смысл.
Нормативная редакция характеризует действующие определения и правила.
Состояние процесса отражает результат применения предусмотренных преобразований.
Следовательно, изменение состояния не обязательно означает изменение математической теории.
В другом случае разработчик может изменить саму операцию трансволюции.
Тогда требуется новая нормативная редакция.
Особое значение имеет возможность сохранения прежних состояний.
Без такой фиксации может оказаться невозможно восстановить происхождение последующего результата.
Следовательно, необходим специальный граф преобразований.
Таким образом, управление изольдионическими объектами должно включать независимый контроль состояний, операций, редакций и доказанных инвариантов.
6.26. Программа научно-исследовательских работ по Изольдионике
Для дальнейшего развития предлагается выделить несколько основных направлений НИР.
Первое направление — терминологическая формализация.
Необходимо разработать точные определения изольдиона, метаизольдиона, метаоператора и числовой трансволюции.
Второе направление — формальная грамматика.
Следует установить способы образования допустимых выражений.
Третье направление — математическая семантика.
Необходимо определить объекты, обозначаемые соответствующими выражениями.
Четвёртое направление — теория операций.
Следует разработать правила вычислений и доказать их свойства.
Пятое направление — теория экспликации.
Необходимо установить различные формы завершённого представления и ресурсные границы.
Шестое направление — исследование бесконечных объектов.
Следует определить отношения с известными математическими теориями бесконечности.
Седьмое направление — теория трансволюции.
Необходимо формализовать преобразования числовых состояний.
Восьмое направление — репродуктивные технологии.
Следует обеспечить повторное построение объектов.
Девятое направление — математическая экспертиза.
Необходимо разработать проверочные методы и систему доказательственных статусов.
При этом результаты отдельных направлений должны сохранять самостоятельность.
Например, успешная разработка компактной числовой записи не доказывает автоматически существования новой теории бесконечности.
Таким образом, программа НИР должна обеспечивать последовательное накопление проверяемых результатов.
6.27. Программа опытно-конструкторских работ
На основании математических результатов может быть разработана программа ОКР.
Она должна включать создание экспериментального языка описания изольдионов.
Затем — разработку синтаксического и типового анализаторов.
Следующий этап связан с построением специализированного вычислительного механизма.
При этом необходимо определить, какие операции реализуются фактически.
Особое значение имеет контроль ограничений вычислительных ресурсов.
Далее может быть создан модуль структурированных представлений.
Он должен обеспечивать хранение вложенных выражений без обязательного полного развёртывания обозначаемых числовых значений.
Следующим компонентом станет модуль проверки математических свидетельств.
Отдельное направление связано с разработкой средств визуализации и регистрации динамических числовых структур.
Однако графическое представление не должно заменять математического определения.
Завершающим элементом должна стать система паспортов и нормативных редакций.
Таким образом, программа ОКР должна быть связана с результатами фундаментальных исследований, а не опережать их посредством неподтверждённых технических обещаний.
6.28. Проект регламента экспликации и Изольдионики
Для практической организации предлагается подготовить исследовательский проект:
НР-ГМ-04. «Границы математической экспликации и ноотехнические основания Изольдионики».
В первоначальном варианте он должен включать:
Раздел 1. Область применения.
Раздел 2. Термины и определения.
Раздел 3. Формы математического представления.
Раздел 4. Конечная и алгоритмическая экспликация.
Раздел 5. Ресурсные ограничения.
Раздел 6. Динамические границы экспликации.
Раздел 7. Изольдионические числовые объекты.
Раздел 8. Структурированные и вложенные представления.
Раздел 9. Метаоператоры.
Раздел 10. Числовая трансволюция.
Раздел 11. Типизация и математическая семантика.
Раздел 12. Нооиммунная проверка.
Раздел 13. Ноорепродуктивные технологии.
Раздел 14. Управление редакциями.
Раздел 15. Программа НИР и ОКР.
Однако данный проект не является утверждённым математическим стандартом.
Для его дальнейшей разработки необходимы точные определения, формальные модели и доказательства.
Особое значение имеет недопустимость смешения философских гипотез о бесконечности с математически установленными результатами.
Таким образом, стандартизация Изольдионики должна развиваться на основе последовательной научной формализации.
6.29. Границы инженерной интерпретации Изольдионики
При разработке специальной ноотехнической дисциплины необходимо учитывать несколько принципиальных ограничений.
Первое заключается в невозможности выводить математическую бесконечность из чрезвычайно большого, но конечного объёма записи.
Второе связано с различием между математическим определением объекта и фактической возможностью его полного развёртывания.
Третье относится к алгоритмической разрешимости.
Увеличение технических ресурсов не устраняет доказанные математические ограничения общих вычислительных задач.
Четвёртое связано с необходимостью формализации новых операций.
Само введение специального названия не доказывает существования математически самостоятельной конструкции.
Пятое относится к критическому сопоставлению с традиционными теориями.
Наличие альтернативной программы не является доказательством противоречивости известных математических систем.
Шестое связано с возможными прикладными утверждениями.
Например, перспективные применения в искусственном интеллекте, криптографии или моделировании сложных систем требуют самостоятельной технической проверки.
Следовательно, нельзя считать их автоматически подтверждёнными вследствие концептуальной широты новой теории.
Таким образом, научное развитие Изольдионики должно соединять авторскую исследовательскую инициативу с требованиями строгой математической и инженерной доказательности.
6.30. Основные результаты главы
В настоящей главе исследованы границы математической экспликации и предложены первоначальные основания ноотехнической конкретизации Изольдионики.
Разграничены математическая определённость объекта, конечное символическое представление, алгоритмическая вычислимость, фактическая завершённость экспликации и доказательственная проверяемость.
Предложена многопараметрическая модель эксплицируемости.
Показано, что чрезвычайно большое конечное число не становится математически бесконечным вследствие ресурсной недоступности его полной записи.
Рассмотрены особенности классов точности и потенциально неограниченного довычисления.
Исследовано различие между алгоритмической возможностью и фактическим завершением вычисления.
Определено историческое место Изольдионики в авторской исследовательской программе.
Рассмотрены опубликованные авторские понятия эксплицируемых и неэксплицируемых чисел, динамической границы и Лананума.
Показана необходимость разграничения операционного предела представления и математического понятия натурального числа.
Исследованы изольдионы, метаизольдионы и метаоператоры как объекты дальнейшей формальной разработки.
На примере рекурсивно заданных степенных башен показано различие между компактным математическим обозначением и объёмом развёрнутого результата.
Предложены первоначальные подходы к формализации структурированных и динамических числовых объектов.
Рассмотрено понятие числовой трансволюции.
Разграничены изменение числового значения, преобразование представления и изменение математической операции.
Показана необходимость самостоятельного исследования математической бесконечности, структурной неограниченности и алгоритмической невычислимости.
Рассмотрены ограничения сжатия числовой информации.
Предложены первоначальные направления нооиммунной проверки и ноорепродукции изольдионических объектов.
Разработаны программы НИР и ОКР.
Предложена структура исследовательского проекта регламента НР-ГМ-04.
Таким образом, Изольдионика рассматривается как самостоятельная авторская программа исследования числовых структур, бесконечности, метаоператоров и трансволюции, связанная с общей нооинженерной теорией экспликации, но не сводимая к проблеме представления чрезвычайно больших конечных чисел.
При этом математическое становление Изольдионики требует последовательной формализации исходных понятий, исследования операций и получения проверяемых теоретических результатов.
Итоги части VIII. Гармоническая математика как ноотехническая дисциплина
В шести главах настоящей части монографии были разработаны первоначальные основания исследования гармонической математики как специализированной ноотехнической дисциплины.
Первым результатом стало рассмотрение математической системы как самостоятельного объекта инженерного проектирования.
Показано, что математическая теория может исследоваться не только как совокупность установленных положений, но и как целенаправленно создаваемая ментальная конструкция.
При этом необходимо сохранять самостоятельность математической корректности, инженерной пригодности, нормативной допустимости и технической реализованности.
Вторым результатом стало исследование смысловой определённости математических объектов.
Особое внимание уделено закону строгого тождества и закону исключённого пятого в их исходных авторских формулировках.
Показано, что ЗСТ связан с сохранением содержания, объёма и состава понятия, а ЗИП предполагает достаточную осмысленность и определённость противоречащих суждений.
При этом оба закона должны рассматриваться в пределах конкретного логико-математического контекста.
Третьим результатом стала разработка первоначальной теории математической нооиммунологии.
Предложены методы проверки определений, операций, доказательств, алгоритмов и межсистемных преобразований.
При этом установлено принципиальное разграничение между математическими истинностными характеристиками и процедурными статусами инженерной проверки.
Четвёртым результатом стало исследование математической ноорепродукции.
Разработаны понятия репродуктивного источника, результата, инвариантов и нормативного пакета.
Рассмотрены технологии воспроизводства точных рациональных чисел, конечных представлений, операций и математических теорий.
Особое значение имеет возможность независимой проверки воспроизводимых результатов.
Пятым результатом стала разработка первоначальных оснований математической нооинноватики.
Разграничены различные уровни инновации — от изменения обозначений до реконструкции аксиоматических систем.
Показано, что математическая новизна должна сопровождаться формальными определениями и доказательственным исследованием.
При этом альтернативные математические системы могут существовать одновременно и использоваться в различных нормативных условиях.
Шестым результатом стало исследование границ математической экспликации и отдельной предметной области Изольдионики.
Разграничены конечность математического объекта, компактность его обозначения, алгоритмическая вычислимость и техническая возможность полного развёрнутого представления.
Рассмотрена авторская программа Изольдионики, включающая изольдионы, метаизольдионы, метаоператоры, динамические границы экспликации и числовую трансволюцию.
При этом показана необходимость дальнейшей формализации её математического содержания.
Общий научно-методологический вывод
Рассмотрение гармонической математики как ноотехнической дисциплины позволяет поставить задачу целенаправленного проектирования математических систем в единой архитектуре создания, проверки, воспроизводства и развития ментальных объектов.
Однако инженерный характер математической деятельности не отменяет фундаментальных требований математической строгости.
Напротив, он предполагает более последовательное разграничение нескольких самостоятельных отношений:
математической определённости;
логической допустимости;
доказуемости;
истинности в установленной интерпретации;
алгоритмической осуществимости;
технической реализуемости;
нормативной совместимости;
репродуктивной устойчивости;
практической пригодности.
Ни одно из этих отношений не должно автоматически подменять остальные.
Например, технически воспроизводимый результат может содержать математическую ошибку.
А математически корректная теория может не иметь готовой технической реализации.
Следовательно, полноценная гармоническая математическая инженерия должна обеспечивать самостоятельное исследование всех указанных характеристик.
Система исследовательских проектов регламентов
В настоящей части предложены следующие первоначальные проекты:
Обозначение Наименование
НР-ГМ-01 Нооиммунная проверка математических объектов, операций и доказательств
НР-ГМ-02 Ноорепродукция математических объектов, операций и теорий
НР-ГМ-03 Нооинновационное проектирование альтернативных математических систем
НР-ГМ-04 Границы математической экспликации и ноотехнические основания Изольдионики
Все перечисленные документы представляют собой исследовательские проекты, предназначенные для дальнейшей математической конкретизации и разработки опытных технических средств.
Их появление не означает утверждения соответствующих международных, государственных или профессиональных стандартов.
Для их практического использования необходимы уточнение формальных оснований, проверка математических свойств и организация специализированных НИОКР.
Перспективы дальнейшего исследования
Полученные результаты создают основу для перехода к нооинженерной реконструкции логики, математической предметности, семантики и онтоинженерии.
На следующем этапе необходимо исследовать отношения между альтернативными математическими теориями и известными логико-математическими системами.
Особое значение имеет возможность применения нооинженерных принципов к историческим основаниям математики, включая исследование различных способов определения математических объектов, построения доказательств и организации семантических систем.
Необходимо также разработать методы формального сопоставления онтологических и математических конструкций.
Отдельное направление связано с автоматизированной проверкой математических объектов и использованием интеллектуальных вычислительных систем.
При этом следует сохранять различие между автоматизированной обработкой математических текстов и математически обоснованной проверкой их содержания.
Наконец, необходимо рассмотреть возможность построения единой нооинженерной экосистемы, связывающей математические объекты, логические системы, нормативные редакции, средства проектирования и проверочные технологии.
Таким образом, восьмая часть монографии завершает переход от общих оснований нооинженерии к специальной теории проектирования, проверки, воспроизводства и инновационного развития математических систем.
Её центральным результатом является постановка гармонической математики как самостоятельной программы математической инженерии, в которой создание новых ментальных конструкций сопровождается контролем их смысловой определённости, математической корректности, нормативного происхождения и возможностей практического воспроизводства.
На этой основе становится возможным дальнейшее исследование гармонической математики в системе взаимосвязанных нооинженерных дисциплин и перспективного Метаорганона.
**********
ЧАСТЬ IX. НООИНЖЕНЕРНАЯ РЕКОНСТРУКЦИЯ ЛОГИКИ, МАТЕМАТИКИ, СЕМАНТИКИ И ОНТОИНЖЕНЕРИИ
Глава 1. Нооинженерные подходы к основаниям логики и математической предметности
1.1. Постановка проблемы нооинженерной реконструкции
В предшествующих частях настоящей монографии были исследованы общие основания нооинженерии, разработаны первоначальные понятия нооинженерного объекта и ноотопоценоза, рассмотрены их структурная организация, функциональные механизмы, способы проектирования и нормативного сопровождения.
Особое внимание было уделено системам классов математических объектов и гармонической математике как ноотехнической дисциплине.
Однако полученные результаты позволяют поставить более общую задачу: исследовать основания логики и математической предметности не только как исторически сложившиеся системы знания, но и как объекты целенаправленного инженерного проектирования.
Такая постановка требует особой методологической осторожности.
С одной стороны, логические и математические системы действительно создаются, уточняются, формализуются и преобразуются в ходе интеллектуальной деятельности. История математики демонстрирует разнообразие аксиоматических оснований, языков и способов математической интерпретации.
С другой стороны, возможность проектирования математической конструкции не означает произвольности её свойств. После определения объектов, аксиом и операций возникает необходимость математически исследовать их последствия.
Следовательно, нооинженерная реконструкция должна разграничивать свободу интеллектуального конструирования и обязательность математического обоснования.
В настоящей главе предлагается рассматривать реконструкцию как организованную деятельность по анализу, воспроизводству и изменению логико-математических оснований с сохранением нормативной определённости каждого создаваемого результата.
1.2. Историческая преемственность с теорией ментальных объектов
В авторской теории ментальных объектов В. К. Петросяна, развивавшейся с 1990-х годов, результаты сознательной интеллектуальной деятельности рассматриваются как искусственно создаваемые ментальные объекты.
В исследовании «Математика как техническая наука: воспоминание о будущем», опубликованном в 1999 году и включённом в «Пролегомены к инновационной войне по основаниям гармонической математики» 2002 года, данная идея получает специальное применение к математике.
Математическая теория рассматривается не только как предмет познания, но и как ментальный артефакт, обладающий назначением, внутренней организацией, конструктивными основаниями и условиями использования.
Такая интерпретация позволяет включить в предмет математической деятельности вопросы проектирования понятий, операций, формальных систем и технологий проверки.
Однако необходимо сохранять различие между исходной авторской программой и её современной ноотехнической конкретизацией.
Например, понятия конфигурационного управления, формального интерфейса и машинно-обрабатываемого паспорта могут использоваться для дальнейшей разработки авторских положений, но не должны задним числом представляться как уже реализованные технические средства 1990-х годов.
Следовательно, необходимо фиксировать историческое происхождение идеи и отдельно обозначать последующие инженерные предложения.
Таким образом, нооинженерная реконструкция опирается на авторскую традицию исследования ментальных артефактов, развивая её посредством специальных формальных и нормативных технологий.
1.3. Три значения реконструкции математической системы
Термин «реконструкция» может обозначать различные интеллектуальные процедуры.
Историческая реконструкция направлена на восстановление содержания математической теории в определённом состоянии её развития.
Формальная реконструкция предполагает представление ранее существовавшей концепции посредством уточнённого математического языка.
Инновационная реконструкция предусматривает целенаправленное изменение исходных оснований или создание альтернативной системы.
Указанные процедуры нельзя автоматически отождествлять.
Например, при историческом исследовании геометрии Евклида необходимо сохранять различие между первоначальным изложением и современными аксиоматическими формализациями.
Если же создаётся новая формальная теория геометрии, допустимы специально введённые определения и аксиомы, отсутствовавшие у Евклида.
Однако такая теория должна обозначаться как современная реконструкция, а не как буквальное воспроизведение исторического источника.
Особое значение имеет инновационная реконструкция.
Она может предполагать изменение предметной области, операций или логических оснований.
При этом возникает новая математическая конструкция, свойства которой требуют самостоятельного доказательства.
Следовательно, всякий проект реконструкции должен начинаться с определения её типа.
Таким образом, реконструкция является родовой инженерной категорией, охватывающей различные способы обращения с математическими системами.
1.4. Логико-математическая система как проектируемая конструкция
Для первоначального исследования предлагается использовать модель:
M = ;L, D, C, A, R, I, V;,
где:
L — формальный язык;
D — предметная область;
C — система понятий и определений;
A — аксиомы и исходные положения;
R — математические отношения и операции;
I — правила вывода и интерпретации;
V — нормативная редакция.
Данная схема представляет собой инженерную модель, а не универсальное определение всех математических теорий.
Например, некоторые формальные системы характеризуются прежде всего синтаксическими правилами, тогда как семантические интерпретации исследуются на метатеоретическом уровне.
В других системах существенную роль играют модели и структуры.
Следовательно, состав компонент должен уточняться применительно к конкретной математической предметной области.
Особое значение имеет необходимость отделять математическую теорию от её программной реализации.
Одна и та же формальная система может быть реализована несколькими вычислительными средствами.
При этом дефект программы не является автоматическим доказательством противоречивости математической теории.
Таким образом, нооинженерная модель должна обеспечивать самостоятельную идентификацию математических оснований, технических реализаций и нормативных документов.
1.5. Уровни организации логико-математического знания
Для предотвращения смешения различных вопросов предлагается различать несколько уровней.
Синтаксический уровень включает символы, термы, формулы и правила их образования.
Семантический уровень определяет математическую интерпретацию выражений.
Доказательственный уровень устанавливает допустимые способы вывода утверждений.
Метатеоретический уровень предназначен для исследования свойств самой системы.
Ноотехнический уровень включает проектирование, реализацию, проверку, сопровождение и нормативную регистрацию.
Например, выражение может быть синтаксически правильным, но содержать обозначение с недостаточно установленной интерпретацией.
В другом случае формула может быть осмысленной, но недоказуемой из определённой системы аксиом.
А математически корректный алгоритм может иметь ошибочную программную реализацию.
Следовательно, результаты проверок различных уровней должны регистрироваться отдельно.
Особое значение имеет невозможность произвольного переноса заключений.
Например, успешное выполнение тысячи программных испытаний не является универсальным доказательством математического свойства для всех возможных входных данных.
Таким образом, нооинженерная реконструкция требует многоуровневой архитектуры проверки и определения границ каждого метода.
1.6. Логическая система как самостоятельный нооинженерный объект
Логика исследует формы рассуждения, отношения следования и различные способы организации выводов.
Однако конкретные логические системы могут существенно различаться по своему языку и нормативным основаниям.
Например, классическая логика, интуиционистская логика и некоторые многозначные логики используют различные системы правил.
Следовательно, нельзя автоматически переносить свойства одной системы в другую.
Для первоначального описания логической системы можно использовать конструкцию:
L; = ;;, Form, Ax, ;, Sem;,
где:
; — сигнатура;
Form — множество допустимых формул;
Ax — исходные логические аксиомы, если они предусмотрены;
; — отношение выводимости;
Sem — семантические структуры и правила интерпретации.
Однако такая модель требует самостоятельной конкретизации.
Например, в некоторых системах выводимость определяется правилами натурального вывода, а не аксиомами в традиционном представлении.
Следовательно, ноотехническое проектирование логической системы должно учитывать её собственную математическую организацию.
Таким образом, логика рассматривается как совокупность возможных строго определённых ментальных устройств, каждое из которых требует собственной формальной спецификации.
1.7. Осмысленность как предварительное условие математического исследования
В гармонической логике автора существенное значение имеет предварительное установление осмысленности и определённости суждений.
Для нооинженерного применения необходимо различать несколько обстоятельств.
Первое связано с правильностью символической записи.
Второе — с наличием установленной интерпретации.
Третье — с достаточностью предметных и нормативных условий.
Четвёртое — с математической истинностью или доказуемостью соответствующего положения.
Эти характеристики не должны автоматически отождествляться.
Например, формула:
x; = 2
может быть синтаксически правильной.
Однако утверждение о существовании её решения зависит от предметной области.
В рациональной арифметике уравнение не имеет решения.
В действительной арифметике оно обладает двумя решениями.
Следовательно, перед истинностной оценкой необходимо установить соответствующий математический контекст.
При этом недостаточная конкретизация формулы не означает, что она обязательно лишена всякого математического смысла.
Она может быть корректной открытой формулой с переменной.
Таким образом, осмысленность и определённость должны исследоваться относительно конкретной задачи, а не посредством универсального административного критерия.
1.8. Закон строгого тождества как принцип реконструкции
В авторской гармонической логике закон строгого тождества требует сохранения содержания, объёма и состава понятия на протяжении соответствующего рассуждения.
В нооинженерной реконструкции данный принцип приобретает специальное значение.
Если математическое понятие изменяет своё определение, необходимо установить, сохраняется ли его исходная предметность.
Например, символ N может обозначать множество натуральных чисел, начинающееся с нуля, либо множество положительных целых чисел.
Оба соглашения используются в математической практике.
Однако они не должны неявно смешиваться внутри доказательства, если соответствующее различие влияет на результат.
Следовательно, необходимо фиксировать математическую область и её нормативную интерпретацию.
При этом строгого тождества нельзя достигнуть только буквенным совпадением символов.
Один математический объект может иметь несколько равноправных обозначений.
В то же время одинаковое обозначение может использоваться для разных объектов.
Таким образом, ЗСТ может служить методологическим основанием контроля смысловой преемственности математических определений.
Однако его полная авторская гносеологическая интерпретация не должна сводиться к проверке текстовых идентификаторов.
1.9. Содержание, объём и состав математического понятия
В исходной авторской программе содержание, объём и состав понятия представляют собой различные гносеологические характеристики.
Гносеологическое содержание связано с системой признаков и отношений, образующих ментальную модель.
Гносеологический объём характеризует совокупность индивидуальных понятий-представителей, удовлетворяющих соответствующим условиям принадлежности.
Гносеологический состав предполагает явную заданность либо определённую процедуру актуализации или генерации соответствующей совокупности представителей.
Для математической инженерии особенно важна различимость условий принадлежности и процедур порождения.
Например, класс математических объектов может определяться посредством свойства:
P(x).
Однако знание условия P(x) не обязательно означает наличие фактически завершённой записи всех объектов класса.
Вместе с тем следует учитывать, что для определённых эффективно кодируемых предметных областей математическая разрешимость принадлежности может обеспечивать алгоритмическое перечисление соответствующих элементов.
Поэтому нельзя автоматически переносить авторское гносеологическое различие на известные категории вычислимости.
Состав понятия в авторской системе имеет собственный смысл, связанный с актуализацией совокупности представителей, а не просто с наличием какого-либо перечисляющего алгоритма.
Следовательно, для математической реконструкции требуется специальная формализация соответствующих отношений.
Таким образом, исходная авторская триада должна сохранять собственную смысловую определённость.
1.10. Закон исключённого пятого и структура предварительной проверки
В гармонической логике автора закон исключённого пятого устанавливает истинность одного из двух противоречащих суждений при условии достаточной осмысленности и определённости обоих.
При этом в авторском изложении подчёркивается последовательность трёх проверок.
Первой является установление осмысленности рассматриваемой пары суждений.
Второй — определение достаточности их смысловой и предметной определённости.
Третьей — собственно истинностное рассмотрение.
Следовательно, ЗИП не представляет собой простое пятизначное логическое исчисление.
Он также не должен автоматически отождествляться с утверждением о наличии пяти самостоятельных истинностных состояний.
Для инженерного применения можно построить соответствующий проверочный процесс.
Однако необходимо различать процедурные статусы и математические значения истинности.
Например, заключение «Недостаточно данных» относится к состоянию проверки.
Оно не означает введения нового математического значения между истиной и ложью.
Таким образом, ЗИП может использоваться как методологическое основание предварительного контроля истинностных суждений.
При этом математическое исследование должно осуществляться в рамках конкретной логической системы.
1.11. Закон гармонии и контекстуальность математических суждений
В авторской гармонической логике закон гармонии специально учитывает время и отношение, в котором рассматривается некоторый объект.
Для нооинженерии это положение имеет значение при управлении нормативными редакциями.
Например, утверждение:
«Операция первого класса выполняется посредством усечения»
может относиться к одной версии математической системы.
Другое утверждение:
«Операция первого класса выполняется посредством округления»
может характеризовать другую редакцию.
Следовательно, соответствующие положения не обязательно являются противоречащими в одном фиксированном контексте.
Необходимо установить, относятся ли они к одной системе, одному времени и одному отношению.
Особое значение имеет различие между изменением математического понятия и изменением технической реализации.
Например, новый алгоритм может сохранять прежнюю математическую операцию.
В таком случае изменение технической конфигурации не обязательно затрагивает системообразующее математическое содержание.
Таким образом, закон гармонии может использоваться как методологическое основание нормативной контекстуализации, не подменяя формальных правил конкретной логики.
1.12. Математическая предметность и отношение определения
Для исследования математических оснований необходимо уточнить понятие предметности.
Например, рациональное число можно представить посредством класса эквивалентных пар целых чисел:
(p, q), q ; 0.
Эквивалентность таких пар определяется условием:
(p, q) ~ (r, s) ; ps = rq.
При этом множество рациональных чисел конструируется как система соответствующих классов эквивалентности.
Однако техническая запись дроби не является единственным способом математического задания рационального числа.
Следовательно, необходимо различать конструкцию объекта и его обозначение.
Особое значение имеет возможность использования различных математических оснований.
Например, рациональные числа могут исследоваться посредством алгебраических свойств поля, не требующих при каждом доказательстве повторять конструкцию из пар целых чисел.
Следовательно, математическая предметность может определяться на нескольких уровнях абстракции.
Таким образом, нооинженерная реконструкция должна фиксировать, какие свойства объекта являются существенными для конкретной теории и какие способы его задания считаются допустимыми.
1.13. Онтологическое обязательство математической теории
В философии математики выражение «онтологическое обязательство» используется для исследования того, существование каких объектов предполагается соответствующей теорией или интерпретацией.
В нооинженерной постановке необходимо разграничить философское утверждение о природе математических объектов и формальное определение предметной области.
Например, математическая теория может использовать кванторы по действительным числам.
Однако различные философские подходы допускают разные объяснения статуса этих чисел.
Следовательно, наличие формально определённой теории не является автоматическим доказательством единственной философской онтологии.
Особое значение имеет возможность построения альтернативных моделей.
Например, одна теория может иметь различные математические интерпретации.
Следовательно, необходимо различать:
формальные объекты языка;
объекты выбранной модели;
математические конструкции;
философскую интерпретацию их существования.
Таким образом, нооинженерная реконструкция должна обеспечивать соизмеримость различных подходов без принудительного сведения их к одной онтологической доктрине.
1.14. Предметная область и логическая форма суждения
Одним из основных источников математических ошибок является неявное изменение предметной области.
Рассмотрим утверждение:
;x (x; ; 0).
В обычной действительной арифметике оно истинно.
Однако при интерпретации x как комплексного числа отношение порядка ; не имеет обычной совместимой с полевыми операциями интерпретации, аналогичной действительному порядку.
Следовательно, формулу нельзя механически переносить в комплексную арифметику.
Для выполнения такого перехода необходимо определить новый смысл отношения либо изменить само утверждение.
Особое значение имеет возможность использования одного символа в разных системах.
Например, символ квадратного корня может иметь различные соглашения в действительной и комплексной областях.
Следовательно, необходимо устанавливать нормативную интерпретацию.
Таким образом, математический объект и соответствующее суждение должны рассматриваться вместе с предметной областью и установленными операциями.
1.15. Точное математическое равенство и приближённая эквивалентность
В седьмой части настоящей монографии была разработана теория классов конечной десятичной экспликации.
Для класса n используется правило:
d; = 10;.
При усечении:
T;(x) = sgn(x) · floor(|x| · 10^(d;))/10^(d;).
Соответствующее классовое отношение определяется:
x ~; y ; T;(x) = T;(y).
Однако оно не совпадает с обычным математическим равенством.
Например:
x = 1/3;
y = 1/3 + 10;;;.
Тогда:
x ; y,
но:
T;(x) = T;(y) = 0,3333333333.
Следовательно, конечная экспликация не всегда сохраняет различимость исходных объектов.
Особое значение имеет невозможность использовать классовую эквивалентность как универсальный заменитель точного равенства.
Например, она не сохраняется автоматически при сложении.
Таким образом, нооинженерная реконструкция требует строгой типизации математических отношений и запрета неявных подмен.
1.16. Проектирование альтернативных аксиоматических систем
Одним из существенных направлений является разработка альтернативных аксиоматик.
Однако необходимо различать формальное определение системы и доказательство её математических свойств.
Например, можно предложить новую аксиому, ограничивающую некоторый класс объектов.
Но при этом необходимо исследовать существование моделей.
В другом случае может быть построено расширение существующей теории.
Следовательно, необходимо установить, сохраняются ли прежние теоремы.
Особое значение имеют консервативные расширения.
Если новая теория не порождает дополнительных теорем на языке прежней теории, она может быть консервативной относительно исходного языка.
Однако данный критерий требует строгого математического определения.
Кроме того, математическая непротиворечивость не должна автоматически объявляться доказанной вследствие отсутствия обнаруженных ошибок.
Таким образом, аксиоматическая реконструкция предполагает использование формальной логики, теории моделей и доказательственных методов.
1.17. Проверка допустимости формальных преобразований
Любая математическая система содержит определённые правила преобразования выражений.
При этом нельзя предполагать, что привычные алгебраические законы сохраняются в любой альтернативной арифметике.
Рассмотрим классовое умножение:
a ;; b = T;(ab).
Для:
h = 10;;;; a = h; b = 0,9; c = 2
получаем:
(a ;; b) ;; c = 0,
но:
a ;; (b ;; c) = h.
Следовательно, операция не является ассоциативной в общем случае.
Однако это не означает, что она математически недопустима.
Нарушение возникает, если исследователь без доказательства приписывает данной операции свойство ассоциативности.
Следовательно, необходимо различать математическое определение и недоказанное утверждение о его свойствах.
Таким образом, нооинженерная реконструкция предполагает создание реестра допустимых преобразований для каждой формальной системы.
1.18. Межсистемные отображения и математическая соизмеримость
Одним из центральных вопросов является возможность сопоставления объектов различных математических систем.
Для этой цели могут использоваться отображения между структурами.
Однако необходимо определить, какие свойства должны сохраняться.
Например, пусть:
F: A ; B
представляет собой преобразование между двумя математическими системами.
Если требуется сохранение бинарной операции, необходимо исследовать условие:
F(x ;; y) = F(x) ;; F(y).
Однако такое условие может не выполняться.
Например, усечение рационального числа до конечной десятичной сетки не сохраняет сложение в общем случае.
Следовательно, оно не является универсальным гомоморфизмом аддитивных структур.
Однако данное отображение может сохранять другие свойства.
Следовательно, совместимость необходимо определять относительно конкретных инвариантов.
Таким образом, межсистемная соизмеримость должна рассматриваться как система частичных математических отношений, а не как обязательное полное соответствие любых альтернативных теорий.
1.19. Ограничения алгоритмической реконструкции
Для инженерного проектирования необходимо учитывать фундаментальные результаты математической логики и теории вычислимости.
Некоторые процедуры могут быть полностью алгоритмизированы.
Например, для определённого формального языка можно разработать синтаксический анализатор.
Для рациональных чисел возможно точное выполнение установленных арифметических операций.
Однако существуют математические задачи, для которых универсальная алгоритмическая процедура невозможна в принятой вычислительной модели.
Следовательно, нельзя предполагать существование общего механизма, который для любой достаточно выразительной математической теории автоматически установит истинность или ложность всех её утверждений.
Особое значение имеет разграничение проверки готового доказательства и поиска доказательства.
В определённых формальных системах проверка конкретной конечной последовательности вывода может быть эффективной процедурой.
Однако универсальный поиск доказательств обладает другими математическими свойствами.
Таким образом, инженерная реконструкция должна иметь явно определённые алгоритмические границы.
1.20. Полисистемность как принцип математической реконструкции
Нооинженерный подход предполагает возможность параллельного существования математических систем с различными основаниями.
Например, евклидова и гиперболическая геометрии могут исследоваться как самостоятельные математические теории.
При этом необходимо сохранять их исходные определения.
В другом случае рациональная арифметика и классовая система конечных представлений могут использоваться одновременно.
Однако различие вычислительных режимов не означает автоматической противоречивости одной из систем.
Следовательно, полисистемность должна обеспечивать:
самостоятельность математических оснований;
сохранение нормативных редакций;
типизацию межсистемных преобразований;
контроль допустимых операций;
документирование математических ограничений.
При этом возможность сосуществования не означает, что любые две теории совместимы.
Совместимость требует математического исследования.
Таким образом, полисистемность представляет собой организационный принцип, допускающий развитие нескольких строго определённых математических направлений.
1.21. Ноотехническое задание на реконструкцию
Для практической организации предлагается разработать специальное задание.
Оно должно включать описание исходной математической системы и предполагаемого характера реконструкции.
Особое значение имеет фиксация изменяемых компонентов.
Например, проект может предусматривать изменение операции умножения.
Однако при этом необходимо установить, какие алгебраические свойства требуется сохранить.
Следовательно, задание должно содержать не только положительные требования, но и условия их математической проверки.
В первоначальном варианте предлагается фиксировать:
предмет реконструкции;
исходную нормативную систему;
математические цели;
изменяемые определения;
сохраняемые инварианты;
новые операции или отношения;
предполагаемые модели;
доказательственные требования;
условия межсистемной совместимости;
методы проверки;
ограничения;
нормативную редакцию.
При этом необходимо допускать уточнение задания на основании математических контрпримеров.
Таким образом, техническое задание должно выступать инструментом организации исследования, но не заменять математическую состоятельность создаваемой системы.
1.22. Паспорт логико-математической реконструкции
Для обеспечения воспроизводимости предлагается разработать паспорт логико-математической реконструкции.
Он должен содержать историческое происхождение исходной системы, её формальную спецификацию и сведения о новой редакции.
Особое значение имеет необходимость различать авторские утверждения, исторические факты, математически доказанные результаты и новые исследовательские гипотезы.
Например, критическое положение об определённой математической теории может быть зафиксировано как авторская гипотеза.
Однако оно не должно автоматически получать статус доказанного математического результата.
Паспорт должен также включать сведения о проверенных свойствах и известных контрпримерах.
При этом необходимо сохранять связь с исходными документами и нормативными редакциями.
Следовательно, реконструкция становится не только интеллектуальной, но и документально прослеживаемой процедурой.
Таким образом, паспорт выступает средством сохранения математической и исторической определённости.
1.23. Основные результаты главы
В настоящей главе предложены первоначальные основания нооинженерной реконструкции логики и математической предметности.
Разграничены историческая, формальная и инновационная реконструкции.
Разработана модель логико-математической системы как проектируемого ментального объекта.
Показана необходимость самостоятельного исследования синтаксического, семантического, доказательственного, метатеоретического и инженерного уровней.
Рассмотрены авторские законы строгого тождества, исключённого пятого и гармонии.
Исследована роль содержания, объёма и состава понятия.
Показано значение предметной области для интерпретации математических суждений.
Рассмотрены математические основания рациональных чисел и классовой эквивалентности.
На конкретном примере показана невозможность автоматического переноса алгебраических свойств между различными системами операций.
Предложены основания межсистемной соизмеримости, принципы полисистемности и требования к документированию реконструкций.
Таким образом, нооинженерная реконструкция рассматривается как нормативно организованная деятельность по анализу, воспроизводству и изменению логико-математических оснований при обязательном разграничении математических доказательств, исторических интерпретаций и инженерных решений.
Для более глубокого исследования необходимо обратиться к историческим узлам, в которых развитие логики и математики сопровождалось существенными изменениями исходных представлений.
Глава 2. Исторические узлы критического исследования: Аристотель, Евклид, Лобачевский, Кантор, Гёдель
2.1. Исторические узлы как объекты нооинженерного анализа
История логики и математики содержит множество событий, связанных с изменением способов рассуждения, построения доказательств и определения математической предметности.
Однако для нооинженерной реконструкции необходимо исследовать не только хронологическую последовательность научных открытий, но и конструктивную организацию соответствующих интеллектуальных систем.
Особое значение приобретают исторические узлы, в которых изменяется статус исходных понятий или нормативных оснований.
К таким узлам относятся разработка аристотелевской логики, аксиоматическая организация геометрии Евклида, создание неевклидовой геометрии Лобачевского, развитие теории множеств Кантора и метаматематические результаты Гёделя.
Однако выбранные исторические фигуры не образуют единственной возможной линии развития математического знания.
Их значение определяется постановкой конкретной исследовательской задачи.
При этом необходимо избегать ретроспективных упрощений.
Например, нельзя приписывать Евклиду современную формальную аксиоматику во всех её деталях.
Также нельзя считать, что теоремы Гёделя автоматически отменяют классическую логику.
Следовательно, историко-нооинженерный анализ должен сохранять различие между первоначальным научным результатом, его последующей формализацией и современной инженерной интерпретацией.
2.2. Критерии выбора исторических узлов
Для настоящего исследования предлагается использовать несколько критериев.
Изменение исходной предметной области характеризует появление нового класса математических объектов.
Изменение правил построения связано с формированием новой конструктивной технологии.
Изменение доказательственного стандарта отражает развитие способов обоснования математических утверждений.
Изменение логико-семантических оснований касается интерпретации понятий и суждений.
Возникновение метатеоретических ограничений связано с исследованием возможностей и границ формальных систем.
В соответствии с этими критериями Аристотель представляет исторический узел систематизации логических форм.
Евклид — узел аксиоматико-дедуктивной организации математической теории.
Лобачевский — узел создания альтернативной геометрической системы.
Кантор — узел исследования бесконечных множеств и трансфинитных характеристик.
Гёдель — узел формального исследования отношения доказуемости, полноты и непротиворечивости.
Однако значение названных результатов не следует ограничивать одной указанной характеристикой.
Каждый из них имеет значительно более широкое научное содержание.
Таким образом, предлагаемая классификация является исследовательской моделью, предназначенной для нооинженерного сопоставления.
2.3. Аристотель и систематизация логических форм
Аристотель занимает особое место в истории логики благодаря систематическому исследованию форм правильного рассуждения.
Его логические работы, традиционно объединяемые названием «Органон», заложили важные основания последующего развития европейской логической традиции.
Особое значение имеет теория силлогизма.
Она рассматривает определённые формы вывода из категориальных суждений.
Однако аристотелевская силлогистика не должна автоматически отождествляться со всей современной логикой первого порядка.
Она представляет собой самостоятельную историческую систему, обладающую определённой структурой и границами выразительности.
Для нооинженерного анализа необходимо выделить несколько элементов.
Первый связан с типологией суждений.
Второй — с отношениями терминов.
Третий — с допустимыми формами вывода.
Четвёртый — с различением доказательных и недоказательных рассуждений.
Таким образом, аристотелевская логика может рассматриваться как один из исторически ранних примеров нормативной организации интеллектуальных операций.
Однако её современная формализация должна сохранять различие между исходной исторической системой и более поздними логическими исчислениями.
2.4. Силлогизм как конструктивная схема
Рассмотрим классический пример силлогистического рассуждения.
Все люди смертны.
Все философы — люди.
Следовательно, все философы смертны.
В современной записи при определённых интерпретационных условиях можно использовать формулы:
;x (P(x) ; H(x));
;x (H(x) ; M(x)).
Отсюда выводится:
;x (P(x) ; M(x)).
Здесь P, H и M обозначают соответствующие предикаты.
Однако данная запись представляет собой современную формализацию, а не буквальное воспроизведение символического языка Аристотеля.
Для нооинженерного исследования существенны три обстоятельства.
Во-первых, имеется установленная форма исходных суждений.
Во-вторых, используется определённое отношение между терминами.
В-третьих, результат должен следовать из предпосылок согласно соответствующему правилу.
Следовательно, силлогизм можно рассматривать как нормативно определённую схему получения нового суждения.
Однако правильность формы не гарантирует истинности исходных посылок.
Таким образом, необходимо различать корректность вывода и истинность предпосылок.
2.5. Аристотель и принцип непротиворечия
Особое значение в философии Аристотеля имеет принцип непротиворечия.
В «Метафизике» он рассматривается как фундаментальное условие рационального рассуждения.
Для его понимания существенна контекстуальная определённость.
Речь идёт о невозможности приписывать и не приписывать одно и то же одному и тому же предмету одновременно и в одном и том же отношении.
Однако нельзя автоматически утверждать, что авторский закон строгого тождества В. К. Петросяна полностью совпадает с аристотелевской формулировкой.
ЗСТ использует специальные гносеологические категории содержания, объёма и состава понятия.
Следовательно, между соответствующими законами существует предметная соизмеримость, но не доказанное полное тождество.
Для нооинженерного анализа необходимо установить, какие положения могут быть сопоставлены непосредственно.
Например, требование сохранения определённости терминов связано с возможностью корректного применения логических правил.
Однако авторская концепция состава понятия не является исходной категорией аристотелевской силлогистики в том же нормативном смысле.
Таким образом, историческое сопоставление должно учитывать как преемственность, так и различия логических систем.
2.6. Аристотель и проблема истинностного рассмотрения
Для анализа авторского закона исключённого пятого особое значение имеет вопрос о предварительных условиях истинностного суждения.
Однако необходимо избегать упрощённого вывода, будто Аристотель уже сформулировал ЗИП в его современной авторской форме.
Такое утверждение потребовало бы прямого историко-текстологического основания.
В аристотелевской традиции действительно исследуются отношения между утверждением, отрицанием и определённостью предмета рассуждения.
Но соответствующие вопросы имеют собственную историческую терминологию.
Особое значение имеет известная проблема будущих случайных событий.
Её обсуждение показывает, что отношение между языком, временем и истинностной оценкой представляло самостоятельную философскую задачу уже в античности.
Следовательно, нооинженерное сопоставление может исследовать условия допустимого истинностного анализа.
Однако оно не должно заменять историческую реконструкцию современными терминологическими схемами.
Таким образом, Аристотель представляет важный источник для исследования логической нормативности, но не может рассматриваться как непосредственный разработчик всех последующих гармонических законов.
2.7. Нооинженерное значение аристотелевского узла
С инженерной точки зрения аристотелевский узел характеризуется переходом к систематическому исследованию форм допустимого рассуждения.
При этом возникает возможность отделить содержание конкретных суждений от определённых структурных отношений между ними.
Однако подобное отделение требует осторожности.
Формальная схема должна сохранять условия своего применения.
Например, неверная подстановка понятий в корректную логическую форму может приводить к недопустимому рассуждению.
Следовательно, нооинженерная реконструкция должна включать контроль типов и смысловой определённости терминов.
Особое значение имеет возможность машинно-обрабатываемой формализации отдельных силлогистических отношений.
Однако такая формализация представляет собой современную технологию.
Она не должна объявляться частью первоначального исторического «Органона».
Таким образом, аристотелевское наследие может рассматриваться как исторический источник идеи организованного контроля логических операций.
2.8. Евклид и аксиоматико-дедуктивная организация геометрии
Следующий исторический узел связан с «Началами» Евклида, созданными приблизительно около 300 года до нашей эры.
Значение данного труда определяется систематической организацией геометрического знания посредством определений, постулатов, общих положений и доказательств.
Однако необходимо учитывать, что евклидова система не является формальной аксиоматикой в современном математико-логическом смысле.
В частности, её историческое изложение использует некоторые предпосылки и геометрические представления, не оформленные в виде полного современного перечня аксиом.
Следовательно, необходимо различать историческую систему Евклида и позднейшие аксиоматизации геометрии.
Особое значение имеет конструктивная направленность исходных постулатов.
Например, первые постулаты предполагают возможность проведения отрезков, продолжения прямых и построения окружностей.
Таким образом, геометрия организуется как система допустимых построений.
Для нооинженерного анализа это представляет особый интерес.
Здесь можно обнаружить исторический пример систематического определения конструктивных операций, необходимых для получения математических результатов.
2.9. Пятый постулат и проблема независимости
Особое место в истории геометрии занимает пятый постулат Евклида.
В современной математической традиции он связывается с вопросом о параллельных прямых.
Однако его первоначальная формулировка имеет более сложный характер, чем привычное утверждение о единственной параллельной прямой.
Исторически предпринимались многочисленные попытки вывести данный постулат из остальных геометрических оснований.
Однако соответствующие попытки не привели к общепризнанному корректному доказательству.
Особое значение имеет последующее развитие неевклидовой геометрии.
Оно показало возможность разработки иных геометрических систем, в которых соответствующий постулат заменяется альтернативным положением.
Следовательно, проблема пятого постулата стала одним из важнейших исторических стимулов исследования независимости математических оснований.
При этом независимость аксиомы не означает её математической ложности.
Она характеризует отношение данной аксиомы к определённой системе других предпосылок.
Таким образом, пятый постулат может рассматриваться как классический пример математической проблемы, которая привела к реконструкции исходной теории.
2.10. Евклидова геометрия как система нормативных построений
Для нооинженерного анализа евклидова геометрия представляет интерес не только своими теоремами, но и способом организации разрешённых построений.
Например, геометрическая задача требует определить исходные данные.
Затем устанавливаются допустимые конструктивные действия.
После этого выполняется построение.
Наконец, доказывается, что полученный результат удовлетворяет условиям задачи.
Однако необходимо различать существование математического объекта и возможность его построения установленными инструментами.
Например, в классической теории построений циркулем и линейкой существуют ограничения на конструктивную разрешимость определённых задач.
Следовательно, наличие геометрически определённого объекта не гарантирует возможности получить его посредством любого заданного набора операций.
Таким образом, возникает различие между математической существуемостью, конструктивной разрешимостью и технической реализацией.
Для современной нооинженерии это представляет важное методологическое основание.
Оно показывает необходимость проектировать не только объекты, но и правила допустимых конструктивных действий.
2.11. Пределы исторической аксиоматики Евклида
Современное математическое исследование геометрии использует более развитые формальные средства.
Например, аксиоматические системы XIX–XX веков позволили уточнить отношения порядка, принадлежности, непрерывности и конгруэнтности.
Однако такие уточнения не должны автоматически интерпретироваться как полная историческая несостоятельность «Начал».
Необходимо учитывать задачи и способы доказательства соответствующей эпохи.
При этом для современной математической реконструкции могут потребоваться дополнительные аксиомы.
Следовательно, необходимо различать:
историческую нормативную систему;
современную формальную реконструкцию;
новую альтернативную геометрическую теорию.
Например, добавление современных аксиом порядка может способствовать устранению неявных предпосылок.
Однако такая процедура изменяет формальное описание исходной системы.
Следовательно, необходимо фиксировать соответствующий статус.
Таким образом, евклидов узел демонстрирует необходимость исторически корректной и математически строгой реконструкции.
2.12. Лобачевский и создание альтернативной геометрии
Н. И. Лобачевский занимает особое место в истории математики благодаря созданию одной из первых систематически разработанных неевклидовых геометрий.
Его первые публикации по соответствующей проблематике относятся к 1829–1830 годам.
Независимо близкое направление развивал Янош Бойяи, опубликовавший свою работу в 1832 году.
Особое значение имеет переход от многовековых попыток доказать пятый постулат Евклида к сознательному исследованию альтернативной геометрической системы.
В гиперболической геометрии через точку вне заданной прямой проходят различные прямые, не пересекающие исходную.
Следовательно, изменяется фундаментальное свойство параллельности.
Однако остальные отношения требуют самостоятельного определения.
Нельзя просто изменить одно слово в евклидовой теории и предполагать автоматическое сохранение всех её теорем.
Особое значение имеют модели неевклидовой геометрии.
Они позволяют исследовать её математическую состоятельность относительно известных систем.
Таким образом, Лобачевский представляет исторический пример целенаправленного изменения геометрических оснований.
2.13. Евклидова и гиперболическая геометрии
Для строгого сопоставления необходимо определить, какие свойства являются общими и какие различаются.
В евклидовой геометрии сумма внутренних углов обычного треугольника равна:
;.
В гиперболической геометрии сумма внутренних углов невырожденного геодезического треугольника меньше:
;.
Следовательно, соответствующие геометрические системы обладают различными теоремами о треугольниках.
Однако это не означает, что одно и то же математическое суждение при полностью одинаковой интерпретации одновременно истинно и ложно.
Изменяется математическая структура и значение геометрических отношений.
При этом обе теории могут быть математически исследованы.
Например, для гиперболической геометрии существуют модели внутри обычной действительной математики.
Следовательно, возможно строгое сопоставление соответствующих систем.
Таким образом, неевклидова геометрия демонстрирует фундаментальную роль предметной области и интерпретации в определении математической истинности.
2.14. Модель гиперболической плоскости
Для конкретизации рассмотрим модель верхней полуплоскости.
Её предметная область определяется:
H = {(x, y) ; R; : y > 0}.
На ней используется метрика:
ds; = (dx; + dy;)/y;.
При соответствующем определении расстояния эта модель представляет гиперболическую плоскость постоянной отрицательной кривизны.
Её геодезические линии изображаются вертикальными лучами и полуокружностями, ортогональными граничной прямой y = 0.
Однако необходимо учитывать, что геометрические объекты модели не должны автоматически отождествляться с обычными евклидовыми прямыми в смысле всех их метрических свойств.
Например, гиперболическая геодезическая может иметь вид евклидовой полуокружности.
Следовательно, необходимо различать математический объект модели и внешнюю форму его изображения.
Особое значение имеет возможность использования формальной интерпретации.
Математические свойства гиперболической геометрии исследуются посредством соответствующих определений и доказательств.
Таким образом, данная модель демонстрирует возможность инженерного конструирования альтернативной геометрической системы с сохранением математической строгости.
2.15. Независимость и относительная непротиворечивость
Одним из важнейших выводов из развития неевклидовой геометрии стало уточнение понятий независимости и непротиворечивости.
Однако необходимо различать соответствующие задачи.
Независимость аксиомы означает, что она не выводится из установленной системы остальных аксиом.
Непротиворечивость характеризует отсутствие выводимого противоречия в соответствующей формальной системе.
Относительная непротиворечивость устанавливает связь непротиворечивости одной теории с непротиворечивостью другой.
Например, построение модели гиперболической геометрии в рамках обычной действительной математики позволяет исследовать её относительную непротиворечивость.
Однако такое построение само по себе не является абсолютным доказательством непротиворечивости всех используемых математических оснований.
Следовательно, необходимо фиксировать зависимость соответствующего результата от метатеории.
Таким образом, геометрический узел XIX века создаёт исторические предпосылки для современной инженерии аксиоматических систем.
2.16. Нооинженерное значение открытия Лобачевского
Для нооинженерии особенно важно то обстоятельство, что альтернативная система может обладать собственной математической состоятельностью.
При этом её новизна не обязательно состоит в разрушении прежней системы.
Например, евклидова и гиперболическая геометрии продолжают использоваться в различных математических и прикладных задачах.
Следовательно, возникновение альтернативной теории не требует обязательной ликвидации предыдущей.
Это соответствует принципу полисистемности.
Однако параллельное существование предполагает разграничение соответствующих предметных областей.
Например, нельзя переносить теорему о сумме углов евклидова треугольника в гиперболическую геометрию без изменения условий.
Следовательно, необходимо создавать нормативные интерфейсы.
Таким образом, исторический опыт неевклидовой геометрии представляет собой важный пример математической инновации, основанной на изменении исходных аксиоматических условий.
2.17. Кантор и исследование бесконечных множеств
Следующий исторический узел связан с развитием теории множеств Георга Кантора во второй половине XIX века.
Особое значение имеют исследования бесконечных совокупностей и способов сравнения их мощности.
Например, Кантор использовал понятие взаимно однозначного соответствия для сопоставления множеств.
При этом бесконечные множества могут обладать различными мощностями.
Одним из важнейших результатов стало установление несчётности действительных чисел.
Однако необходимо учитывать историческое развитие соответствующих доказательств.
Теория множеств постепенно приобретала современную формальную организацию.
Следовательно, нельзя автоматически приписывать первоначальным исследованиям Кантора полную аксиоматическую структуру современных систем ZF или ZFC.
Для нооинженерного анализа необходимо разграничивать исходные теоретико-множественные идеи, позднейшие формализации и философские интерпретации актуальной бесконечности.
Таким образом, канторовский узел представляет собой существенное расширение математической предметности и способов исследования бесконечных совокупностей.
2.18. Канторовская диагональная конструкция
Для демонстрации конструктивного характера одного из основных результатов рассмотрим предположение, что все бесконечные последовательности из цифр 0 и 1 можно перечислить:
s;, s;, s;, …
Предположим, что s;(k) обозначает k-й элемент n-й последовательности.
Построим новую последовательность t по правилу:
t(n) = 1 ; s;(n).
Следовательно, t отличается от первой последовательности в первом разряде, от второй — во втором и вообще от n-й — в n-м.
Таким образом, она не совпадает ни с одной последовательностью предполагаемого перечисления.
Следовательно, множество всех бесконечных двоичных последовательностей не является счётным.
Однако данное доказательство относится к соответствующим математическим определениям и принятым основаниям.
Его нельзя автоматически считать доказательством фактического технического существования завершённой записи каждой бесконечной последовательности.
Таким образом, необходимо различать математическую конструкцию, её формальное определение и физическую экспликацию.
Для нооинженерии это различие представляет особый интерес.
2.19. Теорема Кантора и пределы математической генерации
Одним из фундаментальных результатов теории множеств является теорема о мощности множества всех подмножеств.
Для любого множества X выполняется:
|X| < |P(X)|,
где P(X) обозначает множество всех подмножеств X.
Следовательно, не существует биекции между X и множеством всех его подмножеств.
Для нооинженерного анализа особое значение имеет различие между математическим определением P(X) и способами представления его элементов.
Например, если X конечно, все его подмножества могут быть перечислены конечной процедурой.
Однако их количество равно:
2^|X|.
Следовательно, даже для сравнительно больших конечных множеств полное перечисление может иметь значительную ресурсную стоимость.
Если же X бесконечно, возникают дополнительные математические вопросы, связанные с мощностью и конструктивными методами задания.
Однако нельзя автоматически утверждать, что всякая невозможность полного технического перечисления доказывает противоречие в теории множеств.
Следовательно, необходимо разграничивать математическую определённость, алгоритмическую перечислимость и фактическую экспликацию.
2.20. Парадоксы наивной теории множеств
Развитие теории множеств сопровождалось обнаружением фундаментальных парадоксов.
Одним из наиболее известных является парадокс Рассела.
Предположим, что для любого свойства можно образовать множество всех объектов, обладающих этим свойством.
Тогда можно рассмотреть конструкцию:
R = {x : x ; x}.
Возникает вопрос:
R ; R?
Если:
R ; R,
то по определению:
R ; R.
Если:
R ; R,
то по тому же определению:
R ; R.
Следовательно, возникает противоречие.
Однако необходимо точно установить предпосылку.
Противоречие связано с неограниченным принципом образования множества по произвольному свойству.
Следовательно, оно не доказывает автоматической противоречивости любой аксиоматической теории множеств.
Таким образом, парадокс Рассела представляет собой исторический пример обнаружения недостаточной нормативной ограниченности конструктивного правила.
2.21. Аксиоматическая реконструкция теории множеств
Одним из ответов на соответствующие парадоксы стало развитие аксиоматических теорий множеств.
В частности, система Цермело — Френкеля использует ограничения, не допускающие произвольного образования множества всех объектов по любому условию.
Например, схема выделения позволяет определять подмножества уже заданного множества.
Однако она не утверждает существования универсального множества всех объектов.
Следовательно, конструкция парадокса Рассела не может непосредственно воспроизводиться как допустимый объект ZFC по прежнему наивному правилу.
При этом необходимо учитывать, что непротиворечивость ZFC не может быть объявлена абсолютно доказанной только вследствие устранения известного парадокса.
Для достаточно выразительных формальных теорий существуют ограничения, связанные с результатами Гёделя.
Следовательно, математический статус аксиоматической теории должен исследоваться с учётом соответствующих предпосылок.
Таким образом, развитие аксиоматической теории множеств демонстрирует историческую возможность исправления конструктивно недостаточно определённых правил посредством изменения математической системы.
2.22. Авторская критика канторовских оснований
В гармонической математике В. К. Петросяна существенное место занимает критика канторовской теории множеств и традиционных способов обращения с бесконечностью.
Особое значение имеет авторское разграничение содержания, объёма и состава понятия.
В соответствии с ним ставится вопрос о различии между установлением принадлежности объекта и актуализацией совокупности представителей.
Однако необходимо разграничивать исходное авторское критическое утверждение и математически доказанный результат.
Например, авторская оценка определённой теории как противоречивой не является самостоятельным формальным доказательством её противоречивости.
Для такого доказательства необходимо установить точную аксиоматическую систему и вывести в ней противоречие.
Особое значение имеет различие между наивной теорией множеств и современными аксиоматическими системами.
Противоречие неограниченного образования множеств не должно автоматически переноситься на ZFC.
Следовательно, нооинженерная реконструкция может исследовать авторские основания критики, но должна сохранять их доказательственный статус.
Таким образом, историческое сопоставление гармонической математики с теорией множеств требует самостоятельной формальной исследовательской программы.
2.23. Гёдель и формальная теория доказательства
Следующий исторический узел связан с результатами Курта Гёделя.
Особое значение имеют две группы результатов.
Первая относится к полноте логики первого порядка.
Вторая — к неполноте достаточно выразительных формальных арифметических теорий.
Однако термин «полнота» используется здесь в различных математических значениях.
Следовательно, необходимо избегать смешения соответствующих результатов.
Теорема о полноте логики первого порядка устанавливает связь между семантическим следованием и формальной выводимостью.
Теоремы о неполноте исследуют ограничения определённых формальных теорий.
Таким образом, результаты не противоречат друг другу.
Для нооинженерного анализа особенно важно различать свойства логического исчисления и свойства конкретной аксиоматической теории.
Следовательно, необходимо фиксировать уровень рассматриваемого математического утверждения.
2.24. Теорема о полноте логики первого порядка
Теорема Гёделя о полноте, опубликованная в 1930 году, устанавливает для классической логики первого порядка соответствие между семантическим следованием и формальной выводимостью.
В стандартной записи:
; ; ; ; ; ; ;.
Левая часть означает, что формула ; истинна во всех моделях множества предпосылок ;.
Правая часть означает, что ; выводима из ; в соответствующем полном и корректном исчислении.
Однако данное положение не означает, что любая математическая теория первого порядка является полной в смысле решения каждого своего предложения.
Например, конкретная аксиоматическая теория арифметики может иметь предложения, которые нельзя ни доказать, ни опровергнуть из её аксиом.
Следовательно, необходимо различать:
семантическую полноту логического исчисления;
синтаксическую полноту конкретной теории.
Таким образом, результаты Гёделя требуют строгой терминологической и метатеоретической определённости.
2.25. Первая теорема о неполноте
В 1931 году Гёдель опубликовал результаты, установившие фундаментальные ограничения формальных арифметических теорий.
В современной формулировке, учитывающей последующие уточнения, достаточно выразительная, эффективно аксиоматизируемая и непротиворечивая формальная теория арифметики является неполной.
Следовательно, существуют предложения её языка, которые не выводятся и не опровергаются средствами данной теории.
Однако необходимо подчеркнуть условия применимости результата.
Теорема не утверждает неполноту всех возможных формальных систем.
Например, существуют полные разрешимые теории.
Следовательно, нельзя автоматически переносить теорему на произвольную математическую конструкцию.
Особое значение имеет ограничение утверждения конкретной системой.
Если предложение недоказуемо в одной теории, оно может стать доказуемым после изменения аксиоматики.
Однако при этом возникает новая система математических оснований.
Таким образом, первая теорема о неполноте демонстрирует необходимость различения математической истинности, формальной доказуемости и нормативного контекста.
2.26. Вторая теорема о неполноте
Вторая теорема Гёделя касается возможности доказательства непротиворечивости формальной системы средствами самой этой системы.
При выполнении соответствующих математических предпосылок достаточно выразительная непротиворечивая теория не доказывает определённую стандартную формализацию утверждения о собственной непротиворечивости.
Для такой формализации используется арифметизация доказуемости.
Однако необходимо учитывать технические условия.
Не любая произвольно выбранная формула, словесно называемая «непротиворечивостью», автоматически подпадает под одну и ту же формулировку второй теоремы.
Особое значение имеют свойства предиката доказуемости.
Следовательно, необходимо указывать математический контекст.
Кроме того, теорема не запрещает доказательство непротиворечивости одной системы средствами другой, более сильной системы.
Однако такое доказательство имеет относительный характер.
Таким образом, вторая теорема о неполноте устанавливает фундаментальные пределы определённых внутренних доказательственных процедур, а не невозможность любого математического исследования непротиворечивости.
2.27. Гёдель и границы автоматизированной нооинженерии
Для нооинженерного проектирования результаты Гёделя имеют особое значение.
Они показывают необходимость учитывать ограничения формальных систем.
Например, нельзя проектировать универсальный проверочный механизм, обещающий установить доказуемость или опровержимость любого арифметического утверждения во всякой достаточно выразительной эффективно аксиоматизированной теории.
Однако это не означает невозможности автоматической проверки конкретных формальных доказательств.
В определённых системах конечное доказательство может иметь эффективно проверяемую структуру.
Следовательно, необходимо различать поиск доказательства и проверку представленного результата.
Особое значение имеет возможность создания специализированных средств.
Например, система может правильно проверять вычисления рациональных чисел и определённые формальные преобразования.
Однако она не становится вследствие этого универсальной системой математического познания.
Таким образом, исторические результаты Гёделя задают существенные ограничения инженерным обещаниям автоматизированной математики.
2.28. Сопоставление пяти исторических узлов
Для первоначального обобщения можно использовать следующую исследовательскую таблицу.
Исторический узел Основной предмет Нооинженерная проблема
Аристотель Формы допустимого рассуждения Нормативная организация логического вывода
Евклид Аксиоматико-дедуктивная геометрия Проектирование конструктивных оснований
Лобачевский Альтернативная геометрия Полисистемность и реконструкция аксиоматики
Кантор Множества и бесконечные мощности Расширение математической предметности и контроль образования объектов
Гёдель Полнота, доказуемость, непротиворечивость Метатеоретические ограничения формальных систем
Однако необходимо учитывать ограниченность данной таблицы.
Она выделяет лишь те характеристики, которые существенны для настоящей монографии.
Историческое значение каждого из рассмотренных мыслителей значительно шире.
При этом таблица не устанавливает прямой линии передачи идей от Аристотеля к современным нооинженерным проектам.
Она представляет собой сравнительную аналитическую модель.
Таким образом, исторический анализ должен сохранять различие между научной преемственностью и современным методологическим сопоставлением.
2.29. Основные результаты главы
В настоящей главе рассмотрены пять исторических узлов развития логико-математических оснований.
Исследованы аристотелевская систематизация логических форм и значение принципа непротиворечия.
Рассмотрена аксиоматико-дедуктивная организация геометрии Евклида.
Показана историческая роль пятого постулата и проблемы независимости аксиом.
Исследовано создание гиперболической геометрии Лобачевского.
На примере математической модели показана возможность существования альтернативной геометрической системы.
Рассмотрены канторовская теория множеств, диагональная конструкция и проблемы математической бесконечности.
Разграничены парадоксы наивного образования множеств и нормативные основания аксиоматических теорий.
Показана необходимость математически строгого исследования авторской критики канторовских оснований.
Рассмотрены теоремы Гёделя о полноте и неполноте.
Установлено принципиальное различие между полнотой логики первого порядка и неполнотой определённых формальных арифметических теорий.
Исследованы ограничения автоматизированной проверки математических положений.
Таким образом, исторические узлы демонстрируют возможность развития математических систем посредством изменения их логических, аксиоматических и предметных оснований, но одновременно показывают необходимость строгого определения условий, в которых соответствующие изменения являются математически допустимыми.
Следовательно, дальнейшая нооинженерная реконструкция требует специальной теории семантических систем, смысловых преобразований и контроля тождества.
Глава 3. Семантические системы, смысловые преобразования и контроль тождества
3.1. Проблема управления смыслом в полисистемной математике
В предыдущих главах были рассмотрены основания нооинженерной реконструкции логики и математической предметности, а также исторические примеры существенных преобразований логико-математических систем.
Однако полисистемная организация знания создаёт особую проблему: каким образом обеспечить сохранение математического смысла при взаимодействии различных языков, теорий, нормативных редакций и технических реализаций?
Например, одно и то же математическое число может иметь несколько обозначений.
При этом одинаковые символы способны использоваться для различных объектов.
А перенос формулы из одной математической системы в другую может требовать изменения её интерпретации.
Следовательно, необходимо исследовать семантические отношения, обеспечивающие корректное использование математических конструкций.
Особое значение приобретает контроль тождества.
При этом необходимо различать точное математическое равенство, семантическую эквивалентность, синтаксическое совпадение и нормативную совместимость.
Данные отношения не всегда совпадают.
Следовательно, необходима специальная теория смысловых преобразований.
Центральная задача настоящей главы состоит в разработке первоначальных оснований нооинженерной семантики, ориентированной на проектирование, преобразование, проверку и воспроизводство смысловых систем.
3.2. Семантическая система как нооинженерный объект
Предлагается следующее рабочее определение.
Определение 3.1. Нооинженерная семантическая система — нормативно организованная совокупность выражений, понятий, интерпретаций, отношений и правил их использования, предназначенная для обеспечения определённого смыслового взаимодействия между ментальными объектами.
Для формального описания можно использовать схему:
S = ;;, D, Int, Def, Rel, Tr, V;,
где:
; — язык или система обозначений;
D — предметная область;
Int — правила интерпретации;
Def — определения понятий;
Rel — смысловые и математические отношения;
Tr — допустимые преобразования;
V — нормативная редакция.
Однако такая модель является проектной.
Она не предполагает, что все семантические системы обязаны обладать одной универсальной формальной структурой.
Например, семантика программного языка может существенно отличаться от семантики естественно-языкового научного текста.
Следовательно, необходимо уточнять тип используемой системы.
Особое значение имеет разграничение формальной семантики и философского исследования смысла.
Не все вопросы гносеологического содержания могут быть сведены к конечной таблице машинных данных.
Таким образом, нооинженерная семантическая система должна обладать определённой областью применения и доказательственными ограничениями.
3.3. Синтаксический, семантический и прагматический уровни
Для дальнейшего исследования необходимо различать несколько аспектов использования математических выражений.
Синтаксис определяет допустимые формы записи.
Семантика устанавливает их математическое или понятийное значение.
Прагматика относится к целям и условиям практического использования выражений.
Например, запись:
1/3
является корректным символическим обозначением рационального числа.
Её математическая интерпретация определяется обычной рациональной арифметикой.
Однако в конкретной инженерной задаче может требоваться десятичное представление первого класса.
Следовательно, возникает специальное прагматическое и нормативное требование к форме результата.
При этом математическое значение точной дроби не изменяется.
Особое значение имеет возможность возникновения ошибок при переходе между уровнями.
Например, техническая программа может заменить дробь конечным приближением, а затем использовать приближение как точное исходное число.
Следовательно, произошло изменение математического содержания операции.
Таким образом, контроль смысловых преобразований должен учитывать все три уровня.
3.4. Семантическая определённость математического обозначения
Одним из основных требований является установление точного значения используемого обозначения.
Однако необходимо учитывать, что одно обозначение может быть многозначным в различных контекстах.
Например, символ:
N
может использоваться для обозначения множества натуральных чисел.
При этом разные математические соглашения включают или не включают нуль.
Следовательно, обозначение требует контекстуального уточнения.
Аналогичным образом символ:
+
может обозначать сложение рациональных чисел, сложение векторов или специально определённую операцию иной математической структуры.
Следовательно, буквенное совпадение не гарантирует совпадения математического смысла.
Для устранения неоднозначности предлагается использовать семантический идентификатор:
ID = ;S, C, v, ;;,
где S — система, C — понятие, v — редакция, а ; — уточняющая сигнатура.
Однако такой идентификатор представляет собой инженерный инструмент.
Он не является исчерпывающим философским определением смысла понятия.
Таким образом, семантическая идентификация должна сочетать формальные средства с содержательными определениями.
3.5. Гносеологическое содержание понятия
В авторской гармонической логике гносеологическое содержание понятия связывается с системой признаков и отношений, образующих ментальную модель определённого предмета.
Для нооинженерии данное положение имеет принципиальное значение.
Например, математическое понятие «рациональное число» обладает определённой системой существенных характеристик.
Оно не исчерпывается конкретной текстовой записью дроби.
Следовательно, изменение обозначения не обязательно изменяет содержание понятия.
В другом случае изменение исходного определения может затронуть предметную область.
Например, если термин «число» начинает обозначать не обычное числовое значение, а пару из значения и дополнительной структуры, возникает новая математическая конструкция.
Следовательно, необходимо установить, сохраняется ли исходное понятие или вводится самостоятельный тип объекта.
Особое значение имеет различие между авторской гносеологической категорией и формальным набором признаков технического паспорта.
Последний может фиксировать существенные характеристики, но не обязательно полностью представляет содержание понятия в исходном философском смысле.
Таким образом, инженерная семантика должна сохранять указанное разграничение.
3.6. Объём понятия и критерий принадлежности
Гносеологический объём понятия в авторской системе связан с совокупностью индивидуальных понятий-представителей, удовлетворяющих соответствующим условиям принадлежности.
Для математической инженерии это создаёт возможность постановки задач о допустимости объектов.
Например, можно определить множество:
D; = {k/10;; : k ; Z}.
Тогда принадлежность рационального числа x данному множеству определяется наличием целого числа k, для которого:
x = k/10;;.
Следовательно, для рационального значения можно использовать точную арифметическую проверку.
Однако необходимо различать математический объём понятия и фактически полученный список всех его элементов.
Множество D; бесконечно.
Следовательно, никакая завершённая конечная таблица не содержит всех его значений.
При этом математическая определённость самого множества сохраняется.
Таким образом, критерий принадлежности и полная конечная экспликация совокупности объектов представляют собой разные задачи.
Для авторской теории это различие имеет особое гносеологическое значение.
3.7. Состав понятия и актуализация представителей
Особое место занимает авторская категория состава понятия.
В исходной гармонической логике она связана с явно заданной либо гарантированно порождаемой совокупностью представителей.
При этом существенное значение имеет авторское требование актуализации элементов состава.
Следовательно, состав не должен автоматически отождествляться с техническим перечнем компонент математической программы.
Для нооинженерной реконструкции необходимо разработать специальные способы формализации соответствующей категории.
Например, можно различать математический критерий принадлежности, перечисляющую процедуру и фактически завершённое получение определённой совокупности.
Однако такие формальные категории не являются без доказательства полными эквивалентами авторского понятия состава.
В частности, математическое перечисление бесконечного множества не предполагает существования завершённой конечной записи всех его элементов.
Следовательно, необходимо отдельно исследовать смысл авторского требования одновременной актуализации.
Таким образом, математическая операционализация состава представляет собой самостоятельную научную задачу, а не готовое решение, выводимое из одного современного термина вычислимости.
3.8. Закон строгого тождества как принцип семантической устойчивости
В авторской гармонической логике закон строгого тождества устанавливает требование сохранения содержания, объёма и состава понятия на протяжении соответствующего рассуждения.
Для семантической инженерии это означает необходимость выявления неявных смысловых изменений.
Например, исследователь может сначала использовать термин «равенство» в смысле точного математического равенства.
Позднее тот же термин может применяться к совпадению конечных приближений.
Если соответствующее изменение не обозначено, возникает смысловая подмена.
Однако необходимо учитывать возможность сознательного перехода к другой системе.
Например, в новой нормативной редакции может быть введено самостоятельное отношение классовой эквивалентности.
В таком случае следует установить его определение и обозначение.
Следовательно, закон строгого тождества не запрещает инновационное изменение понятий между различными системами.
Он требует нормативной определённости их использования.
Таким образом, семантическая устойчивость должна обеспечиваться сохранением существенных характеристик понятия внутри установленного контекста и контролируемостью переходов между контекстами.
3.9. Типы смысловых преобразований
Для первоначальной систематизации предлагается различать несколько типов преобразований.
Переименование изменяет обозначение при сохранении математического объекта.
Нормализация приводит различные допустимые записи к установленной форме.
Эквивалентное преобразование сохраняет определённое математическое значение или свойство.
Специализация ограничивает область применения понятия.
Обобщение расширяет установленную предметную область либо систему отношений.
Абстрагирование выделяет определённые свойства при отвлечении от других.
Приближённое преобразование заменяет точный объект конечным приближением.
Нормативная реконструкция изменяет существенные определения или операции.
Однако каждый тип требует самостоятельной математической спецификации.
Например, специализация может сохранять одни теоремы и делать другие неприменимыми.
А приближённое преобразование может не сохранять обычное математическое равенство.
Следовательно, нельзя автоматически объявлять все смысловые преобразования эквивалентными.
Таким образом, необходима типизированная теория семантических переходов.
3.10. Переименование как простейшее преобразование
Рассмотрим математическую формулу:
;x (P(x) ; Q(x)).
При определённых условиях можно заменить связанную переменную x новой переменной y:
;y (P(y) ; Q(y)).
Такое преобразование может сохранять смысл формулы.
Однако необходимо учитывать возможный захват переменных при более сложных подстановках.
Следовательно, даже простое переименование должно осуществляться по формальным правилам.
В логике и теории программирования соответствующие процедуры исследуются посредством понятий допустимой подстановки и альфа-эквивалентности.
Для нооинженерии это показывает, что формальная семантическая технология может иметь строго доказанные свойства.
Однако такие свойства относятся к определённому математическому языку.
Следовательно, их нельзя автоматически переносить на произвольные естественно-языковые понятия.
Таким образом, переименование представляет собой пример смыслового преобразования, допускающего точную формализацию в соответствующей системе.
3.11. Нормализация математических обозначений
Другим важным типом является нормализация.
Например, рациональные числа могут быть заданы различными дробями:
1/3;
2/6;
10/30.
При использовании обычной рациональной арифметики все эти выражения обозначают одно числовое значение.
Можно установить каноническое дробное представление с положительным знаменателем и взаимно простыми числителем и знаменателем.
Следовательно, приведённые записи нормализуются к:
1/3.
Однако данная операция сохраняет математическое значение, но изменяет буквенную форму.
Если задача состоит в историческом документировании, исходные записи могут иметь самостоятельное значение.
Следовательно, нормализация не должна уничтожать информацию о происхождении объекта без специального основания.
Особое значение имеет возможность обратного восстановления.
По одной канонической дроби нельзя определить, какая из множества равных ей записей использовалась первоначально.
Таким образом, семантическая нормализация может быть математически корректной и одновременно информационно необратимой на уровне документа.
3.12. Точное представление и приближённая экспликация
Рассмотрим рациональное число:
x = 1/6.
При усечении до первого класса получаем:
T;(x) = 0,1666666666.
Однако:
1/6 ; 0,1666666666.
Следовательно, операция экспликации не сохраняет точное математическое равенство между исходным объектом и результатом.
При этом может быть установлена граница погрешности.
Для класса n:
|x ; T;(x)| < 10^(;10;).
Следовательно, приближённое преобразование обладает определённой математической гарантией.
Однако эта гарантия не означает, что результат является точным исходным числом.
Таким образом, семантический интерфейс должен фиксировать тип преобразования.
Например, конечная запись может сопровождаться идентификатором исходного числа и правилом усечения.
Особое значение имеет сохранение точного источника.
Без него последующее повышение класса в общем случае не может быть выполнено посредством простого добавления цифр.
Таким образом, приближённая экспликация представляет собой семантически значимое преобразование с контролируемой потерей информации.
3.13. Межклассовая семантическая согласованность
Для класса n определим:
D; = {k/10^(10;) : k ; Z}.
При увеличении класса соответствующие множества значений вложены друг в друга.
Однако необходимо различать вложение конечного значения и повторное вычисление более точного представления исходного числа.
Например, десятизначная запись числа 1/3 имеет вид:
0,3333333333.
Её можно дополнить девяноста нулями и получить запись со ста десятичными позициями.
Однако полученный объект будет представлять прежнее конечное числовое значение.
Он не является правильным стозначным усечением исходного числа 1/3.
Следовательно, необходимо различать:
форматное преобразование;
сохранение числового значения;
повторную экспликацию исходного объекта.
Особое значение имеет необходимость фиксации исходной математической предметности.
Таким образом, межклассовая семантическая согласованность должна определяться посредством конкретных математических отношений, а не только совпадения форматов.
3.14. Семантическая совместимость математических систем
Для взаимодействия различных математических теорий требуется установить правила смыслового преобразования.
Например, рациональное число может рассматриваться как действительное число посредством стандартного вложения.
При этом сохраняются соответствующие арифметические операции.
Однако не всякое межсистемное отображение обладает такими свойствами.
Например, усечение рационального числа до конечного десятичного представления не сохраняет сложение в общем случае.
Следовательно, необходимо различать точные вложения математических структур и приближённые преобразования.
Для формального описания можно использовать условие:
F(a ;; b) = F(a) ;; F(b).
Если оно выполняется для предусмотренной операции, отображение сохраняет соответствующую структуру.
Если нет, необходимо установить характер расхождения.
Особое значение имеет возможность частичной совместимости.
Например, преобразование может сохранять порядок, но не сохранять точную арифметическую сумму.
Таким образом, семантическая совместимость должна характеризоваться картой доказанных инвариантов.
3.15. Семантическая миграция между нормативными редакциями
При изменении математической системы может возникнуть необходимость преобразования ранее полученных объектов.
Например, исходная система использовала усечение.
Новая редакция предусматривает округление к ближайшему значению.
При этом результаты могут различаться.
Для:
x = 1/6
получаем:
T;(x) = 0,1666666666;
R;(x) = 0,1666666667.
Следовательно, миграция должна учитывать математическую операцию.
Однако по одной прежней конечной записи нельзя универсально восстановить новое правильно округлённое значение исходного числа.
Для этого может потребоваться точный источник.
Следовательно, необходимо различать:
миграцию формата;
перевычисление значения;
сохранение прежнего нормативного результата;
создание нового объекта другой редакции.
Особое значение имеет сохранение исторических данных.
Таким образом, семантическая миграция должна включать регистрацию всех преобразований и возможной потери информации.
3.16. Семантический контракт преобразования
Для инженерной организации предлагается разработать семантический контракт.
Он должен определять исходную и целевую системы.
Кроме того, необходимо установить типы преобразуемых объектов.
Особое значение имеет определение сохраняемых свойств.
Например, для нормализации рациональной дроби обязательным инвариантом является точное числовое значение.
Для усечения — принадлежность результата соответствующей десятичной сетке и установленная граница погрешности.
Для межсистемной интерпретации логической формулы могут быть предусмотрены специальные условия сохранения истинности в сопоставляемых моделях.
Однако последнее отношение требует самостоятельного математического доказательства.
Следовательно, контракт должен включать:
предусловия;
математическое правило;
постусловия;
сохраняемые характеристики;
известные потери;
доказательственный статус;
нормативную редакцию.
Таким образом, семантический контракт становится средством управления смысловыми преобразованиями.
3.17. Преобразования математических теорий
Особую группу составляют преобразования целых математических теорий.
Например, одна теория может интерпретироваться в другой.
Однако такая интерпретация требует установления отображения языковых конструкций и проверки соответствующих свойств.
Для определённых формальных систем можно использовать условие сохранения выводимости.
Например, если:
T ; ;,
то при корректной интерпретации может требоваться:
T; ; ;(;),
где ; является соответствующим преобразованием формулы.
Однако необходимо определить, для каких теорем и при каких предпосылках выполняется данное отношение.
Нельзя считать его универсальным свойством любого смыслового перевода.
Особое значение имеют консервативные расширения и дефинициальные эквивалентности.
Они представляют собой различные математические отношения между теориями.
Таким образом, нооинженерная семантика должна использовать формальные методы сопоставления теорий, не заменяя их общими утверждениями о смысловом сходстве.
3.18. Семантические преобразования и доказательственная преемственность
При изменении определения математического объекта необходимо установить, какие доказательства сохраняют силу.
Например, теорема может использовать определённую операцию.
Если её математическое содержание изменяется, прежнее доказательство может оказаться неприменимым.
Следовательно, необходимо исследовать зависимости.
Для практической организации предлагается использовать типизированный граф:
G = ;V, E, ;;,
где вершинами являются определения, аксиомы, теоремы и нормативные редакции.
Рёбра отражают отношения зависимости.
Однако необходимо учитывать, что граф сам по себе не доказывает сохранения математического свойства.
Он предназначен для определения компонентов, требующих повторной проверки.
Особое значение имеет возможность частичной реконструкции.
Например, изменение одной операции может не затронуть теоремы, использующие только другие независимые компоненты.
Следовательно, необходимо избегать как необоснованного переноса доказательств, так и обязательного полного пересмотра всех результатов без анализа зависимостей.
Таким образом, управление семантическими изменениями должно сочетать формальную прослеживаемость и математическую экспертизу.
3.19. Семантические координаты ноотопоценоза
В общей теории нооинженерных экосистем ранее было введено понятие семантических координат.
Применительно к математическому ноотопоценозу они могут использоваться для определения положения объекта относительно нескольких нормативных систем.
Например, математическое представление может характеризоваться:
исходной теорией;
типом объекта;
классом точности;
профилем операции;
нормативной редакцией;
доказательственным статусом.
Однако необходимо различать координаты представления и математическое тождество исходного объекта.
Например, число 1/3 может иметь различные координатные описания в системах первого и второго классов.
При этом исходное рациональное число сохраняет математическое значение.
Следовательно, ноолокация не должна автоматически превращать различные представления одного объекта в различные точные числа.
Таким образом, семантические координаты должны обеспечивать нормативную идентификацию без подмены математических отношений.
3.20. Семантический кадастр математических понятий
Для практической организации предлагается разработать ноокадастр математических понятий и смысловых преобразований.
Он должен содержать самостоятельные записи для каждого нормативно идентифицированного понятия.
В первоначальном варианте предлагается фиксировать:
идентификатор понятия;
наименование и допустимые обозначения;
математическую систему;
исходное определение;
авторство и происхождение;
гносеологические характеристики, если они установлены;
предметную область;
допустимые операции;
отношения с другими понятиями;
нормативную редакцию;
типы смысловых преобразований;
математические инварианты;
доказательственные материалы;
историю изменений.
При этом необходимо различать подтверждённые и предполагаемые характеристики.
Например, наличие записи о предполагаемой эквивалентности двух понятий не означает, что она математически доказана.
Следовательно, каждый существенный тип отношения должен сопровождаться соответствующим статусом.
Таким образом, семантический кадастр может выступать инструментом сохранения определённости понятийных систем.
3.21. Нооиммунная проверка смысловых преобразований
Для контроля преобразований необходимо разработать последовательность проверок.
Первый этап предполагает идентификацию исходной и целевой систем.
Второй — установление математического содержания исходного объекта.
Третий — определение типа преобразования.
Четвёртый — проверку его области применимости.
Пятый — исследование сохраняемых инвариантов.
Шестой — определение возможной потери информации.
Седьмой — проверку нормативной редакции.
Восьмой — формирование доказательственного заключения.
Однако следует учитывать ограничения автоматизации.
Например, проверка точного рационального равенства может выполняться алгоритмически.
Но установление полной семантической эквивалентности произвольных математических теорий не обязательно является разрешимой задачей.
Следовательно, необходимо допускать статус дополнительного исследования.
При этом данный процедурный статус не должен трактоваться как отдельное истинностное значение.
Таким образом, нооиммунная проверка семантических преобразований должна осуществляться в пределах явно определённой области.
3.22. Пример комплексного смыслового преобразования
Рассмотрим исходный объект:
x = 1/6.
Пусть требуется сформировать представление первого класса.
В исходной рациональной арифметике значение задано точно.
При применении усечения получаем:
T;(x) = 0,1666666666.
При округлении:
R;(x) = 0,1666666667.
Следовательно, возникают три математически различных значения:
1/6;
0,1666666666;
0,1666666667.
При этом последние два значения являются конечными рациональными приближениями первого.
Однако они не равны исходному числу.
Следовательно, семантический кадастр должен содержать три самостоятельные записи числовых значений либо иную структуру, сохраняющую данное различие.
Кроме того, обе производные записи должны иметь отношение происхождения от исходного объекта.
Особое значение имеет указание применённой операции.
Таким образом, данный пример демонстрирует необходимость разграничения математического значения, нормативного представления и истории смыслового преобразования.
3.23. Семантическая репродуктивность
Одной из наиболее существенных задач является возможность повторного получения одинаковой математической интерпретации.
Например, при передаче формального определения между исследователями необходимо сохранить исходные значения символов.
При этом буквенного копирования текста может оказаться недостаточно.
Например, выражение может ссылаться на определение из внешней нормативной системы.
Если соответствующая редакция недоступна, смысловая воспроизводимость нарушается.
Следовательно, необходим репродуктивный пакет.
Он должен содержать исходный язык, определения, нормативную редакцию и зависимости.
Особое значение приобретает возможность независимой проверки.
Например, математические преобразования рациональных чисел могут сопровождаться точными вычислительными свидетельствами.
Однако не всякий смысловой переход обладает столь простой математической структурой.
Следовательно, необходимо различать формально доказанную и экспертно установленную репродуктивность.
Таким образом, семантическая ноорепродукция должна обеспечивать сохранение нормативного контекста вместе с текстовым представлением.
3.24. Семантические изменения и полисистемность
При развитии математического знания отдельные понятия могут получать новые определения.
Однако изменение понятия не обязательно означает уничтожение прежней системы.
Например, термин «число» используется в различных математических контекстах.
При этом рациональная, действительная и комплексная системы могут существовать одновременно.
Следовательно, необходима возможность нормативного разграничения соответствующих понятий.
Особое значение имеет различие между расширением предметной области и изменением исходного объекта.
Например, рациональное число может естественно включаться в систему действительных чисел.
Однако такой переход осуществляется посредством определённого математического отображения.
Следовательно, необходимо сохранять правила соответствия.
В другом случае новое понятие может не быть расширением прежнего.
Оно может представлять собой самостоятельную математическую конструкцию.
Таким образом, принцип полисистемности должен сочетаться с типизированной системой семантических преобразований.
3.25. Проект регламента семантической реконструкции
Для практического применения предлагается разработать проект:
НР-СЕМ-01. «Семантические системы, смысловые преобразования и контроль тождества математических объектов».
В первоначальном варианте он должен включать:
Раздел 1. Область применения.
Раздел 2. Термины и определения.
Раздел 3. Типы семантических систем.
Раздел 4. Идентификация математических понятий.
Раздел 5. Нормативная определённость содержания, объёма и состава.
Раздел 6. Закон строгого тождества.
Раздел 7. Типы смысловых преобразований.
Раздел 8. Математические инварианты.
Раздел 9. Контроль информационных потерь.
Раздел 10. Межсистемная совместимость.
Раздел 11. Семантические координаты.
Раздел 12. Кадастровая регистрация.
Раздел 13. Нооиммунная проверка.
Раздел 14. Репродуктивные технологии.
Раздел 15. Управление нормативными редакциями.
При этом документ представляет собой исследовательский проект.
Он не является утверждённым официальным стандартом.
Для его дальнейшей разработки необходима специальная формализация математических отношений и методов проверки.
Таким образом, нооинженерная семантика может формироваться как самостоятельная нормативно организованная дисциплина.
3.26. Основные результаты главы
В настоящей главе разработаны первоначальные основания теории семантических систем и смысловых преобразований.
Предложено определение нооинженерной семантической системы.
Разграничены синтаксический, семантический и прагматический уровни использования математических выражений.
Рассмотрены способы нормативной идентификации понятий.
Исследованы исходные авторские категории содержания, объёма и состава.
Показано значение закона строгого тождества для контроля смысловой устойчивости.
Предложена классификация смысловых преобразований.
Рассмотрены переименование, нормализация, специализация, обобщение, приближённая экспликация и нормативная реконструкция.
На примерах рациональных чисел показано различие между математическим равенством и приближённой эквивалентностью.
Исследованы семантическая совместимость и межклассовая согласованность.
Предложено понятие семантического контракта.
Рассмотрены преобразования математических теорий и доказательственная преемственность.
Разработаны первоначальные принципы семантической координатизации и кадастровой регистрации понятий.
Предложены процедуры нооиммунной проверки и семантической репродукции.
Разработана структура исследовательского проекта регламента НР-СЕМ-01.
Таким образом, нооинженерная семантика рассматривается как система методов, обеспечивающих нормативную определённость математических понятий и контролируемость смысловых преобразований при взаимодействии различных логико-математических систем.
Её центральным принципом является требование явного разграничения:
математического объекта;
его обозначения;
его нормативного определения;
способа представления;
применённого смыслового преобразования;
доказанного отношения соответствия.
Именно такое разграничение позволяет использовать различные математические языки и теории без неявной подмены их системообразующих понятий.
Промежуточные результаты глав 1–3 части IX
В первых трёх главах настоящей части монографии были рассмотрены общие основания нооинженерной реконструкции логики и математической предметности, исторические узлы развития логико-математических систем и специальные методы управления математическим смыслом.
Первым результатом является разграничение исторической, формальной и инновационной реконструкции.
Показано, что восстановление первоначального содержания математической теории не должно отождествляться с созданием её современной формальной модели.
А математическая инновация требует самостоятельного определения новых объектов и правил.
Вторым результатом стало уточнение роли авторских законов гармонической логики.
Закон строгого тождества рассматривается как методологическое основание сохранения содержания, объёма и состава понятия.
Закон исключённого пятого связан с предварительными условиями осмысленности и определённости противоречащих суждений.
Закон гармонии позволяет учитывать различия нормативных и временных контекстов.
При этом соответствующие положения не должны подменять правила вывода конкретных формальных систем без специальной математической разработки.
Третьим результатом стало историко-методологическое сопоставление пяти фундаментальных направлений.
Аристотелевская логика представляет исторический пример систематизации правил рассуждения.
Евклидова геометрия демонстрирует значение исходных конструктивных оснований.
Геометрия Лобачевского показывает возможность создания альтернативной математической системы.
Канторовская теория множеств расширяет предметную область исследования бесконечных совокупностей.
Метаматематические результаты Гёделя устанавливают существенные пределы определённых формальных процедур.
При этом историческое сопоставление не должно превращаться в произвольное отрицание математически доказанных результатов.
Четвёртым результатом стало разработанное разграничение математического равенства, семантической эквивалентности, классовой неразличимости и нормативной совместимости.
Показано, что данные отношения имеют различное математическое содержание.
Например, совпадение конечных представлений не означает точного равенства исходных рациональных чисел.
Пятым результатом стала первоначальная типология смысловых преобразований.
Выделены переименование, нормализация, специализация, обобщение, приближённое представление и нормативная реконструкция.
Для каждого типа необходимо устанавливать сохраняемые свойства и возможные информационные потери.
Шестым результатом стало предложение семантических контрактов, координатных паспортов и кадастровых средств регистрации математических понятий.
Эти конструкции предназначены для сохранения нормативной определённости при параллельном существовании различных математических систем.
Методологическое значение
Проведённое исследование позволяет сформулировать центральное положение.
Нооинженерная реконструкция логики и математики не должна осуществляться путём произвольной замены исторически сложившихся понятий новыми обозначениями. Её необходимым условием является математически и семантически определённое установление того, какие объекты, отношения, операции и доказательства сохраняются, изменяются или утрачиваются при реконструкции.
Особое значение имеет возможность открытого критического сопоставления альтернативных теорий.
Однако научная полемика не заменяет математической доказательности.
Следовательно, конструктивная свобода должна сочетаться с формальными критериями проверки.
На этой основе возникает возможность дальнейшего исследования формальных онтологий, автоматизированных нооинженерных проверок и применения нооинженерных технологий к организации научного знания.
Именно эти задачи должны стать предметом последующих глав настоящей части монографии.
******
Глава 4. Формальные онтологии и нооинженерные системы: принципы концептуальной соизмеримости
4.1. Проблема соотношения онтоинженерии и нооинженерии
В предыдущих главах настоящей части монографии были рассмотрены основания нооинженерной реконструкции логики и математической предметности, исследованы важнейшие исторические этапы развития логико-математических систем и предложены первоначальные методы управления смысловыми преобразованиями.
Однако современная интеллектуальная инженерия располагает уже сформировавшимися направлениями, в которых предметом проектирования являются понятия, отношения и системы знаний.
Особое место среди них занимает онтоинженерия — инженерная деятельность по разработке, использованию и сопровождению формальных онтологий.
В связи с этим возникает вопрос о соотношении онтоинженерии и предлагаемой авторской нооинженерии.
На первый взгляд соответствующие дисциплины обладают близким предметом. Обе предполагают работу с понятиями, определениями, классификациями, отношениями и правилами использования интеллектуальных конструкций.
Однако такое сходство не означает полного совпадения их предметных областей.
Формальная онтология обычно предназначена для определения структуры некоторой области знания в языке с установленной семантикой. Нооинженерия же рассматривается в настоящей монографии как более широкая проектируемая система дисциплин, охватывающая создание, функционирование, воспроизводство, изменение, проверку и нормативное сопровождение ментальных объектов.
Следовательно, необходимо установить не только общие характеристики, но и существенные различия.
Центральная задача главы состоит в разработке принципов концептуальной соизмеримости формальных онтологий и нооинженерных систем без их необоснованного отождествления.
4.2. Основные значения термина «онтология»
Для корректного исследования необходимо различать философское и инженерно-информационное употребление термина «онтология».
В философии онтология традиционно связана с исследованием бытия, существования и фундаментальных характеристик сущего.
В информатике, инженерии знаний и семантических технологиях термин обычно обозначает формализованную систему понятий, отношений и ограничений некоторой предметной области.
При этом формальная онтология может использоваться для классификации объектов, интеграции информационных ресурсов, логического вывода и проверки определённых отношений.
Однако техническая онтология не является полным философским объяснением природы соответствующих объектов.
Например, формальная онтология научных публикаций может содержать понятия «Статья», «Автор», «Теорема» и «Доказательство».
Однако наличие таких классов не решает философский вопрос о природе математической истины.
Равным образом создание класса «Ментальный объект» не доказывает определённую онтологическую концепцию сознания.
Следовательно, необходимо различать формальное описание предметной области и философское обоснование её сущностей.
Таким образом, сопоставление онтоинженерии и нооинженерии должно начинаться с явного определения значения термина «онтология».
4.3. Формальная онтология как техническая система
Предлагается следующее рабочее определение.
Определение 4.1. Формальная онтология — система математически интерпретируемых обозначений, классов, отношений и аксиом, предназначенная для нормативно определённого описания некоторой предметной области и выполнения предусмотренных операций логического вывода.
Для первоначального анализа можно использовать модель:
Ont = ;;, C, R, A, Sem, V;,
где:
; — формальный язык;
C — классы и иные определяемые категории объектов;
R — отношения и свойства;
A — онтологические аксиомы;
Sem — правила математической интерпретации;
V — нормативная редакция.
Данная схема является обобщающей.
В конкретных онтологических языках структура существенно уточняется.
Например, OWL 2 использует формально определённые классы, свойства, индивиды и значения данных. Различные профили OWL 2 устанавливают ограничения выразительности, позволяющие использовать специализированные алгоритмы логического вывода.
Однако формальная онтология не обязательно содержит полный алгоритм построения всех возможных объектов описываемой области.
Кроме того, наличие онтологии не означает фактического существования каждого объекта, который допускается соответствующими аксиомами.
Следовательно, необходимо различать формальную предметную область, логическую интерпретацию и эмпирическое знание.
4.4. Нооинженерная система как объект сравнения
Для сопоставления воспользуемся ранее разработанной общей моделью нооинженерного объекта.
Такой объект может включать системообразующие определения, нормативный геном, функциональные компоненты, интерфейсы, средства проверки и сведения о жизненном цикле.
Однако ни один из названных компонентов не должен рассматриваться как буквальная биологическая структура.
Соответствующая терминология имеет инженерно-эвристическое назначение.
Формальная онтология может выступать компонентом нооинженерной системы, если она используется для определения понятий и отношений.
В частности, посредством онтологии могут описываться типы математических объектов, допустимые интерфейсы и нормативные зависимости.
Однако другие функции нооинженерного объекта выходят за пределы собственно онтологического описания.
Например, воспроизводство длинного числового результата может требовать вычислительного алгоритма.
А проверка математического доказательства — специализированного формального проверяющего механизма.
Следовательно, онтология не должна автоматически считаться достаточной реализацией всей нооинженерной системы.
Таким образом, онтоинженерия и нооинженерия могут обладать общей областью применения, сохраняя самостоятельность своих задач.
4.5. Предметная общность двух инженерных направлений
Между формальными онтологиями и нооинженерными системами существует несколько существенных областей общности.
Обе предполагают работу с понятиями и отношениями.
Обе требуют нормативной определённости используемых обозначений.
Обе могут использовать формализованные модели предметных областей.
Обе допускают построение систем понятийных зависимостей.
Обе могут поддерживать машинно-обрабатываемые представления.
Однако перечисленные характеристики не являются достаточным основанием для признания двух дисциплин тождественными.
Например, формальная онтология может быть предназначена исключительно для классификации научных объектов.
Нооинженерная система, использующая эту онтологию, может дополнительно предусматривать репродукцию математических результатов, регистрацию доказательственных статусов и управление изменениями.
Следовательно, возникает отношение возможного функционального включения.
Но такое включение не должно объявляться обязательным для всех формальных онтологий.
Таким образом, необходимо исследовать соизмеримость относительно определённой функции, а не на основании терминологического сходства.
4.6. Различие предметных задач
Формальная онтология прежде всего задаёт определённые понятия, отношения и аксиомы предметной области.
Нооинженерная система, согласно предлагаемой программе, может включать более широкий комплекс процессов.
К ним относятся проектирование новых объектов, проверка допустимости, управление нормативными редакциями, воспроизводство результатов, адаптация и инновационное развитие.
Однако важно подчеркнуть, что существующая онтоинженерия также располагает собственными методами сопровождения, версионирования и проверки онтологий.
Следовательно, нельзя утверждать, что подобные процедуры отсутствуют в онтоинженерии и впервые возникают только в нооинженерии.
Различие заключается в исследовательском масштабе и концептуальной организации.
В предлагаемой программе нооинженерия стремится объединить соответствующие процессы в систему специализированных дисциплин.
При этом её практическое преимущество должно подтверждаться сравнительными исследованиями и опытными реализациями.
Таким образом, концептуальное отличие само по себе ещё не является доказательством технического превосходства.
4.7. Авторская теория ментальных объектов и формальные онтологии
В теории ментальных объектов В. К. Петросяна математические и другие интеллектуальные конструкции рассматриваются как искусственные ментальные артефакты.
Для них существенны назначение, содержание, определённость и способы использования.
Формальная онтология также является результатом целенаправленной интеллектуальной деятельности.
Следовательно, в рамках авторской ТМО она может рассматриваться как особая разновидность ментального артефакта.
Однако такое включение требует разграничения уровней.
Онтология как документ представляет собой определённую информационную конструкцию.
Онтология как математически интерпретируемая система обладает формальными свойствами.
А онтология как используемый научный инструмент имеет практические функции.
Следовательно, необходимо избегать смешения этих аспектов.
Особое значение имеет возможность технической реализации онтологической системы.
Например, одна формальная онтология может использоваться несколькими программами логического вывода.
При этом ошибка отдельной программы не обязательно означает ошибку исходной онтологической спецификации.
Таким образом, ТМО позволяет рассматривать онтологии в широком контексте интеллектуального конструирования, не устраняя их собственной формальной специфики.
4.8. Формальные онтологии и содержание понятия
В авторской гармонической логике гносеологическое содержание понятия связывается с системой признаков и отношений, образующих ментальную модель.
В формальной онтологии понятие может описываться посредством классов, отношений, аксиом и дополнительных аннотаций.
Однако соответствующие конструкции нельзя автоматически отождествлять.
Например, OWL-класс может определяться через логическое выражение, которому при установленной семантике соответствует определённая интерпретация.
Но такое выражение не обязательно фиксирует все гносеологические характеристики понятия в авторском смысле.
В частности, научное понятие может иметь историческое происхождение, методологические ограничения и специальные способы употребления, не представленные в онтологических аксиомах.
Следовательно, формальная онтология может выражать определённые аспекты содержания понятия, но не обязательно исчерпывать его.
Для нооинженерного сопоставления необходимо устанавливать, какие именно характеристики представлены.
Таким образом, отношение между гносеологическим содержанием и формальной онтологической спецификацией должно исследоваться как частичное соответствие.
4.9. Объём понятия и интерпретация онтологического класса
Особое значение имеет сопоставление гносеологического объёма понятия с расширением формального класса.
В математической семантике онтологическому классу обычно соответствует определённое множество элементов предметной области.
Однако необходимо учитывать, что соответствующая интерпретация определяется относительно модели.
В разных моделях одной формальной теории расширение класса может различаться, если аксиомы не определяют его полностью.
Следовательно, нельзя автоматически отождествлять формальный класс с полностью перечисленной совокупностью объектов.
В исходной авторской теории гносеологический объём имеет специальную связь с понятийными представителями и критерием принадлежности.
Поэтому его нельзя без дополнительных оснований объявлять полным эквивалентом расширения OWL-класса.
Для такого сопоставления необходимо определить отображение между гносеологическими и формально-семантическими характеристиками.
Особое значение имеют условия проверки принадлежности.
Например, логический вывод может устанавливать принадлежность индивида классу при определённых аксиомах.
Но отсутствие такого вывода не всегда означает доказательство непринадлежности.
Таким образом, понятие объёма требует самостоятельного исследования на уровне концептуальной соизмеримости.
4.10. Состав понятия и проблема генерации представителей
Наиболее существенное различие возникает при сопоставлении авторского состава понятия с формальными онтологическими структурами.
В исходной гармонической логике состав связан с явно заданной либо гарантированно порождаемой совокупностью представителей понятия.
Для определения объёма может быть достаточно установленного критерия принадлежности.
Для состава предъявляются дополнительные требования к актуализации или порождению представителей.
Однако формальная онтология не обязательно содержит генератор всех объектов описываемого класса.
Например, онтология может определять понятие натурального числа, но не предусматривать получение всех натуральных чисел в завершённой записи.
Вместе с тем обычная математика допускает алгоритмическое перечисление натуральных чисел.
Следовательно, необходимо различать математическую перечислимость и авторскую гносеологическую актуализацию состава.
Эти отношения имеют различные теоретические основания.
Таким образом, понятие состава не следует механически заменять онтологическим классом, множеством экземпляров или графом отношений.
Его инженерная формализация составляет самостоятельную исследовательскую задачу.
4.11. RDF как язык представления отношений
Одним из широко используемых средств семантических технологий является RDF.
В его основе лежит представление информации посредством троек:
;субъект, предикат, объект;.
Совокупность таких троек образует RDF-граф.
Например, можно представить утверждение:
;Исследование_1, используетМетод, Метод_А;.
Однако RDF-тройка сама по себе не доказывает фактической истинности соответствующего научного утверждения.
Она фиксирует определённое информационное отношение.
Для проверки его достоверности необходимы сведения об источнике, способе получения данных и доказательственных основаниях.
Особое значение имеет возможность сохранения происхождения троек.
Например, необходимо различать непосредственное экспериментальное наблюдение и автоматическое извлечение утверждения из текста.
Следовательно, RDF может использоваться как средство машинного представления нооинженерных отношений.
Однако оно не заменяет математическую и научную экспертизу их содержания.
4.12. OWL 2 и формальная семантика онтологий
OWL 2 представляет собой семейство формализованных средств описания онтологий.
Оно предусматривает классы, свойства, индивиды и другие конструкции.
При этом существует несколько семантических режимов.
В частности, OWL 2 DL связан с математическими основаниями дескрипционных логик и обладает специальными условиями допустимости конструкций.
Для определённых профилей, таких как OWL 2 EL, QL и RL, установлены ограничения языка, позволяющие использовать специализированные методы обработки.
Однако необходимо учитывать различия вычислительных возможностей соответствующих профилей.
Например, уменьшение выразительности может обеспечивать более благоприятные характеристики выполнения отдельных задач вывода.
Следовательно, выбор онтологического языка должен соответствовать назначению системы.
Особое значение имеет необходимость различать проверку согласованности онтологии и проверку истинности научных фактов.
Логически согласованная онтология может содержать эмпирически неправильные утверждения.
Таким образом, формальная корректность онтологической системы является необходимой характеристикой её математической организации, но не универсальным критерием научной достоверности.
4.13. Открытый мир и отсутствие сведений
В стандартной семантике OWL существенное значение имеет допущение открытого мира.
Оно предполагает, что отсутствие определённого факта в базе знаний не обязательно означает его ложность.
Например, пусть онтология устанавливает:
НаучноеИсследование ; ;имеетРезультат.НаучныйРезультат.
Если объект Исследование_1 объявлен научным исследованием, из этого следует существование некоторого результата в соответствующей математической интерпретации.
Однако отсутствие явно зарегистрированного индивидуального объекта результата не обязательно означает нарушение логических аксиом.
Модель может удовлетворять условию посредством неименованного элемента.
Следовательно, логический вывод и контроль полноты регистрационных данных являются разными процедурами.
Для нооинженерной системы это различие принципиально.
Например, нормативный паспорт может требовать явного указания идентификатора результата.
Однако такое требование не следует автоматически из одной OWL-аксиомы существования.
Таким образом, необходимо отдельно определять логические условия и требования к фактически зарегистрированной информации.
4.14. Тождество индивидов и проблема уникальности имён
В OWL также необходимо учитывать отсутствие общего допущения, что разные имена обязательно обозначают разные объекты.
Например, идентификаторы:
Исследователь_A
и
Исследователь_B
могут обозначать одного и того же индивида, если онтология не содержит достаточных условий для их различения.
Следовательно, нельзя автоматически считать различие идентификаторов доказательством различия объектов.
Однако обратное утверждение также требует оснований.
Например, использование отношения owl:sameAs представляет собой сильное утверждение об идентичности индивидов.
Оно не должно вводиться только на основании сходства их имён.
Особое значение имеет связь с законом строгого тождества.
Формальное онтологическое тождество индивидов не является само по себе полным выражением авторского гносеологического требования сохранения содержания, объёма и состава понятия.
Следовательно, необходимо различать идентичность индивида в онтологической интерпретации и нормативную стабильность научного понятия.
Таким образом, система нооинженерного контроля должна использовать разные типы отношений тождества.
4.15. SHACL и нормативная проверка данных
Для проверки RDF-графов относительно определённых ограничений могут использоваться языки валидации, в частности SHACL.
Такой подход позволяет установить требования к структуре зарегистрированных данных.
Например, для каждого научного исследования может предусматриваться обязательное наличие хотя бы одной ссылки на источник.
Если соответствующее отношение отсутствует в проверяемом графе, процедура валидации может зарегистрировать нарушение установленного ограничения.
Однако необходимо подчеркнуть, что речь идёт о соответствии данных конкретной спецификации.
Отрицательное заключение SHACL не обязательно означает логическую противоречивость самой онтологии.
А положительное заключение не доказывает достоверность содержимого всех зарегистрированных источников.
Следовательно, необходимо различать:
логическую согласованность;
структурную валидность данных;
фактическую полноту регистрации;
научную достоверность утверждений.
Таким образом, SHACL может выступать одним из инструментов нооиммунной проверки, но не заменяет другие её уровни.
4.16. Формальный пример различия OWL и SHACL
Предположим, что проектируется система регистрации научных результатов.
В онтологической спецификации устанавливается:
Исследование ; ;имеетИсточник.Источник.
Далее в базе присутствует объект:
Исследование_17 : Исследование.
Однако отсутствует явная тройка, связывающая его с конкретным зарегистрированным источником.
При стандартной OWL-интерпретации это не обязательно делает онтологию противоречивой.
Может подразумеваться существование некоторого неименованного источника.
Теперь введём отдельное правило регистрации:
Каждое исследование должно содержать хотя бы один явно указанный идентификатор источника.
Такое правило можно выразить посредством ограничения SHACL на наличие значения соответствующего свойства.
Следовательно, проверка данных выявит отсутствие зарегистрированного источника.
Однако её заключение относится к полноте данных, а не к доказательству того, что источник математически или фактически не существует.
Таким образом, данный пример показывает необходимость совместного, но раздельного использования онтологических и нормативно-проверочных средств.
4.17. SKOS и понятийные соответствия
Для организации тезаурусов и систем классификации могут использоваться средства SKOS.
Они позволяют описывать понятия, предпочтительные обозначения, иерархические отношения и межсхемные соответствия.
Особое значение имеет различие между отношениями skos:exactMatch и skos:closeMatch.
Они предназначены для установления различных степеней близости понятий в системах организации знаний.
Однако skos:exactMatch не следует автоматически отождествлять с логическим отношением owl:equivalentClass.
Также оно не является универсальным выражением авторского закона строгого тождества.
Например, два научных тезауруса могут содержать близкие понятия, пригодные для совместного информационного поиска.
Но это ещё не означает совпадения всех существенных характеристик их математических определений.
Следовательно, тип соответствия необходимо выбирать с учётом конкретной задачи.
Таким образом, SKOS может обеспечивать понятийную соизмеримость на уровне организации знаний, не заменяя формальных доказательств эквивалентности теорий.
4.18. Типы соответствия онтологических и нооинженерных конструкций
Для первоначального сопоставления предлагается использовать несколько отношений.
Нооинженерная конструкция Возможное онтологическое средство Существенное ограничение
Понятие и его обозначения OWL-класс, SKOS-концепт, аннотации Не исчерпывает гносеологическое содержание
Связь между объектами RDF-свойство, OWL-свойство Не гарантирует истинность зарегистрированного факта
Нормативная типизация Классы и ограничения Требует определённой семантики
Проверка обязательных полей SHACL Не является универсальным логическим доказательством
Смысловое соответствие SKOS mapping, формальное отображение Необходимо определить силу отношения
Тождество индивидов owl:sameAs Не выражает автоматически ЗСТ
Нормативное происхождение Онтология метаданных, PROV Не доказывает научную достоверность
Версия системы Идентификаторы и метаданные Не гарантирует совместимость редакций
Репродуктивный геном Типизированная спецификация, граф зависимостей Не обязательно содержит исполнимый генератор
Нооиммунный контроль Правила и проверочные механизмы Требует специальных доказательственных процедур
Данная таблица представляет собой карту возможных технических соответствий.
Она не означает полного совпадения сопоставляемых понятий.
Особенно важно, что один нооинженерный объект может использовать несколько различных формальных средств.
Следовательно, вопрос о выборе онтологической технологии должен решаться относительно конкретных функций.
4.19. Формальная модель концептуальной соизмеримости
Для дальнейшего исследования предлагается использовать понятие типизированного соответствия.
Пусть существуют две нормативные системы:
A и B.
Между ними может быть определено преобразование:
F: Expr(A) ; Expr(B),
где Expr(A) обозначает соответствующую область выражений исходной системы.
Однако необходимо установить математические свойства F.
Например, если требуется сохранение некоторого логического следования, необходимо доказать соответствующее условие.
В одной из возможных форм:
T_A ; ; ; T_B ; F(;).
Однако данная формула имеет смысл только при определённых теориях, интерпретациях и допустимой области выражений.
Она не является универсальным свойством любого понятийного перевода.
Особое значение имеет возможность обратного соответствия.
Если преобразование сохраняет одно отношение, это не означает, что оно обратимо или сохраняет все характеристики объекта.
Следовательно, концептуальная соизмеримость должна иметь собственный математический контракт.
Таким образом, формальное сопоставление онтологии и нооинженерной системы требует явного определения области, типа преобразования и доказанных инвариантов.
4.20. Онтологические версии и нооинженерное наследование
Онтологии могут изменяться вследствие развития предметной области.
Например, новая редакция может вводить дополнительные классы.
В другом случае изменяются отношения между существующими понятиями.
При этом необходимо установить, сохраняются ли прежние выводы.
Особое значение имеет различие между добавлением новых аннотаций и изменением логических аксиом.
Первое может не затрагивать формальную семантику.
Второе способно изменить множество логических следствий.
Для нооинженерии это связано с механизмами ноонаследования и управления конфигурацией.
Однако необходимо учитывать, что историческое происхождение одной онтологии от другой ещё не доказывает её математической совместимости.
Следовательно, необходимо исследовать отдельные изменения.
Для этого предлагается использовать типизированный журнал нормативных преобразований.
Он должен фиксировать исходную и новую редакции, изменённые аксиомы, затронутые понятия и результаты повторной проверки.
Таким образом, управление онтологическими версиями может выступать специальным случаем нооинженерного контроля изменений.
4.21. Онтологический ноотопоценоз и принцип полисистемности
Совокупность взаимосвязанных онтологий может рассматриваться как специализированная семантическая экосистема.
В предложенной нооинженерной терминологии такая система может выступать одним из видов ноотопоценоза.
Её компонентами являются формальные онтологии, понятийные словари, тезаурусы, графы данных, механизмы вывода, средства валидации и нормативные паспорта.
Однако соответствующие компоненты могут обладать различными логическими основаниями.
Например, OWL используется для формального вывода, а SHACL — для проверки RDF-данных относительно установленных ограничений.
Следовательно, их нельзя объединять без разграничения семантических режимов.
Особое значение имеет возможность существования нескольких конкурирующих онтологий одной предметной области.
При этом нельзя автоматически считать одну из них неправильной только вследствие различий в классификации.
Необходимо установить назначение каждой системы.
Таким образом, полисистемность предполагает сосуществование различных семантических моделей при наличии специальных интерфейсов и процедур проверки.
4.22. Проект онтологического интерфейса нооинженерной системы
Для практического применения предлагается разработать онтологический интерфейс нооинженерного объекта.
Он должен включать сведения о математической и семантической предметной области.
Дополнительно необходимо фиксировать используемый формальный язык.
Особое значение имеет определение нормативных характеристик.
Например, онтологический интерфейс может содержать классы:
Ноообъект;
НормативнаяРедакция;
МатематическаяСистема;
ПроверочноеСвидетельство;
РепродуктивнаяПроцедура.
Однако эти названия сами по себе не образуют готовой формальной онтологии.
Для её разработки необходимо определить свойства, аксиомы, ограничения и семантику.
Следовательно, требуется самостоятельная ОКР.
Особое значение имеет разграничение логических и административных функций.
Например, OWL может определять отношения между типами объектов.
А принятие новой нормативной редакции может требовать специального управленческого решения.
Таким образом, онтологический интерфейс должен обеспечивать математически и организационно корректное взаимодействие соответствующих компонентов.
4.23. Ноометрологическая оценка соизмеримости
Для оценки отношений между онтологиями и нооинженерными системами предлагается использовать многокритериальный профиль.
В него могут входить:
синтаксическая совместимость;
типовая совместимость;
логическая согласованность;
сохранение определённых семантических отношений;
возможность воспроизводства;
нормативная прослеживаемость;
доступность проверочных средств.
Однако перечисленные показатели имеют различную природу.
Например, факт прохождения определённой проверки может иметь категориальный статус.
А время выполнения логического вывода является количественной технической характеристикой.
Следовательно, нельзя без специального обоснования объединять их в один общий числовой показатель.
Особое значение имеет возможность установления обязательных требований.
Например, нарушение математического контракта не должно компенсироваться высокой производительностью системы.
Таким образом, ноометрологическая оценка соизмеримости должна обеспечивать самостоятельное исследование математических и инженерных характеристик.
4.24. Проект регламента онтологической соизмеримости
Для дальнейшей разработки предлагается подготовить исследовательский проект:
НР-ОНТ-01. «Формальные онтологии и нооинженерные системы. Принципы концептуальной соизмеримости».
В первоначальном варианте он должен устанавливать:
Раздел 1. Область применения.
Раздел 2. Термины и определения.
Раздел 3. Классы формальных онтологий.
Раздел 4. Нооинженерные понятийные системы.
Раздел 5. Сопоставление содержания, объёма и состава понятия.
Раздел 6. Семантические интерфейсы.
Раздел 7. Типы понятийных соответствий.
Раздел 8. Логические и нормативные ограничения.
Раздел 9. Проверка математической согласованности.
Раздел 10. Управление редакциями.
Раздел 11. Паспорт онтологического соответствия.
Раздел 12. Требования к техническим реализациям.
Раздел 13. Методы верификации и валидации.
Раздел 14. Регистрация результатов НИОКР.
При этом данный документ имеет статус исследовательского проекта.
Он не является утверждённым официальным стандартом.
Для его практического применения необходимы математическая конкретизация соответствий и опытная разработка технических средств.
4.25. Основные результаты главы
В настоящей главе разработаны первоначальные основания концептуальной соизмеримости формальных онтологий и нооинженерных систем.
Разграничены философское и инженерно-информационное значения понятия онтологии.
Предложена формальная модель онтологической системы.
Показаны общие и специфические функции онтоинженерии и нооинженерии.
Исследованы отношения между формальными классами и авторскими гносеологическими категориями содержания, объёма и состава понятия.
Показана недопустимость их автоматического отождествления.
Рассмотрены средства RDF, OWL 2, SKOS и SHACL.
На конкретном примере показано различие между логическим выводом и проверкой обязательных данных.
Разграничены онтологическое тождество индивидов, семантическое соответствие и закон строгого тождества.
Предложена типология концептуальных отображений.
Рассмотрены нормативные версии, семантические интерфейсы и полисистемная организация онтологических систем.
Разработаны первоначальные положения проекта регламента НР-ОНТ-01.
Таким образом, формальные онтологии рассматриваются как самостоятельный класс ментально-технических конструкций, способных выполнять существенные функции внутри нооинженерных систем, но не исчерпывающих всех задач проектирования, проверки, воспроизводства и развития ноообъектов.
Для практической реализации соответствующих возможностей необходимо исследовать автоматизированные технологии контроля математических и семантических конструкций.
Глава 5. Автоматизированные нооинженерные проверки и интеллектуальные вычислительные системы
5.1. Проблема автоматизации нооинженерного контроля
В предшествующих главах были разработаны первоначальные основания смысловой определённости математических объектов, нооиммунной проверки, семантических преобразований и концептуального взаимодействия формальных онтологий с нооинженерными системами.
Однако переход от теоретических определений к практическим технологиям предполагает создание специальных вычислительных средств.
Современные информационные системы способны выполнять синтаксический анализ, проверку типов, логический вывод, формальную верификацию программ, математические вычисления и обработку крупных массивов научной информации.
При этом необходимо учитывать принципиальные ограничения автоматизации.
Например, возможность машинной проверки отдельного формального доказательства не означает существования универсального алгоритма установления истинности всех математических утверждений.
А высокая языковая компетентность интеллектуальной системы не гарантирует математической корректности сформированного ею ответа.
Следовательно, нооинженерная автоматизация должна основываться на разделении проверяемых свойств.
Центральная задача настоящей главы состоит в разработке архитектуры автоматизированных нооинженерных проверок, обеспечивающей нормативную определённость, доказательственную прослеживаемость и контролируемое использование интеллектуальных вычислительных систем.
5.2. Понятие автоматизированной нооинженерной проверки
Предлагается следующее рабочее определение.
Определение 5.1. Автоматизированная нооинженерная проверка — выполнение техническим средством формально или процедурно определённых действий по установлению соответствия ментального объекта заданным математическим, семантическим, структурным или нормативным требованиям.
В данном определении существенны три обстоятельства.
Первое — наличие проверяемого объекта.
Второе — существование достаточно определённого требования.
Третье — установленность метода проверки.
Следовательно, нельзя считать автоматизированной проверкой произвольное мнение вычислительной системы о качестве математического текста.
Например, программа может установить, что запись содержит ровно десять десятичных позиций.
Однако соответствующее заключение не доказывает правильности всех этих цифр.
В другом случае формальный проверяющий механизм может подтвердить допустимость последовательности логических выводов.
Но он не обязательно устанавливает эмпирическую истинность исходных предпосылок.
Таким образом, автоматизированная проверка должна иметь строго определённый предмет и доказательственный статус.
5.3. Классификация автоматизированных проверок
Для первоначальной систематизации предлагается различать несколько групп.
Синтаксические проверки устанавливают соответствие символической записи определённому языку.
Типовые проверки определяют допустимость операций над объектами соответствующих типов.
Структурные проверки исследуют необходимые компоненты и отношения.
Семантические проверки устанавливают определённые свойства математической интерпретации.
Логические проверки относятся к следованию, согласованности и другим формальным отношениям.
Арифметические проверки контролируют результаты вычислений.
Доказательственные проверки исследуют корректность представленных формальных выводов.
Интерфейсные проверки определяют допустимость межсистемных преобразований.
Репродуктивные проверки обеспечивают повторное получение предусмотренных результатов.
Конфигурационные проверки устанавливают согласованность нормативных редакций.
Однако некоторые задачи могут включать несколько видов контроля.
Например, проверка конечного десятичного представления предполагает арифметическую, структурную и нормативную составляющие.
Следовательно, общий результат должен содержать сведения о каждой выполненной процедуре.
Таким образом, автоматизированная нооинженерия требует многоуровневой организации проверок.
5.4. Общая архитектура автоматизированной системы
Для дальнейшего исследования предлагается использовать модель:
AIS = ;R, P, T, S, M, E, C, A;,
где:
R — реестр требований;
P — средства синтаксической обработки;
T — типовые проверяющие механизмы;
S — семантические средства;
M — математические вычислительные модули;
E — средства доказательственной проверки;
C — управление конфигурацией;
A — аудит и архивирование результатов.
Данная модель является проектной.
Её практическая реализация может осуществляться различными техническими средствами.
При этом необходимо установить границы ответственности каждого компонента.
Например, синтаксический анализатор не должен самостоятельно выдавать заключение о математической истинности теоремы.
А система хранения контрольных сумм не должна считаться доказательством правильности исходных вычислений.
Следовательно, архитектура должна включать типизированные интерфейсы и документирование проверочных полномочий.
Особое значение имеет разделение генерации и проверки математических результатов.
Таким образом, предлагаемая система должна сочетать специализированные вычислительные механизмы с независимыми процедурами контроля.
5.5. Управление исходными нормативными данными
Любая автоматизированная проверка зависит от используемых правил.
Следовательно, необходимо сохранять их нормативную определённость.
Например, один профиль конечной экспликации может предусматривать усечение.
Другой — округление к ближайшему значению.
Если проверяющая система использует неправильный профиль, она может отклонить математически корректный результат.
Поэтому каждый проверочный запуск должен сопровождаться сведениями об исходной спецификации.
Для первоначального описания предлагается использовать структуру:
Check = ;O, N, v, P, E, R;,
где:
O — проверяемый объект;
N — нормативная система;
v — её редакция;
P — процедура;
E — доказательственные сведения;
R — итоговое заключение.
При этом необходимо сохранять различие между содержанием проверки и состоянием технической среды.
Например, изменение версии программной библиотеки может потребовать повторного испытания.
Однако оно не обязательно изменяет математическое определение операции.
Таким образом, нормативная конфигурация должна быть самостоятельным объектом контроля.
5.6. Синтаксический анализ и проверка типов
Одним из наиболее доступных уровней автоматизации является синтаксический контроль.
Если математический язык задан формальной грамматикой, можно разработать алгоритм определения допустимости символической записи.
Например, система может проверять правильность скобочной структуры и допустимость объявленных обозначений.
Следующий уровень связан с типами объектов.
Например, операция рационального деления требует рациональных операндов и ненулевого знаменателя.
Однако необходимость проверки ненулевого значения не всегда решается одной статической типизацией.
В некоторых системах требуются дополнительные доказательственные условия или проверки времени выполнения.
Следовательно, необходимо различать типовую корректность и выполнение конкретных предусловий.
Особое значение имеет возможность использования зависимых типов и других формальных средств для выражения математических ограничений.
Однако выбор конкретной технологии должен определяться проектной задачей.
Таким образом, синтаксический и типовой анализ обеспечивают важный, но ограниченный уровень нооинженерной допустимости.
5.7. Логический вывод в формальных онтологиях
Для автоматизированного анализа понятийных систем могут использоваться OWL-совместимые механизмы логического вывода.
Они способны исследовать определённые отношения классов, индивидов и свойств.
Например, может проверяться выполнимость некоторого класса.
Также возможно выявление отдельных логических следствий заданных аксиом.
Однако необходимо учитывать используемый семантический режим и ограничения языка.
В частности, разные профили OWL 2 обладают различными вычислительными свойствами.
Следовательно, нельзя считать все онтологические задачи одинаково разрешимыми или одинаково эффективными.
Особое значение имеет различие между выводом и валидацией.
Логический механизм может не считать отсутствие явно зарегистрированного факта нарушением вследствие допущения открытого мира.
Однако нормативная проверка данных может требовать наличия соответствующего поля.
Таким образом, автоматизированная нооинженерная система должна разграничивать логическую и структурно-нормативную функции.
5.8. Проверка RDF-графов посредством SHACL
Для контроля обязательных структурных характеристик можно использовать SHACL.
Например, в системе регистрации математических доказательств может быть предусмотрено требование:
Каждое доказательство должно иметь идентификатор исходной теории.
Дополнительно можно требовать указания формального языка и нормативной редакции.
Если соответствующие данные отсутствуют в проверяемом RDF-графе, валидатор может сформировать отчёт о нарушении.
Однако необходимо учитывать, что формальная полнота записи не означает правильности доказательства.
Например, документ может содержать все обязательные поля и при этом использовать недопустимый логический шаг.
Следовательно, необходим отдельный доказательственный проверяющий механизм.
Особое значение имеет возможность хранения SHACL-отчётов вместе с идентификаторами проверенных графов.
Это обеспечивает воспроизводимость нормативной экспертизы.
Таким образом, SHACL может выполнять функцию контроля структуры нооинженерных паспортов, не заменяя проверки математического содержания.
5.9. Автоматизированный контроль закона строгого тождества
Для инженерного применения ЗСТ необходимо исследовать возможность выявления смысловых подмен.
При этом исходный авторский закон относится к сохранению содержания, объёма и состава понятия.
Следовательно, его нельзя свести к машинному сравнению обозначений.
Однако можно разработать частичные автоматизированные процедуры.
Например, система может фиксировать нормативные идентификаторы понятий.
При использовании символа проверяется соответствие установленной редакции.
Если в одном доказательстве один и тот же идентификатор относится к двум несовместимым определениям, формируется сообщение о возможном нарушении.
При этом необходимо учитывать возможность явного введения локального обозначения.
Такое действие не обязательно является ошибкой.
Следовательно, проверяющий механизм должен анализировать область действия определений.
Особое значение имеет необходимость содержательной экспертизы.
Автоматический контроль нормативных идентификаторов не доказывает полного сохранения гносеологического состава понятия.
Таким образом, автоматизация ЗСТ должна осуществляться посредством специализированных проверяемых приближений к его инженерным задачам.
5.10. Автоматизированный контроль условий ЗИП
Закон исключённого пятого в авторской гармонической логике требует предварительной достаточной осмысленности и определённости противоречащих суждений.
Для технического применения можно построить последовательный проверочный процесс.
На первом этапе устанавливается формальная правильность выражений.
На втором исследуется нормативная определённость используемых понятий.
На третьем определяется логическое отношение между суждениями.
После этого могут применяться соответствующие методы доказательства или проверки.
Однако необходимо различать процедурные этапы и истинностные значения.
Например, если система не способна установить достаточную определённость некоторого утверждения, это не означает, что оно имеет специальное третье, четвёртое или пятое истинностное значение.
Речь идёт о состоянии проверочного процесса.
Особое значение имеет возможность использования заключения:
«Требуется дополнительная смысловая экспертиза».
Таким образом, автоматизация ЗИП может обеспечивать дисциплину постановки математических задач, не подменяя правила конкретной логической системы.
5.11. Проверка математических доказательств
Для формального контроля доказательств могут использоваться специализированные проверяющие системы.
Они предназначены для установления того, что представленные шаги вывода соответствуют определённым правилам.
Однако необходимо различать проверку готового доказательства и его автоматический поиск.
Первая задача может быть разрешимой в специально определённом формальном языке.
Вторая способна обладать существенно более сложными математическими свойствами.
Особое значение имеет доверенная основа проверяющего механизма.
Например, если сама программа проверки содержит ошибку, она может ошибочно принять недопустимый вывод.
Следовательно, необходимо исследовать архитектуру доверенных компонентов.
При этом математическое доказательство может зависеть от внешних аксиом или библиотек.
Такие зависимости должны регистрироваться.
Таким образом, проверка формальных доказательств должна включать математическую, программную и конфигурационную составляющие.
5.12. Применение SMT-решателей
Для определённых формализованных задач могут использоваться решатели выполнимости логических формул относительно математических теорий — SMT-системы.
Они объединяют логическую обработку с процедурами исследования специальных предметных областей.
Например, могут рассматриваться ограничения над целыми числами, битовыми векторами и другими формальными структурами.
Однако необходимо учитывать особенности конкретной теории.
Одни классы ограничений обладают эффективными решающими процедурами.
Другие могут быть вычислительно сложными или неразрешимыми в общем случае.
Следовательно, нельзя считать SMT-решатель универсальным механизмом математической истины.
Особое значение имеют результаты вида:
SAT;
UNSAT;
UNKNOWN.
При этом UNKNOWN является процедурным заключением о невозможности установить требуемый результат доступным методом.
Оно не является новым истинностным значением исходной математической формулы.
Таким образом, SMT-средства могут использоваться как специализированные компоненты нооиммунной архитектуры.
5.13. Контрпримеры и ограниченная проверка моделей
Одним из важных методов является автоматизированный поиск контрпримеров.
Если утверждение имеет универсальную форму, обнаружение одного корректного контрпримера может опровергнуть его.
Например, для утверждения:
;a,b,c ; D;: (a ;; b) ;; c = a ;; (b ;; c)
достаточно найти одну тройку, нарушающую равенство.
Однако отсутствие найденного контрпримера не обязательно означает доказательство универсального свойства.
Например, программа могла проверить только ограниченную область значений.
Следовательно, необходимо фиксировать полноту охвата.
Особое значение имеет различие между исчерпывающей проверкой конечной области и выборочным тестированием.
Если область действительно конечна и все случаи проверены корректным алгоритмом, возможно строгое заключение в пределах этой области.
Но такое заключение не должно автоматически распространяться на бесконечную предметную область.
Таким образом, автоматизированный поиск контрпримеров должен сопровождаться описанием математических границ проверки.
5.14. Символьные вычисления и контроль преобразований
Для автоматизации математических операций могут использоваться системы компьютерной алгебры.
Они способны выполнять упрощение выражений, преобразование формул и вычисление различных математических объектов.
Однако корректность преобразования может зависеть от предметной области.
Например:
;(x;) = |x|
для действительного x.
Следовательно, замена данного выражения просто на x требует дополнительного условия:
x ; 0.
Без этого преобразование неправомерно.
Аналогичным образом сокращение дроби может требовать проверки ненулевого знаменателя.
Например:
x/x = 1
верно только при:
x ; 0
в обычной арифметике.
Следовательно, автоматизированная система должна сохранять предусловия математических преобразований.
Особое значение имеет возможность генерации доказательственных обязательств.
Таким образом, символьные вычисления должны сопровождаться контролем допустимости операций, а не только получением внешне упрощённой формулы.
5.15. Точная рациональная арифметика как проверочная основа
Для числовых нооинженерных технологий важное значение имеет точная рациональная арифметика.
Например, рациональное число может быть представлено дробью:
x = p/q, q > 0.
При выполнении арифметических операций можно использовать точные целочисленные вычисления.
Это позволяет избежать ошибок, возникающих вследствие предварительного перевода числа в приближённый машинный формат.
Однако необходимо учитывать ресурсные ограничения.
Размер числителей и знаменателей может существенно возрастать.
Следовательно, техническая реализация должна использовать соответствующие алгоритмы работы с большими целыми числами.
Для нооинженерного контроля особенно важна возможность получения проверяемых арифметических свидетельств.
Например, результат деления с остатком может сопровождаться точным равенством.
Таким образом, рациональная арифметика представляет собой удобную экспериментальную предметную область для разработки математических нооиммунных технологий.
5.16. Проверка конечной десятичной экспликации
Рассмотрим предложенную авторскую шкалу классов точности.
Для класса n:
d; = 10;;
B; = 10^(d;).
При усечении рационального числа:
x = p/q
можно выполнить точное целочисленное деление:
|p|B; = qk + r,
где:
0 ; r < q.
Тогда:
T;(x) = sgn(p) · k/B;.
Следовательно, проверяющая система может контролировать математическое равенство и диапазон остатка.
Кроме того, она должна проверять каноническую запись.
Например, результат первого класса должен содержать ровно десять цифр после десятичного разделителя.
При этом необходимо учитывать знак и завершающие нули.
Таким образом, математическая и форматная проверки могут осуществляться независимо.
Однако успешность такой проверки ещё не доказывает правильности произвольных последующих операций над полученным приближением.
5.17. Расчётный пример автоматизированной проверки
Рассмотрим:
x = 1/6.
Для первого класса:
d; = 10;
B; = 10;;.
Выполним деление:
10;; = 6 · 1666666666 + 4.
Следовательно:
T;(1/6) = 0,1666666666.
Предположим, что технический модуль выдал:
0,1666666667.
Возможны два случая.
Если нормативный профиль предусматривает усечение, результат не соответствует установленному требованию.
Если используется округление к ближайшему значению, результат корректен.
Следовательно, проверка должна учитывать не только исходное число и класс, но и правило операции.
Особое значение имеет необходимость предотвращения смысловой подмены.
Нельзя объявлять математически корректное округление неправильным числом вообще.
Нарушение относится к установленному нормативному контексту.
Таким образом, данный пример показывает принципиальное значение конфигурационной определённости автоматизированных математических проверок.
5.18. Автоматизированный контроль классовой арифметики
Для нооинженерной системы важна возможность проверки алгебраических свойств новых операций.
Например, при классовом умножении:
a ;; b = T;(ab)
необходимо исследовать ассоциативность и дистрибутивность.
Рассмотрим:
h = 10;;;;
a = h; b = 0,9; c = 2.
Тогда:
(a ;; b) ;; c = 0,
но:
a ;; (b ;; c) = h.
Следовательно, ассоциативность не выполняется в общем случае.
Автоматизированный механизм может использовать данный контрпример для проверки первоначальных математических требований.
Однако необходимо различать наличие контрпримера и невозможность использования самой операции.
Операция остаётся математически определённой.
Следовательно, проверочная система должна отклонить не конструкцию в целом, а конкретное неправомерное утверждение об её свойствах.
Таким образом, автоматизированная нооиммунология может поддерживать научную корректировку проектных требований.
5.19. Контроль межклассовых преобразований
Для систем различной точности необходимо проверять правила передачи результатов между классами.
Например, при усечении можно использовать математически определённую проекцию:
p;;;(a) = T;(a), m > n.
При этом выполняются специальные композиционные свойства.
Однако соответствующие свойства не распространяются автоматически на округление.
В частности, последовательное округление через промежуточный класс может отличаться от непосредственного округления исходного объекта.
Следовательно, система должна различать типы операций.
Особое значение имеет возможность информационной потери.
Например, добавление нулей к десятизначному усечению числа 1/3 не восстанавливает правильные дополнительные цифры исходного числа.
Если программа объявляет такую операцию повторной экспликацией, необходимо зарегистрировать нарушение.
Таким образом, проверяющий механизм должен контролировать математическое происхождение результатов, а не только формальную длину их записи.
5.20. Машинно-обрабатываемые доказательственные свидетельства
Для повышения надёжности предлагается использовать ноотехнические свидетельства проверки.
Они должны содержать результат и сведения, необходимые для независимого подтверждения.
Например, для рационального усечения можно сохранить:
исходные числа p и q;
номер класса;
коэффициент k;
остаток r;
математическое равенство деления;
каноническую запись.
При этом необходимо отличать свидетельство от утверждения проверяющей программы об успешности работы.
Свидетельство должно допускать самостоятельную проверку в установленной математической системе.
Особое значение имеет возможность использования разных алгоритмов генерации и проверки.
Однако независимость технических компонентов не устраняет необходимость правильной исходной спецификации.
Таким образом, доказательственные свидетельства должны формироваться в пределах явного математического контракта.
5.21. Интеллектуальные системы и генерация математических гипотез
Современные интеллектуальные вычислительные системы могут использоваться для поиска закономерностей, генерации гипотез и подготовки формальных выражений.
Однако необходимо разграничивать генерацию и доказательство.
Например, система может предложить новую алгебраическую закономерность.
Но её математический статус остаётся гипотетическим до получения необходимых оснований.
Особое значение имеет возможность машинной генерации ошибочных утверждений.
Лингвистически убедительный текст не является математическим доказательством.
Следовательно, интеллектуальная система должна передавать результат на соответствующую проверку.
При этом отдельные задачи могут быть полностью автоматизированы.
Например, правильно реализованная точная рациональная арифметика способна подтверждать определённые вычислительные равенства.
Однако нельзя распространять её возможности на произвольные математические теории.
Таким образом, интеллектуальные системы должны рассматриваться как средства нооинженерного поиска и проектирования, а не как универсальные источники математической истины.
5.22. Языковые модели в нооинженерной архитектуре
Отдельную категорию составляют интеллектуальные системы, основанные на больших языковых моделях.
Они могут выполнять семантический поиск, преобразование текстов, подготовку спецификаций и анализ нормативных документов.
Однако соответствующие системы способны формировать правдоподобные, но фактически неверные утверждения.
Например, языковая модель может предложить математическое доказательство с недопустимым преобразованием.
Она также может неправильно указать источник научного положения.
Следовательно, результаты должны проверяться независимыми средствами.
Для математических задач возможно использование связки:
генератор гипотез ; формальная спецификация ; проверяющий механизм ; нормативное заключение.
Однако необходимо учитывать, что не всякий математический текст допускает непосредственную формализацию.
Следовательно, может потребоваться участие специалиста.
Особое значение имеет документирование границ автоматизации.
Таким образом, языковые модели могут выполнять вспомогательные нооинженерные функции при условии строгого разграничения вероятностной генерации и математически обоснованной проверки.
5.23. Проверка научных текстов и источников
Для научных документов могут использоваться специализированные средства извлечения утверждений и ссылок.
Однако необходимо учитывать различие между наличием цитаты и её содержательной релевантностью.
Например, статья может содержать ссылку на определённый источник.
Но этот источник не обязательно подтверждает соответствующее утверждение.
Следовательно, автоматизированная система должна различать:
обнаружение библиографической ссылки;
проверку доступности источника;
извлечение соответствующего фрагмента;
установление смыслового отношения;
научную экспертизу доказательственного значения.
Особое значение имеет возможность ошибочной интерпретации цитируемого текста.
Например, автор может упоминать гипотезу с целью её критики.
Следовательно, простое обнаружение совпадающих терминов не доказывает поддержку утверждения.
Таким образом, автоматизированная проверка источников должна включать типизацию отношений между документами и научными положениями.
5.24. Нооиммунная проверка происхождения данных
При использовании математических и научных данных необходимо сохранять происхождение соответствующих результатов.
Для этого могут использоваться специализированные модели происхождения, включая PROV.
Однако наличие записи о происхождении не гарантирует достоверность исходного утверждения.
Например, можно точно установить, какая программа сформировала определённый результат.
Но сама программа могла содержать ошибку.
Следовательно, необходимо разграничивать:
происхождение данных;
целостность данных;
воспроизводимость обработки;
математическую корректность;
эмпирическую достоверность.
Особое значение имеет возможность восстановления вычислительной цепочки.
Например, научный результат может зависеть от исходного набора данных, алгоритма обработки и нескольких промежуточных преобразований.
Следовательно, необходимо сохранять соответствующий граф зависимостей.
Таким образом, контроль происхождения представляет собой необходимую, но недостаточную составляющую нооинженерной проверки.
5.25. Защита от некорректных и недоверенных входных данных
Автоматизированные нооинженерные системы могут обрабатывать тексты и данные различного происхождения.
Следовательно, необходимо учитывать возможность наличия ошибок, несовместимых форматов и преднамеренно некорректных инструкций.
Особое значение имеет разграничение содержания внешнего документа и управляющих инструкций технической системы.
Например, найденный научный текст может содержать фрагменты, не относящиеся к математическому предмету проверки.
Такие фрагменты не должны автоматически изменять нормативную конфигурацию системы.
Следовательно, необходимо устанавливать доверенные границы.
При этом меры защиты могут включать проверку типов данных, контроль доступа, разделение ролей и регистрацию действий.
Особое значение имеет необходимость сохранения исходных документов.
Если система автоматически изменяет научный материал в процессе обработки, должна существовать возможность выявить соответствующие изменения.
Таким образом, техническая безопасность является самостоятельной составляющей нооинженерной надёжности.
5.26. Репродуктивность автоматизированных проверок
Для научной применимости проверочной системы необходимо обеспечить возможность воспроизводства её результатов.
При этом должны сохраняться:
исходный объект;
нормативная редакция;
алгоритм;
техническая реализация;
параметры выполнения;
результат;
доказательственные сведения.
Однако повторение одного и того же программного результата не означает его математической корректности.
Например, программа может воспроизводимо выполнять неправильное округление.
Следовательно, необходимы независимые контрольные примеры и математические доказательства.
Особое значение имеют изменения технической среды.
Например, обновление библиотеки вычислений может повлиять на результат.
Следовательно, требуется управление конфигурацией.
Таким образом, автоматизированная проверка должна сопровождаться репродуктивным пакетом, обеспечивающим восстановление как нормативного смысла, так и технических условий.
5.27. Контрольные испытания и покрытие требований
Для технической реализации необходимо разработать программу испытаний.
Она должна включать положительные и отрицательные примеры.
Например, для системы конечной экспликации необходимо проверить числа с завершающимся и периодическим десятичным развитием.
Дополнительно следует исследовать отрицательные значения, нуль и граничные случаи округления.
Особое значение имеет проверка недопустимых входных данных.
Например, знаменатель рациональной дроби не должен равняться нулю.
При этом количество успешно выполненных испытаний не является универсальной мерой математической истинности.
Даже большой набор тестов может не охватывать существенный пограничный случай.
Следовательно, необходимо различать:
покрытие нормативных требований;
покрытие предусмотренных классов входных данных;
результаты фактических испытаний;
математическую полноту проверки.
Таким образом, программа испытаний должна дополнять формальные доказательства, а не заменять их.
5.28. Процедурные заключения и доказательственные статусы
Для автоматизированной системы предлагается использовать несколько независимых видов заключений.
Нормативный допуск означает соответствие установленным проверенным требованиям.
Нормативное отклонение фиксирует конкретное нарушение.
Дополнительная проверка указывает на недостаточность полученных оснований.
Однако эти заключения необходимо отличать от математических статусов.
Например, утверждение может быть формально доказано.
Другое может иметь обнаруженный контрпример.
Третье может оставаться гипотезой.
Следовательно, система должна иметь отдельные поля для процедурного и доказательственного состояния.
Особое значение имеет недопустимость объединения указанных статусов в одну произвольную числовую шкалу.
Например, статус дополнительной проверки не означает «половинной истинности».
Таким образом, архитектура автоматизированной нооиммунологии должна обеспечивать типизированную регистрацию результатов.
5.29. Пример комплексной автоматизированной проверки
Рассмотрим проект научно-вычислительной системы, формирующей конечные представления рациональных чисел.
Входной объект:
1/6.
Нормативный профиль:
первый класс, усечение к нулю.
Предусмотренный результат:
0,1666666666.
Система выполняет несколько независимых действий.
Сначала проверяется допустимость исходной рациональной дроби.
Затем устанавливается класс:
d; = 10.
После этого выполняется точное целочисленное вычисление.
Далее формируется десятичная запись.
Следующий этап связан с проверкой математического значения и количества позиций.
После этого результат связывается с исходной нормативной редакцией.
Наконец, формируется проверочное свидетельство.
Если хотя бы одно обязательное условие не выполнено, система должна зарегистрировать конкретное нарушение.
Однако положительное заключение относится только к установленному комплексу проверок.
Оно не доказывает правильность любой другой арифметической операции, не входящей в спецификацию.
Таким образом, комплексная проверка должна иметь ограниченную, но математически определённую область применения.
5.30. Проект регламента автоматизированной нооинженерной проверки
Для практической организации предлагается подготовить проект:
НР-АВТ-01. «Автоматизированные нооинженерные проверки математических, семантических и нормативных объектов».
В первоначальном варианте он должен включать:
Раздел 1. Назначение и область применения.
Раздел 2. Типы проверяемых объектов.
Раздел 3. Нормативные требования.
Раздел 4. Синтаксические и типовые проверки.
Раздел 5. Семантические проверки.
Раздел 6. Логический вывод и формальная верификация.
Раздел 7. Проверка арифметических операций.
Раздел 8. Межсистемные преобразования.
Раздел 9. Проверка происхождения данных.
Раздел 10. Использование интеллектуальных моделей.
Раздел 11. Процедурные и доказательственные статусы.
Раздел 12. Репродуктивность.
Раздел 13. Контроль конфигурации.
Раздел 14. Испытания и сертификация.
Раздел 15. Аудит и управление изменениями.
Однако данный регламент является исследовательским проектом.
Он не должен рассматриваться как уже принятый официальный стандарт.
Для его практической реализации необходимы специальные НИОКР и математическая проверка соответствующих алгоритмов.
5.31. Основные результаты главы
В настоящей главе разработаны первоначальные основания автоматизированных нооинженерных проверок.
Предложено определение автоматизированной проверки и рассмотрены её основные виды.
Разработана многоуровневая архитектура, включающая синтаксические, типовые, логические, математические и нормативные компоненты.
Исследованы возможности использования OWL, SHACL, формальных проверяющих механизмов, SMT-систем и компьютерной алгебры.
Показана необходимость разграничения логического вывода и структурной валидации.
Рассмотрены способы частичной автоматизации контроля закона строгого тождества и предварительных условий закона исключённого пятого.
На примерах рациональной арифметики показаны методы проверки конечной десятичной экспликации и обнаружения недопустимых алгебраических преобразований.
Исследованы ограничения автоматизированного поиска доказательств и контрпримеров.
Особое внимание уделено машинно-обрабатываемым свидетельствам, интеллектуальным вычислительным системам и большим языковым моделям.
Показана необходимость независимой проверки результатов генеративных систем.
Разработаны первоначальные требования к репродуктивности, контролю происхождения данных, испытаниям и процедурным заключениям.
Предложена структура проекта регламента НР-АВТ-01.
Таким образом, автоматизированные нооинженерные проверки рассматриваются как система специализированных математически и нормативно определённых вычислительных процедур, предназначенных для повышения контролируемости ментальных объектов без необоснованного приписывания техническим средствам универсальной способности устанавливать научную истину.
Следующим этапом становится применение соответствующих технологий к организации и оценке научного знания в целом.
Глава 6. Применение нооинженерных технологий к организации и оценке научного знания
6.1. Проблема инженерной организации научного знания
Современное научное знание представляет собой сложную совокупность понятий, гипотез, теорий, экспериментальных результатов, математических доказательств, методик, программных средств и информационных ресурсов.
При этом развитие науки сопровождается постоянным увеличением количества публикаций, данных и специализированных исследовательских направлений.
Однако количественный рост научной информации не гарантирует соответствующего повышения её смысловой определённости и воспроизводимости.
Например, одна научная идея может получать различные терминологические обозначения.
В другом случае несколько публикаций могут использовать разные определения одного понятия.
А отдельный экспериментальный результат может оказаться недостаточно документированным для независимого повторения.
Следовательно, возникает необходимость исследовать научное знание как специализированную нооинженерную экосистему.
Особое значение имеет возможность разграничения математически доказанных результатов, эмпирических свидетельств, научных гипотез и экспертных оценок.
Эти категории не должны объединяться в один недифференцированный массив утверждений.
Центральная задача настоящей главы состоит в разработке первоначальной модели применения нооинженерных технологий к организации, проверке, воспроизводству и оценке научного знания.
6.2. Научное знание как система ментальных объектов
В авторской теории ментальных объектов научные конструкции могут рассматриваться как результаты целенаправленной интеллектуальной деятельности.
Однако научная система включает объекты различных типов.
Например, математическая теорема отличается от экспериментального наблюдения.
Научная гипотеза отличается от формального определения.
Математическая модель отличается от физического объекта, который она описывает.
Следовательно, необходимо разработать типизированную структуру научного знания.
Для первоначальной классификации можно выделить:
научное понятие;
гипотезу;
утверждение;
теорию;
математическую модель;
доказательство;
экспериментальный результат;
набор данных;
методику исследования;
вычислительный алгоритм;
программную реализацию;
научную публикацию;
нормативный документ.
Однако соответствующие категории могут пересекаться по функциям.
Например, публикация может содержать несколько теорем и экспериментальных результатов.
Следовательно, объект публикации не должен автоматически отождествляться с каждым содержащимся в нём научным утверждением.
Таким образом, организация научного знания должна основываться на типизации исследовательских результатов.
6.3. Научное утверждение как единица нормативного анализа
Одной из центральных конструкций предлагается сделать паспорт научного утверждения.
Предлагается следующее определение.
Определение 6.1. Нооинженерно зарегистрированное научное утверждение — определённое исследовательское положение, сопровождаемое сведениями о предметной области, исходных понятиях, условиях применимости, происхождении и доказательственном статусе.
В первоначальном варианте паспорт должен содержать:
формулировку;
идентификатор;
предметную область;
исходные понятия;
предпосылки;
нормативную редакцию;
сведения об авторстве;
источники;
тип доказательственного основания;
результаты проверок;
ограничения применимости.
Однако наличие всех полей не означает доказанной истинности утверждения.
Например, неправильно сформулированная гипотеза может иметь полностью заполненный паспорт.
Следовательно, документационная полнота и научная достоверность должны исследоваться раздельно.
Таким образом, паспорт обеспечивает организацию проверки, а не заменяет её.
6.4. Математическое и эмпирическое знание
Для корректной оценки необходимо различать математические и эмпирические исследовательские результаты.
Математическая теорема устанавливается посредством допустимого доказательства относительно определённых оснований.
Эмпирическое утверждение опирается на наблюдения, измерения, эксперименты и методы статистического анализа.
Следовательно, проверочные процедуры различаются.
Например, математическое равенство:
1/3 + 1/6 = 1/2
может быть доказано посредством точной рациональной арифметики.
Однако утверждение об эффективности некоторого медицинского вмешательства требует эмпирических исследований.
Следовательно, нельзя оценивать оба результата одним способом.
Особое значение имеет возможность использования математических моделей в эмпирической науке.
При этом корректность математического вычисления не гарантирует правильности исходных эмпирических предпосылок.
Таким образом, нооинженерная система должна регистрировать тип научного утверждения и соответствующий режим доказательственного анализа.
6.5. Иерархия доказательственных отношений
Научное утверждение может обладать различными основаниями.
Например, математическое положение может иметь формальное доказательство.
Экспериментальный результат может подтверждаться независимыми измерениями.
Гипотеза может быть согласована с некоторыми наблюдениями, но оставаться непроверенной в существенных условиях.
Следовательно, необходимо различать доказательственные отношения.
Предлагается использовать категории:
доказано в установленной формальной системе;
подтверждено определённым экспериментом;
поддерживается установленным набором наблюдений;
опровергнуто конкретным контрпримером;
противоречит отдельному эмпирическому результату;
не прошло независимую проверку;
проверка не выполнена.
Однако эти категории не образуют универсальную линейную шкалу истины.
Например, математическое доказательство и статистическое свидетельство обладают различными основаниями.
Следовательно, нельзя объявлять одно эмпирическое исследование «на 80 процентов доказательством» без специальной математической модели.
Таким образом, нооинженерная система научных свидетельств должна быть многотиповой.
6.6. Граф научных утверждений и свидетельств
Для организации научного знания предлагается использовать типизированный граф.
Его вершинами могут выступать научные утверждения, источники, данные, методы, авторы и нормативные редакции.
Рёбрами — отношения происхождения, поддержки, критики, доказательства и использования.
Однако необходимо разграничивать различные значения ссылок.
Например:
Утверждение_A ссылаетсяНа Публикацию_B
не означает автоматически:
Публикация_B доказывает Утверждение_A.
Источник может упоминать положение с целью критики.
Также он может содержать лишь косвенно связанные результаты.
Следовательно, необходимо типизировать отношение.
Например:
поддерживает;
оспаривает;
упоминает;
используетМетод;
повторяетЭксперимент;
уточняет;
исправляет.
Однако соответствующие отношения требуют содержательной проверки.
Таким образом, граф научного знания должен быть не только библиографическим, но и доказательственно-ориентированным.
6.7. Происхождение научных данных
Для научной воспроизводимости существенное значение имеет происхождение результатов.
Например, набор данных может быть получен посредством определённого прибора.
Затем он проходит очистку, преобразование и статистическую обработку.
Следовательно, итоговый результат зависит от нескольких последовательных процедур.
Для их регистрации можно использовать модель:
P = ;D;, A;, D;, A;, D;, …, A;, D;;,
где:
D; — данные определённого состояния;
A; — применённые операции.
Однако данная схема должна учитывать реальные зависимости.
Например, результат может формироваться из нескольких наборов данных.
Следовательно, в общем случае удобнее использовать граф происхождения.
Особое значение имеет возможность сохранения программных версий и параметров обработки.
Однако контроль происхождения не доказывает математическую корректность каждого шага.
Для этого необходимы специальные методы.
Таким образом, происхождение данных должно рассматриваться как самостоятельный объект нооинженерной проверки.
6.8. Научное знание и принципы FAIR
Для организации научных данных существенное значение имеют принципы FAIR.
Они ориентированы на возможность обнаружения, доступности, взаимодействия и повторного использования исследовательских ресурсов.
Однако необходимо учитывать особенности соответствующих категорий.
Например, доступность не обязательно означает полную публичную открытость без каких-либо условий.
Данные могут предоставляться посредством установленных протоколов, включая допустимую авторизацию.
Особое значение имеет наличие машиночитаемых метаданных.
Кроме того, необходимо сохранять сведения о происхождении и условиях использования.
Для нооинженерии принципы FAIR представляют интерес как уже существующая система организации исследовательских объектов.
Однако они не должны объявляться полным эквивалентом предлагаемых ноостандартов.
Например, пригодность данных для повторного использования не обязательно означает доказанную истинность всех содержащихся в них научных утверждений.
Таким образом, FAIR может использоваться как важный внешний нормативный ориентир, требующий дальнейшей соизмеримости с нооинженерными технологиями.
6.9. Научный ноотопоценоз
Совокупность научных объектов и отношений может рассматриваться как специализированный ноотопоценоз.
Его компонентами выступают научные понятия, теории, исследовательские методы, экспериментальные установки, данные, публикации и механизмы проверки.
Однако необходимо различать ментальные объекты и материальные средства научной деятельности.
Например, экспериментальный прибор не является ментальным объектом в буквальном смысле.
Но его техническая спецификация и математическая модель могут входить в нооинженерную информационную систему.
Следовательно, научный ноотопоценоз представляет собой прежде всего нормативно организованную модель интеллектуальных отношений.
Особое значение имеет возможность существования конкурирующих научных направлений.
При этом различие гипотез не обязательно означает нарушение научной системы.
Напротив, критическое сопоставление может быть необходимым механизмом её развития.
Таким образом, научный ноотопоценоз должен поддерживать полисистемность и независимую проверку результатов.
6.10. Ноокарион научной теории
Для научной теории можно определить совокупность системообразующих оснований.
В нооинженерной терминологии она может рассматриваться как ноокарион.
В него могут входить исходные понятия, основные предпосылки, математические модели и правила интерпретации результатов.
Однако конкретный состав необходимо устанавливать отдельно.
Например, изменение одной второстепенной экспериментальной настройки не обязательно означает реконструкцию всей теории.
Но изменение её фундаментального математического определения может затронуть множество выводов.
Следовательно, требуется анализ существенности изменений.
Особое значение имеет возможность сохранения истории редакций.
Например, первоначальная теория может позднее получить расширение.
Однако новое состояние не должно автоматически уничтожать историческую определённость прежнего.
Таким образом, понятие ноокариона может использоваться для организации контроля изменений научных теорий.
При этом оно сохраняет статус авторской инженерно-методологической конструкции.
6.11. Воспроизводимость научного результата
Одним из фундаментальных требований современной научной деятельности является воспроизводимость.
Однако соответствующее понятие имеет различное содержание в математике и эмпирических науках.
Для математической теоремы необходимо обеспечить возможность проверки доказательства в установленной формальной системе.
Для вычислительного результата — сохранение исходных данных, алгоритма и технических условий.
Для эксперимента — описание методики, условий наблюдения и способов анализа.
При этом статистическая воспроизводимость не обязательно означает буквенное совпадение всех результатов.
В условиях случайной изменчивости требуется установить допустимые критерии согласованности.
Особое значение имеют независимые исследования.
Однако отсутствие воспроизведения может иметь разные причины.
Например, могли измениться экспериментальные условия либо выявиться ошибка первоначального анализа.
Следовательно, необходимо исследовать происхождение расхождения.
Таким образом, ноорепродуктология научного знания должна использовать специализированные предметные критерии воспроизводимости.
6.12. Научные гипотезы и нормативные статусы
В научной деятельности существенное место занимают гипотезы.
Они представляют собой утверждения, истинность которых требует дальнейшего исследования.
Однако необходимо разграничивать гипотетический статус и смысловую неопределённость.
Например, гипотеза может быть достаточно строго сформулирована, но ещё не проверена экспериментально.
В другом случае утверждение может содержать неустановленные понятия.
Следовательно, необходимо использовать разные процедурные статусы.
Предлагается различать:
гипотеза сформулирована;
условия проверяемости установлены;
экспериментальная проверка выполнена;
получены поддерживающие свидетельства;
обнаружены противоречащие данные;
требуется дополнительное исследование.
Однако такие статусы не должны превращаться в произвольную шкалу истинности.
Особое значение имеет возможность пересмотра научных заключений.
Таким образом, система научного знания должна сохранять историческую динамику гипотез и их доказательственных оснований.
6.13. Нооиммунная проверка научных публикаций
Для научных публикаций можно разработать многоуровневую систему проверки.
Первый уровень относится к библиографической и документальной определённости.
Второй — к корректности использования терминов и исходных источников.
Третий — к математическим вычислениям и формальным доказательствам.
Четвёртый — к методологии экспериментальных исследований.
Пятый — к статистической обработке данных.
Шестой — к воспроизводимости результатов.
Седьмой — к соответствию этическим и нормативным требованиям.
Однако необходимо разграничивать автоматические и экспертные процедуры.
Например, система может обнаружить отсутствие описания метода.
Но она не обязательно способна самостоятельно оценить научную адекватность сложного эксперимента.
Особое значение имеет возможность использования интеллектуальных средств для предварительного анализа.
При этом их заключения должны иметь установленный доказательственный статус.
Таким образом, нооиммунная проверка научных публикаций должна сочетать формальные технологии с содержательной экспертизой.
6.14. Наукометрия и границы количественных показателей
Для организации научной оценки широко используются библиометрические и наукометрические показатели.
Например, можно исследовать количество публикаций, цитирований и другие характеристики научной деятельности.
Однако подобные показатели обладают ограниченным смыслом.
Количество цитирований не является прямым измерением математической истинности.
Высокий показатель журнала не доказывает качества каждой опубликованной статьи.
А большое число публикаций не обязательно означает высокую научную значимость исследовательской программы.
Следовательно, необходимо различать количественные характеристики научной коммуникации и содержательную оценку исследовательских результатов.
Особое значение имеют рекомендации DORA, Лейденского манифеста и других инициатив по совершенствованию научной оценки.
Они подчёркивают необходимость контекстуального использования количественных показателей и содержательной экспертной оценки.
Таким образом, ноометрология научного знания должна учитывать уже существующий опыт ответственного применения метрик.
6.15. Качественная экспертиза и ответственные показатели
Одним из перспективных направлений является использование многокритериальной оценки научных результатов.
Однако такая оценка должна сохранять самостоятельность различных характеристик.
Например, математическая корректность не может компенсироваться количеством цитирований.
А высокая техническая воспроизводимость не доказывает принципиальной научной новизны.
Следовательно, предлагается разграничивать:
математическую или методологическую корректность;
содержательную новизну;
доказательственную обоснованность;
воспроизводимость;
прозрачность происхождения;
функциональную или научную значимость;
условия повторного использования.
При этом не все характеристики обладают универсальной количественной шкалой.
Например, научная новизна может требовать экспертного сопоставления с предшествующими исследованиями.
Следовательно, произвольное присвоение ей числового балла создаёт риск ложной точности.
Таким образом, комплексная ноометрология должна использовать типизированные показатели и обязательные критерии допуска.
6.16. Документационная полнота и научная корректность
Для определённых задач можно использовать количественные показатели полноты научной документации.
Например, предположим, что паспорт исследования предусматривает восемь обязательных полей.
Если заполнены шесть, формальный показатель равен:
C_doc = 6/8 = 0,75.
Следовательно, документационная полнота составляет 75 процентов.
Однако это не означает, что исследование является на 75 процентов истинным.
Например, все восемь полей могут содержать неправильные данные.
Следовательно, необходимо отдельно проверять их содержание.
Особое значение имеет возможность регистрации обязательных полей, без которых определённая научная процедура не может быть воспроизведена.
Например, отсутствие существенного параметра эксперимента может препятствовать независимой проверке.
Таким образом, документационная полнота представляет собой полезную инженерную характеристику, но не универсальную меру качества научного знания.
6.17. Пример сравнительной оценки двух исследований
Рассмотрим два условных научных исследования.
Исследование A содержит полное описание метода, исходные данные, параметры анализа и сведения о технической реализации.
Исследование B содержит аналогичное заключение, но не предоставляет часть необходимых исходных сведений.
Предположим, что оба исследования опубликованы в журналах одинаковой библиометрической категории.
Из этого не следует, что их научная обоснованность одинаковая.
Исследование A может обладать лучшими условиями для независимой проверки.
Однако даже его документационная полнота не доказывает правильности основного научного вывода.
Возможны ошибки исходной методики.
Следовательно, необходимо исследовать содержательные доказательственные основания.
Особое значение имеет невозможность компенсировать существенный дефект метода высокой цитируемостью.
Таким образом, многокритериальная оценка должна учитывать обязательные требования и самостоятельные доказательственные статусы.
6.18. Научные разногласия и нормативная полисистемность
Научное знание развивается посредством критического сопоставления различных гипотез.
Однако наличие конкурирующих интерпретаций не должно автоматически рассматриваться как нарушение научного порядка.
Например, несколько теорий могут использовать различные модели одного явления.
При этом необходимо установить область применимости каждой модели.
Особое значение имеет возможность математической соизмеримости.
Если теории используют разные исходные понятия, необходимо определить соответствующие смысловые преобразования.
В другом случае они могут формулировать несовместимые эмпирические предсказания.
Тогда требуются соответствующие проверки.
Однако нельзя считать, что всякое научное разногласие обязательно сводится к одной паре противоречащих суждений.
Следовательно, предварительно необходимо установить логическую структуру спора.
Таким образом, полисистемная организация науки должна обеспечивать возможность строгого критического сопоставления альтернативных исследовательских программ.
6.19. Научные исправления, опровержения и реконструкции
Развитие научного знания сопровождается изменением ранее принятых утверждений.
Однако необходимо различать несколько типов изменений.
Уточнение может ограничивать область применения первоначального результата.
Исправление устраняет обнаруженную ошибку.
Опровержение устанавливает несостоятельность определённого утверждения в установленном смысле.
Расширение вводит новые понятия и результаты.
Реконструкция изменяет существенные основания научной системы.
При этом необходимо сохранять историческое происхождение соответствующих положений.
Например, исправленная публикация должна иметь связь с первоначальной редакцией.
Особое значение имеет регистрация причин изменения.
Если математическая теорема была неверно доказана, необходимо установить характер ошибки.
Однако обнаружение дефекта одного доказательства не всегда означает ложности самой теоремы.
Таким образом, научные изменения должны сопровождаться типизированными нормативными процедурами.
6.20. Интеллектуальные системы в организации научного знания
Современные интеллектуальные технологии могут использоваться для поиска научных материалов, выделения понятий, извлечения утверждений и формирования информационных графов.
Однако необходимо учитывать ограничения автоматизированной семантической обработки.
Например, языковая модель может неправильно интерпретировать научную позицию автора.
Она также может смешивать гипотезу и доказанный результат.
Следовательно, требуется независимый контроль.
Особое значение имеет сохранение ссылок на первоисточники.
При этом наличие корректной ссылки не доказывает правильности содержательного вывода.
Следовательно, система должна различать извлечение текста и его научную интерпретацию.
Для математических утверждений можно использовать специализированные формальные средства.
Однако экспериментальные результаты могут требовать предметной экспертизы.
Таким образом, интеллектуальные системы следует рассматривать как вспомогательные средства организации научного знания, а не как замену научному сообществу.
6.21. Машинно-обрабатываемый научный тезаурус
Одним из перспективных результатов нооинженерной программы может стать разработка машинно-обрабатываемого научного тезауруса.
Он должен обеспечивать регистрацию основных понятий и отношений между ними.
Особое значение имеет возможность хранения различных нормативных редакций.
Например, одно научное понятие может иметь несколько исторических определений.
Следовательно, необходимо сохранить их происхождение.
Дополнительно должны регистрироваться допустимые соответствия с понятиями других теорий.
Однако нельзя автоматически считать два понятия тождественными только вследствие совпадения названия.
Следовательно, необходим контроль строгого тождества в установленном авторском смысле.
Особое значение приобретает возможность включения гносеологических характеристик содержания, объёма и состава.
Однако их формализация требует самостоятельной научной работы.
Таким образом, тезаурус должен рассматриваться как развивающаяся нормативная система, а не как окончательный универсальный словарь.
6.22. Ноотехнический жизненный цикл научного результата
Для комплексной организации предлагается использовать модель жизненного цикла научного результата.
Постановка задачи предполагает определение предмета исследования.
Разработка гипотезы включает формулирование проверяемого положения.
Проектирование метода определяет способы получения необходимых данных.
Выполнение исследования обеспечивает формирование результатов.
Математическая и техническая проверка исследует корректность соответствующих процедур.
Экспертная оценка устанавливает научную обоснованность в пределах компетенции соответствующего сообщества.
Публикация и регистрация обеспечивают доступность результата.
Воспроизводство предназначено для независимого подтверждения.
Развитие и реконструкция учитывают новые данные, исправления и изменения теории.
Однако такая последовательность не обязательно является линейной.
Например, обнаруженная ошибка может потребовать возвращения к исходной методике.
Следовательно, система должна поддерживать итерационное развитие.
Таким образом, жизненный цикл научного результата должен включать механизмы обратной связи и управления изменениями.
6.23. Карта качества научного результата
Для практической организации предлагается разработать многомерную карту качества.
Она должна включать независимые характеристики.
Например:
Характеристика Тип оценки Основание
Предметная определённость Нормативный статус Анализ понятий и области применения
Математическая корректность Доказательственный статус Формальное доказательство или проверка
Эмпирическая обоснованность Предметное заключение Наблюдения, эксперименты, статистический анализ
Документационная полнота Формальный показатель Проверка обязательных полей
Воспроизводимость Процедурный статус Независимое повторение
Научная новизна Экспертная оценка Сопоставление с предшествующими результатами
Практическая пригодность Контекстуальная оценка Проверка предполагаемого назначения
Нормативная прослеживаемость Статус регистрации Контроль происхождения и редакций
При этом необходимо разграничивать обязательные и сравнительные характеристики.
Например, отсутствие необходимого математического доказательства не должно компенсироваться высокой публикационной активностью.
Особое значение имеет невозможность механического вычисления одного универсального балла научной истинности.
Таким образом, карта качества должна поддерживать содержательную научную экспертизу и ответственное использование количественных данных.
6.24. Нооинженерная оценка научных программ
Кроме отдельных исследований, предметом оценки могут выступать научные программы.
Однако здесь возникают дополнительные особенности.
Например, фундаментальная исследовательская программа может включать несколько альтернативных гипотез.
Часть из них может быть недостаточно разработана.
При этом отсутствие готового результата не обязательно означает научную бесполезность программы.
Следовательно, необходимо различать уровень научной зрелости и перспективность исследовательского направления.
Особое значение имеет наличие программы проверок.
Например, новая математическая теория должна содержать план формализации и исследования её свойств.
В другом случае технический проект может предусматривать создание опытной реализации.
Следовательно, оценка должна учитывать фактический статус НИР и ОКР.
При этом нельзя объявлять перспективное исследовательское направление уже подтверждённой научной дисциплиной без соответствующих оснований.
Таким образом, нооинженерная оценка программ должна соединять анализ достигнутых результатов и обоснованность последующих исследовательских задач.
6.25. Научная ноостандартизация
Для организации научного ноотопоценоза могут использоваться проекты специализированных ноостандартов.
Они должны регулировать способы регистрации понятий, результатов, доказательств и нормативных редакций.
Однако необходимо учитывать существование уже разработанных международных и профессиональных стандартов.
Следовательно, нельзя формировать новую нормативную систему без анализа их применимости.
Особое значение имеет возможность использования современных онтологических и информационных технологий.
Например, RDF и OWL могут применяться для представления определённых понятийных отношений.
SHACL — для проверки структуры данных.
PROV — для регистрации происхождения.
Однако каждое средство обладает собственной областью применения.
Следовательно, проекты ноостандартов должны обеспечивать совместимость с существующими техническими решениями.
Таким образом, ноостандартизация научного знания должна развиваться как программа концептуальной интеграции и инженерного дополнения, а не как произвольная замена всех существующих нормативных систем.
6.26. Проект регламента организации научного знания
Для дальнейшего развития предлагается подготовить исследовательский проект:
НР-НАУКА-01. «Нооинженерная организация, проверка и оценка научного знания».
В первоначальном варианте он должен включать:
Раздел 1. Назначение и область применения.
Раздел 2. Типы научных объектов.
Раздел 3. Паспортизация научных утверждений.
Раздел 4. Формализация научных понятий.
Раздел 5. Доказательственные отношения.
Раздел 6. Организация научных источников.
Раздел 7. Происхождение данных.
Раздел 8. Нооиммунная проверка.
Раздел 9. Репродуктивность результатов.
Раздел 10. Семантические преобразования.
Раздел 11. Нормативные редакции.
Раздел 12. Многокритериальная оценка.
Раздел 13. Интеллектуальные средства.
Раздел 14. Научная экспертиза.
Раздел 15. Исправления и реконструкции.
Раздел 16. Машинно-обрабатываемый тезаурус.
Раздел 17. Аудит и документирование.
Однако данный регламент имеет статус исследовательского проекта.
Его дальнейшая разработка требует самостоятельных математических, методологических и технических исследований.
Таким образом, нооинженерная организация научного знания должна формироваться как открытая система взаимосвязанных нормативных и проверочных технологий.
6.27. Основные результаты главы
В настоящей главе разработаны первоначальные основания применения нооинженерных технологий к организации и оценке научного знания.
Предложена типизация научных объектов.
Разработано определение нооинженерно зарегистрированного научного утверждения.
Разграничены математические доказательства, эмпирические свидетельства и научные гипотезы.
Предложена модель графа научных утверждений и доказательственных отношений.
Рассмотрены принципы регистрации происхождения данных.
Показано значение FAIR для организации научных ресурсов.
Предложена модель научного ноотопоценоза.
Рассмотрены системообразующие характеристики научных теорий.
Исследованы особенности воспроизводимости математических и экспериментальных результатов.
Разработаны первоначальные основания нооиммунной проверки научных публикаций.
Разграничены наукометрические показатели и содержательная научная оценка.
На сравнительном примере показана невозможность использовать документационную полноту или цитируемость как непосредственную меру истинности.
Рассмотрены научные разногласия, исправления, опровержения и нормативные реконструкции.
Исследованы возможности и ограничения интеллектуальных вычислительных систем.
Предложены первоначальные принципы разработки машинно-обрабатываемого научного тезауруса.
Разработаны модель жизненного цикла научного результата, многомерная карта качества и структура исследовательского проекта регламента НР-НАУКА-01.
Таким образом, нооинженерная организация научного знания рассматривается как система нормативно определённых технологий регистрации, проверки, воспроизводства, сопоставления и развития научных объектов при сохранении самостоятельности математической доказательности, эмпирической достоверности и экспертной оценки.
Итоги части IX. Нооинженерная реконструкция логики, математики, семантики и онтоинженерии
В шести главах настоящей части монографии разработаны первоначальные основания нооинженерной реконструкции логико-математических систем, смысловых структур, формальных онтологий и научного знания.
1. Реконструкция логико-математических оснований
Первым основным результатом стало определение нооинженерной реконструкции как целенаправленной деятельности по анализу, воспроизводству и изменению математических и логических систем.
Разграничены историческая, формальная и инновационная реконструкции.
Показано, что математическая система может изменяться посредством преобразования языка, исходных понятий, аксиом и операций.
Однако такие изменения требуют самостоятельного доказательственного исследования.
Особое значение имеет сохранение нормативной определённости создаваемых конструкций.
2. Историческое исследование математических систем
Вторым результатом стало критическое сопоставление пяти исторических узлов развития логико-математического знания.
Аристотелевская логика рассмотрена как исторический пример нормативной организации допустимых форм вывода.
Евклидова геометрия — как система аксиоматико-дедуктивных и конструктивных математических оснований.
Геометрия Лобачевского — как пример разработки альтернативной математической системы.
Канторовская теория множеств — как направление расширения математической предметности и исследования бесконечных совокупностей.
Теоремы Гёделя — как фундаментальные результаты о возможностях и ограничениях формальных систем.
При этом показана необходимость точного исторического и математического разграничения исходных результатов и их последующих интерпретаций.
3. Семантические преобразования и контроль тождества
Третьим результатом стала разработка первоначальной теории смысловых преобразований.
Показано, что изменение символического обозначения не обязательно изменяет математический объект.
В то же время совпадение обозначений не гарантирует совпадения понятий.
Особое значение имеют авторские гносеологические категории содержания, объёма и состава понятия.
Закон строгого тождества рассматривается как методологическое основание контроля смысловой устойчивости.
Закон исключённого пятого позволяет выделить предварительные условия осмысленности и определённости противоречащих суждений.
При этом данные положения не должны отождествляться с простой технической проверкой одинаковости символов.
4. Формальные онтологии и нооинженерные системы
Четвёртым результатом стало исследование концептуальной соизмеримости формальных онтологий и нооинженерных объектов.
Показано, что онтологические технологии могут выполнять существенные функции внутри нооинженерных систем.
Однако они не исчерпывают всех задач проектирования, проверки, воспроизводства и нормативного развития ментальных объектов.
Особое внимание уделено RDF, OWL, SKOS и SHACL.
Разграничены формальная логическая согласованность, структурная валидность данных, смысловая определённость и научная достоверность.
Предложены первоначальные методы типизированного сопоставления онтологических и нооинженерных конструкций.
5. Автоматизированная проверка ментальных объектов
Пятым результатом стала разработка первоначальной архитектуры автоматизированных нооинженерных проверок.
Рассмотрены синтаксические, типовые, логические, семантические, арифметические, доказательственные и нормативные процедуры.
На примерах классовой арифметики показана необходимость самостоятельной проверки математических операций.
Особое значение имеет разграничение проверки готового доказательства и автоматического поиска доказательств.
Показано, что интеллектуальные вычислительные системы могут содействовать проектированию и исследованию математических объектов.
Однако они не должны рассматриваться как универсальные источники математической истины.
6. Организация и оценка научного знания
Шестым результатом стала постановка задачи нооинженерной организации научного знания.
Предложена система типизации научных объектов и доказательственных отношений.
Рассмотрены происхождение данных, воспроизводимость, научная экспертиза и нормативная регистрация.
Показано значение многокритериального подхода к оценке результатов.
При этом математическая корректность, эмпирическая достоверность, публикационная активность и документационная полнота должны исследоваться раздельно.
Особое значение имеют современные принципы ответственной научной оценки.
Они показывают необходимость сочетания количественных характеристик с содержательной экспертизой.
7. Система исследовательских проектов регламентов
В настоящей части предложена первоначальная система проектов:
Обозначение Предмет
НР-СЕМ-01 Семантические системы, смысловые преобразования и контроль тождества
НР-ОНТ-01 Формальные онтологии и нооинженерные системы
НР-АВТ-01 Автоматизированные нооинженерные проверки
НР-НАУКА-01 Нооинженерная организация, проверка и оценка научного знания
Указанные документы имеют статус исследовательских проектов.
Они не являются официально утверждёнными стандартами.
Для их практического применения необходимы формальная разработка, опытная реализация и подтверждение установленных требований.
8. Общетеоретическое значение части IX
Проведённое исследование позволяет сформулировать принципиальное положение.
Нооинженерная реконструкция логики, математики и научного знания должна осуществляться посредством контролируемого преобразования ментальных объектов с явным установлением сохраняемых определений, изменяемых оснований, допустимых операций и доказательственных ограничений.
При этом математическая корректность не должна подменяться инженерной полезностью.
Формальная согласованность онтологии не является доказательством эмпирической истинности её утверждений.
Техническая воспроизводимость не гарантирует правильности исходных математических предпосылок.
А научная новизна не освобождает новую теорию от необходимости математического обоснования.
Следовательно, полноценная нооинженерная система должна сочетать несколько самостоятельных механизмов:
ноотехническое проектирование;
семантическую определённость;
нооиммунный контроль;
ноорепродукцию;
нооинновационное развитие;
ноометрологическую оценку;
нормативную регистрацию;
управление межсистемными преобразованиями.
При этом необходимо обеспечивать открытость критического исследования.
Различие математических систем не означает автоматической противоречивости одной из них.
Однако совместимость не должна предполагаться без доказательства.
9. Переход к единой нооинженерной экосистеме
Разработанные положения создают основу для следующего этапа монографии.
Он должен быть посвящён архитектуре единой нооинженерной экосистемы знаний и технологий.
Особое значение приобретёт объединение систем математических объектов, семантических координат, формальных онтологий, нормативных редакций и проверочных механизмов.
При этом необходимо сохранить самостоятельность различных математических и научных систем.
Следовательно, единая экосистема не должна превращаться в одну обязательную теорию, механически заменяющую все существующие дисциплины.
Её назначение состоит в организации контролируемого взаимодействия.
Дополнительно требуется разработать механизмы семантической эволюции и нормативной реконструкции понятийных систем.
Особое место должно занять построение машинно-обрабатываемого нооинженерного тезауруса.
При этом подобный тезаурус необходимо рассматривать как перспективный результат дальнейших НИОКР, а не как уже завершённую универсальную систему знания.
Наконец, возникает задача исследования Метаорганона как предполагаемой метасистемы организации интеллектуальных технологий.
Таким образом, девятая часть монографии завершает разработку первоначальных оснований нооинженерной реконструкции логико-математического и научного знания и создаёт переход к проектированию единой полисистемной нооинженерной экосистемы в перспективе Метаорганона.
**********
ЧАСТЬ X. НООИНЖЕНЕРНАЯ ЭКОСИСТЕМА В ПЕРСПЕКТИВЕ МЕТАОРГАНОНА
Глава 1. Архитектура единой нооинженерной экосистемы знаний и технологий
1.1. От отдельных нооинженерных дисциплин к интегрированной экосистеме
В предыдущих частях настоящей монографии были последовательно рассмотрены исторические и методологические основания нооинженерии, разработана общая теория нооинженерных объектов и экосистем, исследованы ноогенетические и нооморфологические механизмы, сформулированы первоначальные положения нооиммунологии, ноорепродуктологии, нооинноватики и нооэволюционики.
Особое внимание было уделено ноотехническому проектированию, ноометрологии, ноолокации, ноостандартизации и системам математических классов. Далее гармоническая математика была рассмотрена как самостоятельная программа математической инженерии, а логика, семантика, формальные онтологии и научное знание — как возможные предметы нооинженерной реконструкции.
Однако совокупность перечисленных разработок ещё не образует автоматически единой инженерной экосистемы.
Для возникновения такой экосистемы недостаточно существования нескольких дисциплин, использующих близкую терминологию. Необходимы общие принципы идентификации объектов, определённые отношения между нормативными системами, средства взаимодействия, процедуры проверки и механизмы управления изменениями.
Следовательно, возникает задача интеграционного проектирования.
При этом необходимо учитывать историческое происхождение рассматриваемой программы. Теория ментальных объектов и общая теория ноотопоценозов относятся к авторским разработкам В. К. Петросяна 1990-х годов. Настоящее исследование представляет собой последующую ноотехническую разработку исходных положений, а не утверждение о том, что все предлагаемые информационные технологии уже были реализованы в первоначальный период.
Центральная задача настоящей главы состоит в формировании проектной архитектуры единой нооинженерной экосистемы знаний и технологий, способной обеспечивать сосуществование, взаимодействие, проверку, воспроизводство и развитие различных ментальных систем.
1.2. Понятие единой нооинженерной экосистемы
Предлагается следующее рабочее определение.
Определение 1.1. Единая нооинженерная экосистема — нормативно организованная полисистемная совокупность нооинженерных объектов, ноосред, популяций, технологий, стандартов и средств взаимодействия, предназначенная для проектирования, использования, проверки, воспроизводства и развития ментальных конструкций.
В этом определении термин «единая» имеет специальное значение.
Он не предполагает обязательного сведения всех логических, математических и научных систем к одной аксиоматике.
Напротив, единая экосистема должна обеспечивать возможность самостоятельного существования различных нормативных систем.
Например, рациональная арифметика, система конечных десятичных представлений и специализированная формальная онтология могут обладать различными объектами и операциями.
Следовательно, их объединение не должно осуществляться посредством произвольного отождествления исходных понятий.
Единство предполагается прежде всего на уровне организации взаимодействия, идентификации, нормативной прослеживаемости и проверочных процедур.
Таким образом, единая нооинженерная экосистема представляет собой систему систем, а не обязательную универсальную теорию всех математических и научных объектов.
1.3. Принцип полисистемности как архитектурное основание
Одним из фундаментальных положений предлагаемой архитектуры является принцип полисистемности.
Он предполагает возможность одновременного существования нескольких нормативно определённых систем.
Например, математическая система первого класса конечной экспликации может использовать десять десятичных позиций.
Система второго класса — сто.
При этом обе системы могут обладать самостоятельным функциональным назначением.
Однако необходимо учитывать, что увеличение количества позиций не всегда сопровождается изменением математического значения.
Для числа:
1/8
представление первого класса:
0,1250000000
уже совпадает с исходным рациональным значением.
Следовательно, повышение класса не обязательно означает улучшение конкретного математического результата.
Аналогичным образом одна система может использовать усечение, а другая — округление.
При этом различие операций не делает одну систему автоматически неправильной.
Следовательно, архитектура должна поддерживать несколько параллельных нормативных профилей.
Таким образом, полисистемность представляет собой принцип организации совместного существования математически определённых альтернатив.
1.4. Единство экосистемы и границы универсализации
Для проектирования необходимо установить, какие характеристики могут быть общими для всех компонентов, а какие должны оставаться системно-специфическими.
К общим характеристикам могут относиться идентификаторы, метаданные происхождения, правила регистрации нормативных редакций и процедуры документирования проверок.
Однако математические аксиомы, операции и отношения не могут автоматически становиться общими.
Например, формальный вывод в классической логике и вычисление рационального числа относятся к различным математическим задачам.
Следовательно, их не следует объединять посредством одного недифференцированного «механизма установления истины».
Особое значение имеет разграничение организационной и математической универсальности.
Организационный протокол может быть общим для различных дисциплин.
Но математическая семантика должна сохраняться отдельно.
Таким образом, единая экосистема должна обеспечивать универсальность интерфейсов в допустимых пределах без требования универсальности всех внутренних математических оснований.
1.5. Общая модель архитектуры
Для первоначального формального описания предлагается представить нооинженерную экосистему как типизированную систему:
E = ;N, R, ;, C, V, P;,
где:
N — совокупность зарегистрированных нооинженерных объектов;
R — отношения между ними;
; — система типов объектов и отношений;
C — нормативные контексты;
V — система редакций и конфигураций;
P — сведения о происхождении и проверочных свидетельствах.
Однако данная модель представляет собой только исходную архитектурную схему.
Она не означает, что все нооинженерные объекты являются графами по своей математической природе.
Графовая структура используется здесь как средство регистрации взаимодействий.
Например, математическая теория может иметь самостоятельную аксиоматическую организацию.
При этом в экосистеме она может быть представлена регистрационной записью, связанной с другими объектами.
Следовательно, необходимо различать внутреннюю математическую структуру объекта и внешнюю информационную модель его связей.
Таким образом, общая архитектура должна обеспечивать взаимодействие различных предметных моделей без принудительного изменения их природы.
1.6. Функциональные уровни экосистемы
Для организации первоначального проекта предлагается выделить несколько взаимосвязанных уровней.
Первый уровень — концептуально-методологический.
Он включает исходные понятия теории ментальных объектов и нооинженерии.
Второй уровень — нормативно-семантический.
Он предназначен для определения понятий, контекстов и правил смыслового взаимодействия.
Третий уровень — объектно-конструктивный.
Он охватывает нооинженерные объекты, их структурные модели и проектные спецификации.
Четвёртый уровень — операционно-технологический.
Он включает математические, логические и иные допустимые процедуры.
Пятый уровень — проверочный.
Он обеспечивает нооиммунные, математические и нормативные проверки.
Шестой уровень — репродуктивный.
Он предназначен для воспроизводства объектов и результатов.
Седьмой уровень — конфигурационный.
Он обеспечивает управление редакциями и нормативными изменениями.
Восьмой уровень — интеграционный.
Он предназначен для межсистемных преобразований и взаимодействия с внешними технологиями.
При этом данные уровни не обязательно соответствуют восьми отдельным программным приложениям.
Они представляют собой функциональную декомпозицию.
Следовательно, техническая реализация может иметь иную модульную структуру при сохранении предусмотренных функций.
1.7. Концептуально-методологический уровень
Основой экосистемы должны выступать определённые исходные понятия.
В частности, необходимо зарегистрировать понятия:
ментального объекта;
нооинженерного объекта;
нооинженерного топоценоза;
ноосреды;
ноопопуляции;
ноовида;
нооинженерного кариона;
ноогенома;
ноомембраны;
семантических координат.
Однако регистрация терминов не означает завершения их математической формализации.
Некоторые понятия обладают преимущественно методологическим характером.
Другие допускают конкретное техническое представление.
Следовательно, необходимо указывать уровень разработанности каждого понятия.
Особое значение имеют исходные авторские определения.
Их нельзя произвольно изменять под требования выбранной программной реализации.
Если для технических целей вводится специальное узкое определение, необходимо зарегистрировать его как самостоятельную инженерную конкретизацию.
Таким образом, концептуальный уровень должен обеспечивать историческую и смысловую преемственность системы.
1.8. Ноокарион экосистемы
В общей теории нооинженерных объектов ранее было введено понятие ноокариона.
Применительно к единой экосистеме его можно использовать для обозначения системообразующей нормативной организации.
Предлагается следующее определение.
Определение 1.2. Ноокарион нооинженерной экосистемы — нормативно выделенный комплекс принципов идентификации, смысловой определённости, допустимости взаимодействий и управления изменениями, обеспечивающий устойчивость её системной организации.
При этом необходимо разграничивать ноокарион и централизованный технический сервер.
Ноокарион представляет собой системообразующую функцию.
Её техническая реализация может быть распределённой.
Например, разные организации могут хранить собственные математические и онтологические системы.
Однако для межсистемного взаимодействия они должны использовать согласованные правила регистрации идентификаторов и нормативных контекстов.
Следовательно, общая архитектура может сохранять единство без обязательного централизованного хранения всех объектов.
Особое значение имеет необходимость независимой проверки существенных изменений.
Таким образом, ноокарион может служить нормативным основанием архитектурной преемственности.
1.9. Ноогеном и конструктивные спецификации
Другим существенным компонентом является нооинженерный геном.
В первоначальной ноогенетической модели он предназначен для описания условий построения и воспроизводства объекта.
Применительно к экосистеме предлагается использовать его как нормативно организованный комплекс конструктивных сведений.
Например, ноогеном математического объекта может содержать:
исходную математическую систему;
определения;
алгоритмы формирования;
предусловия;
постусловия;
требуемые инварианты;
сведения о нормативной редакции.
Однако необходимо различать ноогеном и полный технический архив.
Не всякая информация об объекте необходима для его воспроизводства.
В то же время репродуктивный набор должен быть достаточным для установленного назначения.
Следовательно, состав ноогенома должен определяться относительно конкретной задачи.
Особое значение имеет необходимость сохранения точных исходных математических объектов, если предусмотрены последующие перевычисления.
Таким образом, ноогеном может выступать одним из конструктивных механизмов общей экосистемы.
1.10. Ноосреды, ноопопуляции и ноовиды
Единая экосистема должна учитывать не только отдельные объекты, но и их организованные совокупности.
Ноосреда может рассматриваться как нормативно определённый контекст существования и взаимодействия ментальных объектов.
Ноопопуляция представляет собой совокупность объектов, объединённых установленными характеристиками и отношениями.
Ноовид используется для классификации конструкций по существенным системообразующим признакам.
Однако соответствующие понятия являются элементами авторской инженерно-эвристической терминологии.
Они не означают буквального существования биологических видов в информационных системах.
Например, множество программных реализаций одной математической операции может рассматриваться как определённая ноопопуляция.
Но принадлежность к такой популяции должна определяться формальными критериями.
В другом случае разные математические теории могут относиться к самостоятельным нормативным системам.
Следовательно, их классификация не должна осуществляться только по сходству обозначений.
Таким образом, популяционный уровень предназначен для организации множества конструктивно связанных ментальных объектов.
1.11. Ноомембраны и границы взаимодействия
В общей нооморфологической модели ноомембраны рассматриваются как средства установления границ и условий взаимодействия ноообъектов.
Для архитектуры экосистемы соответствующая функция может быть конкретизирована посредством типизированных интерфейсов.
Например, математический объект одной системы может передаваться в другую только через определённое преобразование.
При этом необходимо установить, какие свойства сохраняются.
Особое значение имеет различие между точным и приближённым преобразованием.
Например, рациональное число может быть представлено конечной десятичной записью посредством усечения.
Однако такая операция в общем случае не сохраняет исходное точное значение.
Следовательно, интерфейс должен содержать сведения о возможной потере информации.
При этом ноомембрана не должна отождествляться исключительно с сетевой защитой.
Она может выполнять математическую, семантическую или нормативную функцию.
Таким образом, ноомембраны представляют собой проектную модель контролируемого сопряжения систем.
1.12. Семантические координаты и ноолокация
Для обеспечения взаимодействия необходимо устанавливать нормативное положение каждого объекта.
Предлагается использовать семантические координаты вида:
Loc(O) = ;D, S, C, T, v, F;,
где:
D — предметная область;
S — математическая или семантическая система;
C — идентификатор понятия;
T — тип объекта;
v — нормативная редакция;
F — функциональный контекст.
Однако данный набор представляет собой один из возможных координатных профилей.
Он не должен объявляться универсальным для всех ментальных объектов.
Например, математическое доказательство может дополнительно требовать идентификаторов аксиом и правил вывода.
А экспериментальный результат — сведений об исходной методике.
Следовательно, система координат должна поддерживать расширение.
Особое значение приобретает возможность использования нескольких координатных описаний одного объекта.
Однако такая полисистемность не должна автоматически означать множественность его математических значений.
Таким образом, ноолокация предназначена для обеспечения контекстуальной определённости объектов в общей экосистеме.
1.13. Граф связей и типизированные отношения
Для интеграционной архитектуры может использоваться типизированный граф объектов и отношений.
Его вершинами выступают нормативно идентифицированные математические, семантические и иные ментальные конструкции.
Рёбрами — отношения различного назначения.
Например:
определяетсяВ;
используетПонятие;
зависитОт;
воспроизводитсяПо;
провереноСредством;
происходитИз;
являетсяРедакцией;
преобразуетсяВ.
Однако необходимо учитывать математические различия между такими отношениями.
Например, происхождение объекта не означает математического тождества.
А использование понятия не означает доказательственного подтверждения его содержания.
Следовательно, типы отношений должны иметь собственные определения.
Особое значение имеет возможность проверки их допустимых сочетаний.
Например, отношение нормативного наследования может соединять две редакции одной системы.
Но оно не должно автоматически превращаться в утверждение об их полной семантической эквивалентности.
Таким образом, графовая архитектура должна обеспечивать типизированную, а не произвольно ассоциативную интеграцию.
1.14. Нормативно-семантический реестр
Одним из центральных компонентов экосистемы предлагается сделать нормативно-семантический реестр.
Он должен хранить сведения о понятиях, определениях, предметных областях и нормативных редакциях.
Однако необходимо различать реестр и полную систему знания.
Регистрационная запись может содержать необходимые сведения для идентификации понятия.
Но она не обязательно исчерпывает его научное содержание.
Особое значение имеют авторские гносеологические категории содержания, объёма и состава.
Их нельзя механически заменить текстовым определением, перечнем экземпляров или набором связей.
Следовательно, реестр должен поддерживать специальные поля, позволяющие фиксировать соответствующие характеристики и их доказательственный статус.
При этом допускается регистрация неполной разработанности.
Например, понятие может иметь установленное определение, но не обладать формализованной процедурой актуализации состава.
Такое состояние должно фиксироваться явно.
Таким образом, нормативный реестр должен поддерживать содержательную определённость без создания фиктивной полноты.
1.15. Операционно-технологический уровень
Следующий уровень включает средства выполнения математических и иных предусмотренных операций.
Например, система может содержать модуль точной рациональной арифметики.
Дополнительно могут использоваться алгоритмы конечной десятичной экспликации.
Другие модули могут обеспечивать проверку формальных доказательств или логический вывод в онтологиях.
Однако необходимо разграничивать математические предметные области.
Например, проверка арифметического равенства не эквивалентна проверке логической согласованности онтологии.
Следовательно, каждая операция должна иметь собственный контракт.
Такой контракт должен определять входные типы, предусловия, результат и сохраняемые свойства.
Особое значение имеет возможность использования нескольких технических реализаций одной математической операции.
При этом необходимо установить критерии их функционального соответствия.
Таким образом, технологический уровень должен обеспечивать модульное исполнение специально определённых операций.
1.16. Нооиммунный уровень
В общей теории нооинженерии нооиммунология предназначена для контроля допустимости ментальных конструкций.
В интегрированной экосистеме соответствующая функция должна быть распределена между несколькими проверочными механизмами.
Например, синтаксический анализатор проверяет форму записи.
Типовой механизм устанавливает допустимость операций.
Математический проверяющий модуль исследует определённые вычислительные свойства.
Семантический компонент анализирует нормативные значения понятий.
Однако необходимо разграничивать результаты проверок.
Например, успешная структурная валидация не доказывает истинности научного утверждения.
А наличие формально правильной записи не означает корректности всех математических преобразований.
Следовательно, итоговый статус должен содержать сведения о конкретных выполненных процедурах.
Особое значение имеет возможность дополнительной экспертизы.
При этом процедурный статус не должен автоматически считаться истинностным значением.
Таким образом, нооиммунный уровень обеспечивает контролируемую допустимость объектов относительно определённых требований.
1.17. Ноорепродуктивный уровень
Для устойчивого существования экосистемы необходимо обеспечить воспроизводство объектов и результатов.
Например, математическое представление должно быть связано с точным исходным объектом и нормативной операцией.
Доказательство — с аксиомами и правилами вывода.
Научный результат — с исходными данными и методикой.
Следовательно, необходимо использовать специализированные репродуктивные пакеты.
Однако их состав зависит от предметной области.
Для точной рациональной арифметики достаточно определённых целочисленных данных и математических правил.
Для экспериментального исследования могут потребоваться сведения о приборах, условиях наблюдения и методах обработки.
Особое значение имеет возможность независимой проверки.
При этом повторяемость одного результата не обязательно доказывает универсальную корректность соответствующей программы.
Таким образом, ноорепродуктивный уровень должен обеспечивать воспроизводство в пределах явно установленных отношений соответствия.
1.18. Нооинновационный и нооэволюционный уровни
Единая экосистема должна поддерживать развитие математических и семантических конструкций.
Однако необходимо различать инновацию и обычное исправление ошибки.
Например, исправление программного дефекта при сохранении математической спецификации представляет собой корректировку реализации.
Замена самой операции усечения округлением создаёт новую нормативную конструкцию.
Следовательно, требуется различная процедура регистрации.
Особое значение имеет возможность параллельного существования редакций.
Новая система не обязательно устраняет прежнюю.
Кроме того, математическая новизна не гарантирует универсального превосходства.
Например, увеличение класса точности может сопровождаться дополнительными ресурсными затратами.
Следовательно, необходимо использовать многокритериальную оценку.
Таким образом, инновационный и эволюционный уровни должны поддерживать контролируемое развитие без обязательного навязывания единой линии прогресса.
1.19. Происхождение и доказательственные свидетельства
Для интегрированной экосистемы особое значение имеет регистрация происхождения объектов.
Например, математический результат может быть получен посредством определённого алгоритма.
Далее он может пройти независимую проверку.
После этого на его основании формируется другой объект.
Следовательно, необходимо сохранять цепочку соответствующих преобразований.
Для этого могут использоваться модели происхождения данных, в том числе PROV-O.
Однако необходимо разграничивать происхождение и математическую истинность.
Например, точное знание о том, какая программа сформировала результат, не означает доказательства правильности этого результата.
Следовательно, необходимы самостоятельные проверочные свидетельства.
Особое значение имеет возможность связи свидетельства с конкретной нормативной редакцией.
Таким образом, происхождение и доказательственная проверка должны представлять собой взаимосвязанные, но самостоятельные механизмы экосистемы.
1.20. Архитектура доверия и ответственности
При объединении различных интеллектуальных систем необходимо установить принципы ответственности за изменения и проверочные заключения.
Например, разработчик математической операции может подготовить новую спецификацию.
Но её утверждение в определённой нормативной системе может требовать независимой экспертизы.
Следовательно, необходимо различать роли автора, разработчика, проверяющего и утверждающего субъекта.
Особое значение имеет возможность документирования разногласий.
Например, математическая гипотеза может быть поддержана одной исследовательской группой и оспорена другой.
Однако техническая система не должна скрывать доказательственные основания сторон.
Следовательно, необходимо сохранять ссылки на исходные материалы.
При этом права доступа могут различаться.
Например, определённые научные данные могут иметь ограничения на распространение.
Следовательно, архитектура должна обеспечивать разграничение доступа без подмены научной экспертизы административными правилами.
Таким образом, доверие должно основываться на прослеживаемости действий и проверяемости заключений.
1.21. Централизованная и федеративная архитектуры
Для технической реализации возможны различные организационные модели.
Централизованная архитектура предполагает размещение основных сервисов и регистрационных ресурсов в единой управляемой среде.
Она может упрощать согласование нормативных правил.
Однако при этом возникает зависимость от центрального управляющего механизма.
Федеративная архитектура допускает существование самостоятельных систем, взаимодействующих посредством согласованных интерфейсов.
Она может лучше соответствовать принципу полисистемности.
Однако требует более сложных процедур согласования редакций и семантических соответствий.
Следовательно, нельзя заранее объявлять одну архитектуру универсально предпочтительной.
Для первоначального проекта целесообразно рассмотреть гибридную модель.
В ней общие правила идентификации и обмена задаются согласованными спецификациями, тогда как конкретные предметные системы сохраняют самостоятельность.
Таким образом, техническая архитектура должна определяться масштабом, назначением и условиями управления экосистемой.
1.22. Пример интеграции математической системы первого класса
Рассмотрим конкретный математический объект:
x = 1/6.
Он задан точно в рациональной арифметике.
Предположим, что необходимо сформировать конечное представление первого класса по правилу усечения.
Тогда:
n = 1;
d; = 10;
B; = 10;;.
Выполним точное целочисленное деление:
10;; = 6 · 1666666666 + 4.
Следовательно:
T;(1/6) = 0,1666666666.
Для его регистрации в экосистеме необходимо сохранить несколько различных объектов.
Первый — исходное точное рациональное число.
Второй — нормативную спецификацию первого класса.
Третий — операцию усечения.
Четвёртый — вычислительную реализацию.
Пятый — полученную десятичную запись.
Шестой — математическое свидетельство её правильности.
Седьмой — сведения о нормативной редакции.
Следовательно, один конечный результат должен быть связан с определённой системой происхождения.
Таким образом, данный пример демонстрирует практический смысл интеграционной архитектуры.
1.23. Альтернативный профиль округления
Предположим, что другая математическая система использует округление к ближайшему значению.
Для того же исходного числа:
R;(1/6) = 0,1666666667.
Следовательно, возникает другой нормативный результат.
Однако он не должен заменять прежний без явного изменения математического контекста.
В экосистеме необходимо сохранить две самостоятельные операции.
При этом исходное рациональное число может оставаться общим.
Особое значение имеет возможность регистрации отношений между результатами.
Например, можно установить, что оба значения являются конечными приближениями числа 1/6.
Но они не являются точными математическими равенствами исходного числа.
Следовательно, необходимо избегать использования одного неопределённого отношения «эквивалентно».
Для каждого отношения требуется математическое описание.
Таким образом, полисистемная архитектура позволяет сохранять различные корректные нормативные результаты без их смыслового смешения.
1.24. Межсистемные преобразования и потери информации
Для взаимодействия систем необходимо определить преобразования между представлениями.
Например, результат второго класса может быть преобразован к первому посредством усечения.
Однако необходимо учитывать, что такое преобразование может терять информацию.
Обратное преобразование с добавлением нулей сохраняет конечное числовое значение, но не обязательно восстанавливает правильные цифры исходного математического объекта.
Следовательно, необходимо различать:
вложение конечного значения;
проекцию в младший класс;
повторное вычисление из точного источника;
приближённую реконструкцию.
Особое значение имеет необходимость документирования необратимости.
Например, если точный исходный объект утрачен, дальнейшее довычисление может оказаться неоднозначным.
Таким образом, интерфейсная архитектура должна содержать сведения о сохраняемых свойствах и возможных информационных потерях.
1.25. Надёжность и безопасность экосистемы
Для технической эксплуатации необходимо разработать систему требований к надёжности.
Она должна учитывать целостность нормативных данных, доступность сервисов и корректность критических операций.
Однако необходимо разграничивать техническую надёжность и математическую правильность.
Например, программа может безотказно выдавать один и тот же неправильный результат.
Следовательно, устойчивость технической работы не является доказательством корректности алгоритма.
Особое значение имеет возможность восстановления после повреждения данных.
Для этого необходимо сохранять архивные редакции, контрольные сведения и репродуктивные пакеты.
При этом контрольные суммы могут использоваться для обнаружения изменений файлов.
Однако они не доказывают математическую истинность исходного содержимого.
Следовательно, необходимо сочетать технические и математические методы.
Таким образом, безопасность экосистемы должна охватывать информационные, нормативные и доказательственные аспекты.
1.26. Критерии качества интеграционной архитектуры
Для инженерной оценки предлагается использовать несколько групп характеристик.
Семантическая определённость отражает наличие установленных понятий и нормативных контекстов.
Математическая корректность характеризует выполнение предусмотренных математических требований.
Интероперабельность определяется возможностью взаимодействия систем.
Репродуктивность связана с повторным получением результатов.
Прослеживаемость обеспечивает регистрацию происхождения и изменений.
Масштабируемость характеризует способность технической реализации обрабатывать увеличение нагрузки.
Надёжность относится к устойчивости предусмотренного функционирования.
Управляемость характеризует возможность контроля редакций и ответственности.
Однако не все перечисленные свойства обладают универсальной числовой шкалой.
Следовательно, необходимо определять конкретные показатели и методы проверки.
Особое значение имеет разграничение обязательных и сравнительных требований.
Например, нарушение критического математического инварианта не должно компенсироваться высокой вычислительной производительностью.
Таким образом, качество архитектуры должно оцениваться многокритериально.
1.27. Этапы проектирования и опытного внедрения
Для дальнейшего развития предлагается выделить несколько стадий НИОКР.
Первая стадия — концептуальное проектирование.
Необходимо определить основные объекты, функции и нормативные основания.
Вторая стадия — разработка информационной модели.
Следует установить типы объектов и отношений.
Третья стадия — формализация семантических интерфейсов.
Необходимо разработать правила идентификации и преобразований.
Четвёртая стадия — создание опытного регистра.
Предусматривается техническая реализация ограниченного набора функций.
Пятая стадия — разработка проверочных механизмов.
Выполняется автоматизация определённых математических и нормативных процедур.
Шестая стадия — экспериментальная интеграция.
Проверяется взаимодействие нескольких самостоятельных систем.
Седьмая стадия — оценка и реконструкция.
Исследуются выявленные ограничения.
При этом необходимо регистрировать фактический статус каждой стадии.
Таким образом, единая экосистема должна создаваться посредством последовательных проверяемых разработок, а не объявляться завершённой вследствие наличия общей концепции.
1.28. Основные результаты главы
В настоящей главе предложены первоначальные основания архитектуры единой нооинженерной экосистемы знаний и технологий.
Разграничены единство интеграционной организации и математическая универсальность.
Показано значение принципа полисистемности.
Разработана общая типизированная модель экосистемы.
Выделены концептуальный, семантический, конструктивный, операционный, проверочный, репродуктивный, конфигурационный и интеграционный уровни.
Рассмотрены ноокарион, ноогеном, ноомембраны, ноосреды и ноопопуляции как специализированные архитектурные конструкции.
Предложены первоначальные способы семантической координатизации и регистрации нормативных объектов.
Исследованы механизмы контроля, воспроизводства, инновационного развития и происхождения результатов.
Рассмотрены централизованная и федеративная архитектуры.
На примере числа 1/6 показана необходимость самостоятельной регистрации точного объекта, нормативной операции, конечного представления и доказательственного свидетельства.
Предложены основные критерии качества и этапы опытного внедрения.
Таким образом, единая нооинженерная экосистема рассматривается как перспективная нормативно и технически организованная система взаимодействия самостоятельных ментальных конструкций, обеспечивающая их определённость, воспроизводимость, проверяемость и контролируемое развитие.
Однако устойчивость такой экосистемы невозможна без специальных механизмов управления изменением понятий.
Поэтому необходимо исследовать семантическую эволюцию, нормативную реконструкцию и преемственность понятийных систем.
Глава 2. Семантическая эволюция, нормативная реконструкция и преемственность понятийных систем
2.1. Проблема изменения смысла в развивающейся экосистеме
Ментальные объекты и системы их организации не остаются неизменными на протяжении исторического развития.
Научные понятия получают новые определения.
Математические теории расширяются.
Нормативные документы пересматриваются.
Алгоритмы изменяются вследствие обнаруженных ошибок и появления новых исследовательских возможностей.
Следовательно, единая нооинженерная экосистема должна поддерживать семантическое развитие.
Однако изменение понятия способно нарушить определённость ранее созданных объектов.
Например, математическое доказательство может использовать исходное определение операции.
Если позднее операция изменяется, прежний вывод не обязательно остаётся применимым.
Следовательно, возникает необходимость контроля смысловой преемственности.
Особое значение имеют авторские законы гармонической логики.
Закон строгого тождества требует сохранения содержания, объёма и состава понятия внутри соответствующего рассуждения.
Закон гармонии учитывает различие времени и отношения, в котором рассматриваются суждения.
Таким образом, семантическая эволюция должна обеспечивать возможность изменения понятий между нормативными состояниями без их неявной подмены внутри фиксированного контекста.
2.2. Определение семантической эволюции
Предлагается следующее рабочее определение.
Определение 2.1. Семантическая эволюция нооинженерной системы — исторически или нормативно организованная последовательность изменений её понятий, определений, отношений и способов использования, сопровождаемая установленными связями происхождения и преемственности.
В данном определении необходимо разграничивать изменение и развитие.
Не всякое изменение представляет собой улучшение.
Например, новая редакция математической системы может расширить функциональные возможности.
Однако одновременно она способна потерять некоторые прежние свойства.
Следовательно, нельзя автоматически считать каждую новую редакцию более качественной.
Особое значение приобретает возможность существования нескольких параллельных направлений.
Например, из одной исходной системы могут возникнуть две альтернативные конструкции.
Одна может быть ориентирована на математическую точность.
Другая — на ограниченные вычислительные ресурсы.
Следовательно, семантическая эволюция не обязательно образует единственную линейную последовательность.
Таким образом, её следует рассматривать как потенциально ветвящуюся систему нормативных состояний.
2.3. Изменение понятия и изменение его обозначения
Для исследования необходимо различать несколько видов изменений.
Нотационное изменение затрагивает символическое обозначение.
Терминологическое изменение может заменять словесное наименование.
Семантическое изменение относится к содержанию понятия.
Объёмное изменение связано с условиями принадлежности представителей.
Изменение состава требует специального исследования в исходном авторском гносеологическом смысле.
Операционное изменение затрагивает допустимые действия.
Нормативное изменение может преобразовывать правила использования понятия.
Однако перечисленные виды способны сочетаться.
Например, изменение определения математического класса может одновременно повлиять на область допустимых объектов и результаты операций.
Следовательно, необходимо анализировать реальные зависимости.
Особое значение имеет невозможность определять семантическую эволюцию только посредством сравнения текстовых строк.
Например, одно математическое значение может быть выражено различными равносильными формулами.
Таким образом, формальный анализ изменений должен дополняться содержательной проверкой.
2.4. Закон строгого тождества и нормативная преемственность
В исходной авторской гармонической логике закон строгого тождества относится к сохранению содержания, объёма и состава понятия.
Для теории семантической эволюции это положение имеет принципиальное значение.
Если одна нормативная редакция использует определённое понятие, его смысл не должен неявно изменяться при использовании связанных доказательств и документов.
Однако между различными редакциями может быть предусмотрена сознательная реконструкция.
Следовательно, необходимо различать тождество понятия внутри состояния и отношение происхождения между состояниями.
Например, два определения могут принадлежать одной исторической линии развития.
Однако из этого не следует, что они математически эквивалентны.
Поэтому предлагается использовать самостоятельные идентификаторы нормативных состояний.
При этом общий исторический идентификатор может сохранять связь редакций.
Однако он не должен автоматически означать строгого семантического тождества.
Таким образом, необходимо разграничивать историческую преемственность и математически доказанную эквивалентность понятий.
2.5. Закон гармонии и контекстуальная истинность
В авторской гармонической логике закон гармонии учитывает различие моментов времени и отношений, в которых рассматривается объект.
Для нооинженерной экосистемы это позволяет установить необходимость временной и нормативной контекстуализации утверждений.
Например:
«Система использует усечение».
Это суждение может относиться к редакции 1.0.
Другое утверждение:
«Система использует округление».
Оно может характеризовать редакцию 2.0.
Следовательно, данные высказывания не обязательно образуют противоречие.
Для корректного анализа необходимо установить, относятся ли они к одному нормативному состоянию.
При этом нельзя считать, что изменение контекста позволяет произвольно игнорировать реальные логические противоречия.
Если два несовместимых утверждения относятся к одной системе, одному времени и одному отношению, они требуют специального исследования.
Таким образом, закон гармонии служит методологическим основанием контекстуального контроля семантических изменений.
2.6. Нормативное состояние понятийной системы
Для инженерного управления предлагается ввести понятие нормативного состояния понятийной системы.
Определение 2.2. Нормативное состояние — определённая редакция системы понятий, отношений и правил, действующая в установленном контексте и обладающая самостоятельной идентификацией.
Для первоначального описания можно использовать:
S[v] = ;C[v], R[v], A[v], P[v];,
где:
C[v] — понятия и определения;
R[v] — отношения;
A[v] — допустимые действия и операции;
P[v] — правила проверки.
Однако необходимо учитывать, что некоторые изменения не затрагивают математическую сущность системы.
Например, исправление орфографической ошибки может сохранять прежние определения.
В другом случае изменение операции приводит к новым математическим результатам.
Следовательно, требуется классификация нормативных изменений.
Особое значение имеет запрет на скрытое изменение утверждённого состояния.
Таким образом, каждое существенное нормативное состояние должно сохраняться как самостоятельный объект истории экосистемы.
2.7. Граф семантической эволюции
Для документирования развития предлагается использовать ориентированный граф:
G_ev = ;V, E, ;;,
где:
V — нормативные состояния;
E — отношения происхождения и изменения;
; — типы переходов.
Однако данный граф не обязательно представляет собой единственную последовательность.
Например, из состояния:
S[1.0]
могут возникнуть:
S[2.0-A]
и
S[2.0-B].
При этом обе ветви могут существовать параллельно.
Особое значение имеют отношения слияния.
Если две ветви объединяются, необходимо исследовать совместимость их определений и операций.
Следовательно, слияние не должно осуществляться посредством простого объединения текстов.
Возможны математические и семантические конфликты.
Таким образом, граф эволюции должен фиксировать тип каждого перехода и его доказательственные основания.
2.8. Типология нормативных изменений
Для практического применения предлагается различать следующие основные типы.
Исправление устраняет обнаруженное несоответствие исходной спецификации.
Уточнение делает определение более определённым без предполагаемого изменения его существенного математического смысла.
Расширение вводит дополнительные объекты, операции или отношения.
Ограничение сужает область допустимого применения.
Переинтерпретация изменяет значение определённого понятия.
Ответвление создаёт самостоятельную нормативную линию.
Объединение предполагает согласование ранее независимых конструкций.
Отмена применения прекращает использование определённого нормативного состояния в конкретной среде.
Однако такая классификация является первоначальной.
В отдельных случаях изменение может относиться к нескольким типам.
Следовательно, необходимо использовать подробную карту различий.
Особое значение имеет невозможность автоматически считать уточнение семантически нейтральным.
Соответствующее положение требует проверки.
Таким образом, типология изменений должна сопровождаться доказательственной процедурой.
2.9. Сохранение содержания понятия
Одной из основных задач является установление того, сохраняется ли гносеологическое содержание понятия.
В авторской гармонической логике оно связано с системой признаков и отношений, образующих ментальную модель.
Для инженерного применения можно разработать отдельный паспорт существенных характеристик.
Например, математическое понятие может иметь точное формальное определение.
При переходе между редакциями необходимо сравнить соответствующие условия.
Однако совпадение текстовой формы не обязательно означает совпадение смысла.
Например, одно определение может использовать символ, значение которого изменилось в новой редакции.
Следовательно, требуется исследование зависимостей.
Особое значение имеет возможность формального доказательства эквивалентности определений.
Однако такая возможность зависит от используемой математической системы.
Таким образом, сохранение содержания должно подтверждаться соответствующими методами, а не только текстовым сравнением.
2.10. Изменение объёма понятия
Для ряда математических понятий можно формально исследовать изменение области допустимых объектов.
Например, пусть понятие C; определяется условием:
P;(x).
В новой редакции используется:
P;(x).
Если доказано:
;x (P;(x) ; P;(x)),
то относительно общей предметной области можно установить соответствующее включение множеств удовлетворяющих объектов.
Однако для вывода об эквивалентности необходимо доказать также обратную импликацию.
Следовательно, однонаправленное отношение не является полным тождеством.
При этом необходимо различать математическое расширение класса и авторское гносеологическое понятие объёма.
Последнее связано с понятийными представителями и соответствующей процедурой принадлежности.
Таким образом, математические методы включения и эквивалентности могут служить средствами технической конкретизации, но не исчерпывают исходную гносеологическую проблему.
2.11. Изменение состава понятия
Особой задачей является контроль изменений состава понятия.
В исходной авторской гармонической логике состав не отождествляется с объёмом.
Он связан с актуализированной либо гарантированно порождаемой совокупностью представителей.
Следовательно, изменение процедуры генерации может обладать самостоятельным значением.
Например, нормативная редакция может сохранять критерий принадлежности объекту, но изменять способ актуализации представителей.
При этом необходимо установить, сохраняется ли требуемая совокупность в принятом авторском смысле.
Однако нельзя автоматически считать любые два алгоритма перечисления эквивалентными процедурами актуализации состава.
Такое заключение требует математического и гносеологического анализа.
Особое значение имеет возможность неопределённого статуса.
Если необходимые условия не исследованы, система должна фиксировать отсутствие доказанного соответствия.
Таким образом, состав понятия требует самостоятельного механизма нормативного контроля.
2.12. Семантическая преемственность и историческое происхождение
Для организации эволюции необходимо различать несколько отношений.
Историческое происхождение устанавливает, что новая конструкция разработана на основе прежней.
Нормативное наследование означает сохранение определённых правил или структурных компонентов.
Математическая эквивалентность требует доказанного совпадения соответствующих свойств.
Функциональная совместимость относится к пригодности систем для установленного взаимодействия.
Эти отношения не являются тождественными.
Например, математическая система может исторически происходить от другой, но использовать новые операции.
Следовательно, она не обязательно совместима со всеми прежними доказательствами.
Особое значение имеет возможность частичной преемственности.
Например, определения числовых классов могут сохраняться, а правило округления изменяться.
Следовательно, необходимо фиксировать конкретные сохраняемые компоненты.
Таким образом, семантическая преемственность представляет собой систему типизированных отношений.
2.13. Математическая модель перехода между редакциями
Для первоначальной формализации предлагается использовать преобразование:
;_v;w: O[v] ; O[w],
где:
O[v] — объекты исходной редакции;
O[w] — объекты новой редакции;
;_v;w — частичное преобразование.
Знак частичности означает, что преобразование может быть определено не для всех исходных объектов.
Однако необходимо установить, какие свойства сохраняются.
Например, для определённого отношения R может требоваться условие:
R_v(x, y) ; R_w(;(x), ;(y)).
При этом соответствующая формула имеет смысл только на области определения ;.
Особое значение имеет возможность существования обратного преобразования.
Однако наличие прямой процедуры не гарантирует её обратимости.
Например, усечение конечного представления старшего класса в младший может терять информацию.
Следовательно, необходимо сохранять сведения о возможной необратимости.
Таким образом, нормативная миграция должна иметь явный математический контракт.
2.14. Совместимость редакций
Для практического управления предлагается различать несколько видов совместимости.
Синтаксическая совместимость относится к возможности прочитать прежние записи.
Семантическая совместимость характеризует сохранение установленных значений.
Операционная совместимость касается допустимости вычислений.
Доказательственная совместимость относится к сохранению корректности соответствующих доказательств.
Репродуктивная совместимость определяет возможность повторного получения прежних результатов.
При этом одна система может обладать синтаксической совместимостью без полной семантической.
Например, новая редакция может использовать прежний формат числа, но другую операцию его получения.
Следовательно, одинаковая длина записи не означает совпадения нормативного содержания.
Особое значение имеет необходимость направленности соответствий.
Например, преобразование из старшего класса в младший может быть определено, но восстановление исходной информации невозможно.
Таким образом, совместимость должна оцениваться относительно конкретного типа взаимодействия.
2.15. Пример семантической реконструкции операции
Рассмотрим точное рациональное число:
x = 1/6.
В исходной редакции используется усечение первого класса:
T;(x) = 0,1666666666.
Предположим, что новая редакция использует округление к ближайшему значению:
R;(x) = 0,1666666667.
Следовательно, математическое значение результата изменяется.
Однако необходимо учитывать, что оба результата представляют собой конечные рациональные числа.
Ошибка возникнет в том случае, если результат округления будет объявлен результатом прежней операции усечения.
Следовательно, необходимо создать новую нормативную запись.
При этом исходная операция может сохраняться как самостоятельный профиль.
Таким образом, реконструкция математической операции должна сопровождаться сохранением прежней редакции и регистрацией различий.
2.16. Невозможность восстановления точного источника по приближению
Особое значение имеет проблема миграции результатов без доступа к исходному математическому объекту.
Например, запись:
0,1666666666
может быть результатом усечения числа 1/6.
Однако она также представляет собой точное конечное рациональное значение.
Кроме того, она может быть получена при усечении других чисел из соответствующей области прообразов.
Следовательно, одной конечной записи недостаточно для универсального восстановления точного источника.
Если новая редакция требует округления исходного числа, соответствующее преобразование может оказаться неоднозначным.
Таким образом, необходимо различать миграцию конечного значения и перевычисление исходного математического объекта.
Особое значение имеет сохранение репродуктивного происхождения.
Если точный источник утрачен, система должна фиксировать ограничение.
Следовательно, нормативная преемственность может зависеть от наличия исторических данных.
2.17. Последовательное округление и непростая композиция преобразований
Даже при наличии различных классов необходимо учитывать, что не все преобразования обладают простой композиционной согласованностью.
Рассмотрим математическое округление к ближайшему значению с выбором чётного последнего сохраняемого разряда при точной середине.
Пусть:
x = 1 + 5·10;;; + 10;;;;.
При округлении до второго класса получаем:
R;(x) = 1 + 5·10;;;.
Это значение находится точно посередине между двумя соседними значениями первого класса.
Поэтому:
R;(R;(x)) = 1,0000000000.
Однако исходное число немного больше середины.
Следовательно:
R;(x) = 1,0000000001.
Таким образом:
R;(R;(x)) ; R;(x).
Следовательно, последовательное округление может отличаться от непосредственного.
Для семантической эволюции это означает необходимость контроля цепочек преобразований.
Нельзя автоматически считать композицию допустимых локальных операций равной непосредственно заданному глобальному преобразованию.
2.18. Доказательственная преемственность
При изменении математической системы необходимо установить, какие доказательства сохраняют применимость.
Например, доказательство может использовать конкретное определение умножения.
Если соответствующая операция изменяется, необходимо повторно исследовать все зависимые выводы.
Однако не каждое изменение требует проверки всей математической теории.
Например, исправление комментария в технической документации может не затрагивать математические основания.
Следовательно, необходима карта зависимостей.
Для этого можно использовать граф, связывающий определения, аксиомы, леммы, теоремы и программные реализации.
Особое значение имеет возможность автоматического определения затронутых компонентов.
Однако само обнаружение зависимости не доказывает, что математический результат перестал быть верным.
Следовательно, необходима самостоятельная проверка.
Таким образом, управление доказательственной преемственностью должно сочетать анализ зависимостей и математическую экспертизу.
2.19. Нормативная реконструкция и исправление ошибки
Необходимо различать изменение исходной математической системы и исправление технического дефекта.
Например, программа может неправильно реализовывать установленное правило усечения.
Её исправление должно восстанавливать соответствие действующей спецификации.
При этом математическое определение операции остаётся прежним.
В другом случае разработчик сознательно изменяет математическое правило.
Тогда возникает новая нормативная редакция.
Особое значение имеет возможность ошибочной интерпретации инновации как исправления.
Например, замена усечения округлением не должна автоматически объявляться устранением математической ошибки прежнего профиля.
Обе операции могут быть корректными относительно своих определений.
Таким образом, необходимо регистрировать фактический характер изменения.
Это позволяет сохранять научную и историческую определённость соответствующих технологий.
2.20. Семантическое наследование в ноогенетической модели
В общей теории ноогенетики ранее были предложены понятия ноогенотипа, ноофенотипа и ноонаследования.
Для семантической эволюции их можно использовать как инженерно-эвристическую систему.
Например, исходная нормативная спецификация может определять допустимые способы формирования математического объекта.
А конкретная реализация может представлять собой результат применения данной спецификации в определённой среде.
Однако необходимо разграничивать наследование правила и совпадение всех результатов.
Например, новая техническая реализация может использовать другой алгоритм, сохраняя математическую операцию.
В этом случае возможно функциональное соответствие при различии внутренней структуры.
В другом случае изменяется сама спецификация.
Тогда требуется исследовать новые свойства.
Следовательно, ноонаследование должно иметь самостоятельные нормативные критерии.
Таким образом, ноогенетическая модель может служить средством описания преемственности, но не заменяет формальных математических отношений.
2.21. Конкурирующие редакции и разрешение конфликтов
В федеративной экосистеме различные группы могут независимо изменять одну исходную понятийную систему.
Например, одна группа уточняет математическое определение.
Другая вводит дополнительную операцию.
Третья изменяет терминологическое обозначение.
Следовательно, возникает вопрос о возможности объединения соответствующих редакций.
Однако простое объединение всех изменений может создать нормативный конфликт.
Например, две ветви могут использовать несовместимые определения одного термина.
В таком случае необходимо установить, возможна ли их содержательная интеграция.
Особое значение имеет сохранение альтернативных решений.
Если согласование невозможно или нецелесообразно, допустимо сохранить несколько самостоятельных систем.
Таким образом, разрешение конфликтов должно основываться на типизированном сравнении понятийных изменений.
2.22. Нормативные снимки и воспроизводство исторического состояния
Для обеспечения преемственности необходимо сохранять завершённые нормативные состояния.
Предлагается использовать нормативный снимок как документированную совокупность определений, операций и правил определённой редакции.
Однако снимок не обязательно представляет собой физическую копию всех технических ресурсов.
Он может содержать ссылки на проверяемые неизменяемые компоненты.
При этом необходимо обеспечить возможность восстановления соответствующего состояния.
Особое значение имеют программные зависимости.
Например, повторное вычисление может требовать определённой версии библиотеки.
Следовательно, необходимо сохранять не только математическую спецификацию, но и необходимые технические условия.
Однако восстановление старой программы не доказывает математическую корректность её результатов.
Поэтому требуется самостоятельная проверка.
Таким образом, нормативный снимок должен обеспечивать репродуктивную преемственность математического и технического содержания.
2.23. Семантическая эволюция и нооиммунология
При изменении понятийных систем необходим специальный контроль допустимости.
Например, новая редакция может содержать определение, несовместимое с прежним доказательством.
Следовательно, необходимо исследовать затронутые зависимости.
Для первоначальной процедуры предлагается несколько этапов.
Сначала определяется предмет изменения.
Затем фиксируются исходная и новая редакции.
После этого устанавливаются изменённые понятия.
Далее проверяются математические и семантические инварианты.
Следующим этапом исследуется влияние на зависимые объекты.
Наконец, формируется процедурное заключение.
Однако необходимо учитывать возможность неполной автоматизации.
Например, математическая эквивалентность сложных определений может требовать специального доказательства.
Следовательно, допускается направление на дополнительную экспертизу.
Таким образом, нооиммунология обеспечивает нормативный контроль семантической эволюции.
2.24. Семантическая эволюция и ноорепродукция
Для сохранения исторической определённости необходимо обеспечить возможность воспроизведения прежних состояний.
Например, математический результат, полученный в редакции 1.0, должен быть связан с действовавшей тогда операцией.
Если позднее возникает редакция 2.0, прежний результат не должен автоматически изменяться.
Следовательно, необходимо сохранять исходную нормативную спецификацию.
Особое значение имеют исторические доказательства.
Они должны проверяться относительно тех математических оснований, которые использовались первоначально.
При этом возможна последующая реконструкция.
Например, доказательство может быть перенесено в новую теорию при наличии специального математического соответствия.
Однако это требует самостоятельного обоснования.
Таким образом, ноорепродукция обеспечивает сохранение прежних результатов при развитии экосистемы.
2.25. Нооинновационное управление семантическими изменениями
Для целенаправленного развития предлагается использовать специальную процедуру.
Первый этап — регистрация инновационного предложения.
Определяется предполагаемое изменение.
Второй — анализ исходного состояния.
Устанавливаются затрагиваемые определения и зависимости.
Третий — формулирование новых требований.
Определяются предполагаемые свойства.
Четвёртый — математическое и семантическое исследование.
Проверяются необходимые отношения.
Пятый — опытная реализация.
Создаётся специализированный прототип, если это предусмотрено.
Шестой — независимая экспертиза.
Исследуются доказательственные и технические результаты.
Седьмой — нормативная регистрация.
Фиксируется новая редакция или самостоятельная ветвь.
При этом отсутствие согласования с одной нормативной системой не всегда означает невозможность самостоятельного существования новой математической конструкции.
Таким образом, нооинноватика должна поддерживать управляемое развитие при сохранении полисистемности.
2.26. Измерение семантических изменений
Для сравнительного анализа можно использовать несколько характеристик.
Например, возможно подсчитать количество изменённых определений.
Можно также установить число затронутых доказательств.
Дополнительно могут регистрироваться изменения интерфейсов и объём необходимой повторной проверки.
Однако количественные показатели не исчерпывают смыслового значения изменений.
Например, изменение одного фундаментального определения может затронуть значительно больше математических результатов, чем изменение десяти второстепенных комментариев.
Следовательно, необходимо использовать показатели структурной значимости.
При этом подобные характеристики должны иметь явное математическое определение.
Особое значение имеет возможность регистрации частичной неопределённости.
Если семантическое влияние не исследовано, нельзя произвольно присваивать ему нулевое значение.
Таким образом, ноометрология семантической эволюции должна сочетать количественные и качественные критерии.
2.27. Проект регламента нормативной реконструкции
Для практической организации предлагается разработать исследовательский проект:
НР-ЭВОЛ-01. «Семантическая эволюция, нормативная реконструкция и преемственность понятийных систем».
Его первоначальная структура должна включать:
Раздел 1. Область применения.
Раздел 2. Термины и определения.
Раздел 3. Нормативные состояния понятийных систем.
Раздел 4. Типы семантических изменений.
Раздел 5. Закон строгого тождества и контекстуальные отношения.
Раздел 6. Сохранение содержания, объёма и состава.
Раздел 7. Математические инварианты.
Раздел 8. Историческое и нормативное наследование.
Раздел 9. Межредакционные преобразования.
Раздел 10. Доказательственная преемственность.
Раздел 11. Управление альтернативными ветвями.
Раздел 12. Нооиммунная экспертиза.
Раздел 13. Репродуктивное обеспечение.
Раздел 14. Ноометрологическая оценка изменений.
Раздел 15. Нормативная регистрация.
При этом данный проект не является утверждённым официальным стандартом.
Для его разработки необходимы конкретные математические и технические исследования.
2.28. Основные результаты главы
В настоящей главе разработаны первоначальные основания семантической эволюции и нормативной реконструкции понятийных систем.
Предложено определение семантической эволюции.
Разграничены изменение обозначения, изменение содержания, изменение объёма, изменение состава и изменение операций.
Показана роль закона строгого тождества и закона гармонии в организации смысловой преемственности.
Предложена модель нормативного состояния.
Разработана графовая схема ветвящейся эволюции.
Предложена типология исправлений, уточнений, расширений, ограничений, переинтерпретаций и ответвлений.
Рассмотрены математические и гносеологические критерии сохранения понятий.
Исследованы отношения исторического происхождения, нормативного наследования, математической эквивалентности и функциональной совместимости.
Предложена модель частичного преобразования между редакциями.
На примере усечения и округления числа 1/6 показано изменение нормативной операции.
Рассмотрена проблема потери исходной информации и непростая композиция межклассовых округлений.
Исследованы доказательственная преемственность, конкурирующие редакции, нормативные снимки и процедуры нооиммунного контроля.
Предложена структура проекта регламента НР-ЭВОЛ-01.
Таким образом, семантическая эволюция рассматривается как контролируемое развитие понятийных систем, при котором историческая преемственность не подменяет математическую эквивалентность, а инновационные изменения не уничтожают нормативную определённость прежних состояний.
Для технического обеспечения соответствующих процессов необходим специализированный машинно-обрабатываемый тезаурус.
Глава 3. Принципы построения машинно-обрабатываемого нооинженерного тезауруса
3.1. Проблема единой понятийной инфраструктуры
Развитие нооинженерной экосистемы предполагает использование большого количества специализированных понятий.
К ним относятся категории теории ментальных объектов, ноогенетики, нооморфологии, нооиммунологии, ноорепродуктологии, нооинноватики, ноометрологии и математической инженерии.
Однако простое объединение терминов в один словарь не обеспечивает их смысловой определённости.
Например, одно слово может использоваться в нескольких математических теориях.
Другие термины могут обозначать сходные, но не тождественные понятия.
Кроме того, определения способны изменяться между нормативными редакциями.
Следовательно, необходимо создать систему, обеспечивающую самостоятельную идентификацию понятий и их отношений.
Особое значение имеет возможность машинной обработки.
Она должна поддерживать поиск, проверку связей, нормативную регистрацию и управление изменениями.
При этом машинно-обрабатываемость не означает автоматической разрешимости всех семантических вопросов.
Таким образом, центральная задача настоящей главы состоит в разработке принципов построения нооинженерного тезауруса как нормативной понятийной инфраструктуры перспективной экосистемы Метаорганона.
3.2. Определение нооинженерного тезауруса
Предлагается следующее рабочее определение.
Определение 3.1. Машинно-обрабатываемый нооинженерный тезаурус — нормативно организованная система идентифицированных понятий, терминов, определений, семантических отношений, редакций и доказательственных сведений, представленная в форме, допускающей предусмотренные автоматизированные операции.
В данном определении существенны несколько положений.
Во-первых, основным объектом является понятие, а не произвольное слово.
Во-вторых, необходимо сохранять связь понятия с терминологическими обозначениями.
В-третьих, должны быть определены семантические отношения.
В-четвёртых, требуется управление редакциями.
В-пятых, необходима возможность регистрации происхождения и проверочных материалов.
Однако тезаурус не должен автоматически объявляться полной формальной теорией всех научных объектов.
Некоторые понятия могут обладать философским или методологическим содержанием, не допускающим непосредственной полной машинной формализации.
Следовательно, тезаурус должен поддерживать различную степень разработанности понятий.
Таким образом, он рассматривается как развивающаяся нормативная инфраструктура, а не как завершённая универсальная энциклопедия.
3.3. Отличие тезауруса от словаря, таксономии и онтологии
Для определения предмета необходимо разграничить несколько систем.
Терминологический словарь предназначен прежде всего для регистрации терминов и их определений.
Таксономия организует объекты или понятия посредством определённых классификационных отношений.
Тезаурус дополнительно включает систему понятийных связей и правил использования терминов.
Формальная онтология может задавать математически интерпретируемые аксиомы и отношения.
Граф знаний представляет собой информационную структуру, связывающую определённые объекты и утверждения.
Однако соответствующие категории могут пересекаться.
Например, тезаурус может быть представлен посредством RDF и SKOS.
Часть его понятий может дополнительно использовать формальные онтологические аксиомы OWL.
При этом необходимо разграничивать уровни формализации.
Наличие RDF-представления не превращает каждое зарегистрированное утверждение в математически доказанный факт.
Таким образом, нооинженерный тезаурус должен объединять различные инструменты без смешения их функций.
3.4. Основные задачи тезауруса
Для первоначального проекта предлагается выделить несколько основных функций.
Идентификационная функция обеспечивает устойчивые идентификаторы понятий.
Терминологическая функция поддерживает названия и обозначения.
Семантическая функция обеспечивает хранение определений и отношений.
Нормативная функция фиксирует правила допустимого использования.
Историческая функция сохраняет происхождение и редакции.
Проверочная функция поддерживает нооиммунные процедуры.
Репродуктивная функция обеспечивает восстановление определённых понятийных состояний.
Интеграционная функция предназначена для взаимодействия различных систем.
Однако выполнение всех функций не обязательно должно осуществляться одним программным модулем.
Например, проверка математических доказательств может требовать специализированного технического средства.
Тезаурус может хранить ссылку на соответствующее свидетельство.
Таким образом, тезаурус следует рассматривать как центральную понятийную инфраструктуру, взаимодействующую с другими сервисами экосистемы.
3.5. Архитектура понятийной записи
Для практической разработки предлагается использовать паспорт тезаурусного понятия.
Его первоначальная структура должна включать:
устойчивый идентификатор;
предпочтительное наименование;
допустимые синонимы;
альтернативные обозначения;
предметную область;
исходное определение;
историческое происхождение;
авторство или источник;
нормативную систему;
редакцию;
тип понятия;
отношения с другими понятиями;
гносеологические характеристики;
область допустимого использования;
формальные выражения, если они установлены;
доказательственные материалы;
проверочные статусы;
сведения об изменениях;
условия машинной обработки.
Однако перечисленные поля не обязательно являются обязательными для всех типов понятий.
Например, математическое понятие может иметь формальную аксиоматику.
Философско-методологическое понятие может требовать развёрнутого текстового объяснения.
Следовательно, необходимо использовать типизированные профили паспортов.
Таким образом, понятийная запись должна поддерживать универсальную идентификацию и предметную специфику.
3.6. Разграничение термина и понятия
Одним из фундаментальных принципов является различие между терминологическим обозначением и самим понятием.
Например, слово «класс» используется в математике, программировании, логике и других предметных областях.
Однако соответствующие значения могут существенно различаться.
Следовательно, одно слово может быть связано с несколькими понятийными идентификаторами.
Обратная ситуация также возможна.
Одно математическое понятие может иметь несколько названий.
Например, разные научные традиции способны использовать альтернативные термины для близких понятий.
Однако необходимо установить, действительно ли они совпадают по смыслу.
Особое значение имеет различие между синонимией и математической эквивалентностью.
Сходство обозначений не является доказательством совпадения всех существенных характеристик.
Таким образом, тезаурус должен строиться по принципу раздельной идентификации терминов и понятий.
3.7. Устойчивые идентификаторы
Для машинно-обрабатываемой системы необходимы устойчивые идентификаторы.
Они должны позволять ссылаться на определённое понятие независимо от изменений его отображаемого названия.
Однако необходимо разграничивать исторический идентификатор и конкретную смысловую редакцию.
Например, одно понятие может иметь несколько последовательных нормативных состояний.
Следовательно, общая историческая ссылка не всегда достаточна для точного математического использования.
Предлагается использовать две взаимосвязанные категории.
Идентификатор линии понятия предназначен для регистрации исторического происхождения.
Идентификатор нормативного состояния определяет конкретную редакцию.
Например, в проектной системе может использоваться условная запись:
NOO-CONCEPT-0001 / v1.0.
Однако данное обозначение является иллюстрацией.
Оно не означает существования официально принятого международного идентификатора.
Таким образом, идентификация должна обеспечивать историческую преемственность без неявного изменения смысла.
3.8. Гносеологическое содержание в тезаурусе
В авторской гармонической логике гносеологическое содержание понятия относится к системе признаков и отношений, образующих ментальную модель определённого предмета.
Для тезауруса необходимо предусмотреть возможность регистрации такой характеристики.
Однако её нельзя автоматически отождествлять с обычным полем текстового определения.
Например, формальное определение математического класса может задавать его существенные признаки.
Но содержание понятия в исходном авторском смысле может иметь более широкую гносеологическую структуру.
Следовательно, целесообразно различать:
нормативное текстовое определение;
формальную математическую спецификацию;
гносеологическое содержание;
историко-методологическое объяснение.
При этом отсутствие полной формализации одной характеристики не должно приводить к автоматическому признанию всего понятия бессмысленным.
Необходимо фиксировать конкретное состояние разработанности.
Таким образом, тезаурус должен обеспечивать предметную точность без произвольного упрощения исходной авторской терминологии.
3.9. Гносеологический объём в тезаурусе
Для регистрации объёма понятия необходимо учитывать его исходное авторское значение.
В частности, оно связано с совокупностью понятийных представителей, удовлетворяющих установленным условиям принадлежности.
Следовательно, в тезаурусе могут храниться сведения о соответствующих критериях.
Например, для математического класса можно определить точное условие принадлежности.
Однако наличие такого условия не означает, что все представители фактически зарегистрированы.
Следовательно, необходимо различать:
формальное определение объёма;
процедуру проверки принадлежности;
зарегистрированные экземпляры;
статус полноты сведений.
Особое значение имеет возможность существования бесконечных математических классов.
В таком случае фактическое хранение всех элементов в виде конечной таблицы невозможно.
Однако соответствующий класс может иметь определённое математическое описание.
Таким образом, тезаурус должен поддерживать формальную определённость класса без требования полного перечисления всех объектов.
3.10. Гносеологический состав и генеративные процедуры
Особое значение имеет авторское понятие состава.
В исходной гармонической логике оно связано с явно заданной либо гарантированно порождаемой совокупностью представителей.
При этом существенную роль играет идея актуализации соответствующей совокупности.
Для технического проектирования необходимо предусмотреть отдельные поля, относящиеся к генеративной организации понятия.
Например:
наличие процедуры порождения;
область её применимости;
условия полноты;
математические доказательства;
статус завершённости или актуализации.
Однако необходимо подчеркнуть, что сам факт существования перечисляющего алгоритма не является автоматически полным выражением авторского гносеологического понятия состава.
Для такого заключения требуется специальная формализация.
Следовательно, соответствующее поле не должно заполняться автоматически только на основании наличия программы генерации.
Таким образом, тезаурус должен поддерживать самостоятельность исходной категории состава.
3.11. Квалитативные и квантитативные подсистемы понятия
В авторской гармонической логике выделяются качественные и количественные подсистемы полного понятия.
В первоначальной терминологии используются категории квалитативного ритмоса и квантитативного аритмоса.
Для нооинженерного тезауруса это создаёт возможность отдельной регистрации соответствующих характеристик.
Например, математическое понятие может иметь качественную принадлежность определённому структурному типу.
Одновременно оно может обладать количественными параметрами.
Однако количественная характеристика не всегда исчерпывает математический смысл объекта.
Например, две математические теории могут содержать одинаковое количество аксиом, но обладать различными свойствами.
Следовательно, необходимо разграничивать качественные и количественные признаки.
Особое значение имеет предотвращение ложной числовой определённости.
Если для некоторой семантической характеристики отсутствует обоснованная количественная шкала, её нельзя произвольно выражать в процентах.
Таким образом, тезаурус должен поддерживать типизированное описание качественных и количественных подсистем.
3.12. Нуль-понятия и предельные уровни абстракции
В исходной авторской программе особое место занимают нуль-понятия.
Они рассматриваются как понятия высшего уровня абстрактности внутри определённой ментальной системы.
В авторской концепции они выполняют функции исходных понятийных форм и средств нормативного ограничения абстрактности.
Для построения тезауруса эта идея может иметь специальное значение.
Например, при описании отдельной предметной системы необходимо установить её наиболее общие категории.
Однако такие категории не следует автоматически считать полностью лишёнными содержания.
Их роль определяется авторской системой смысловых требований.
Следовательно, техническая формализация нуль-понятий должна учитывать их специальное методологическое назначение.
Особое значение имеет невозможность без дополнительных оснований отождествлять нуль-понятия с пустыми классами OWL или обычным математическим пустым множеством.
Соответствующие конструкции имеют различную семантику.
Таким образом, нуль-понятия могут выступать самостоятельным предметом исследования при построении верхних уровней нооинженерного тезауруса.
3.13. Система семантических отношений
Для практического применения необходимо определить основные типы отношений между понятиями.
Предлагается выделить:
родо-видовые отношения;
отношения частичного и полного соответствия;
отношения зависимости;
отношения нормативного происхождения;
отношения функционального использования;
отношения несовместимости;
отношения альтернативности;
отношения математической эквивалентности;
отношения редакционного наследования.
Однако перечисленные отношения имеют различную математическую природу.
Например, родо-видовое отношение не совпадает с отношением конструктивной зависимости.
А математическая эквивалентность может требовать доказательства.
Следовательно, каждое отношение должно иметь собственный нормативный паспорт.
Особое значение имеет необходимость определения композиционных свойств.
Например, транзитивность одного отношения не должна автоматически переноситься на другое.
Таким образом, семантическая сеть тезауруса должна строиться как типизированная система.
3.14. SKOS как средство организации понятийных схем
Для технической реализации тезауруса могут использоваться существующие семантические стандарты.
В частности, SKOS предназначен для представления систем организации знаний.
Он содержит средства регистрации понятий, предпочтительных и альтернативных обозначений, иерархических и ассоциативных отношений.
Однако использование SKOS не устраняет необходимости разработки собственных нооинженерных определений.
Например, отношение skos:broader может использоваться для определённой иерархической связи.
Но оно не является универсальным выражением всех математических отношений включения.
Особое значение имеют межсхемные соответствия.
Например, skos:closeMatch предназначен для обозначения близости понятий, допускающей практическое взаимодействие в определённых условиях.
Однако такая близость не является строгой математической эквивалентностью.
Таким образом, SKOS может использоваться как техническая основа части тезаурусных функций при сохранении самостоятельной нооинженерной семантики.
3.15. Точное соответствие и тождество понятий
Особенно важно различать skos:exactMatch и owl:sameAs.
В SKOS skos:exactMatch предназначен для выражения высокой степени семантического соответствия между понятиями разных схем.
При этом данное отношение является транзитивным в установленной модели SKOS.
Следовательно, его использование требует осторожности.
Например, если понятие A связано с B посредством skos:exactMatch, а B таким же образом связано с C, соответствующая семантическая модель допускает вывод связи между A и C.
Однако необходимо учитывать, что такое отношение не должно применяться к произвольно близким понятиям.
В то же время owl:sameAs выражает идентичность индивидов в OWL-интерпретации.
Следовательно, его использование имеет более сильные логические последствия.
Особое значение имеет разграничение обоих отношений с авторским законом строгого тождества.
ЗСТ относится к сохранению содержания, объёма и состава понятия.
Следовательно, нельзя автоматически считать skos:exactMatch или owl:sameAs полным машинным эквивалентом ЗСТ.
Таким образом, тезаурус должен использовать собственную типизированную систему семантических соответствий.
3.16. RDF как основа машинного представления
Для технической организации тезауруса может использоваться RDF.
Он позволяет представлять сведения посредством троек:
;субъект, предикат, объект;.
Например, можно зарегистрировать отношение:
;Понятие_001, имеетРедакцию, Редакция_1_0;.
Однако необходимо учитывать, что такая тройка представляет собой информационное утверждение.
Она не доказывает автоматически математическую или историческую правильность соответствующих сведений.
Следовательно, необходимо сохранять данные о происхождении.
Особое значение имеет возможность использования именованных графов для разделения различных нормативных систем.
Однако техническое объединение RDF-графов не должно автоматически означать семантическое объединение соответствующих математических теорий.
Таким образом, RDF может служить базовым форматом регистрации связей, если дополнен строгой типизацией и нормативной семантикой.
3.17. OWL и формальная онтологическая составляющая
Отдельные фрагменты тезауруса могут требовать более строгой математической формализации.
Например, можно определить классы математических объектов и отношения между ними.
Для этого могут использоваться средства OWL 2.
Однако необходимо учитывать особенности логической семантики.
В частности, OWL использует определённые принципы формального вывода, включая открытый мир.
Следовательно, отсутствие зарегистрированного факта не обязательно является доказательством его ложности.
Кроме того, различие имён не всегда означает различие индивидов.
Особое значение имеет невозможность использовать одни OWL-аксиомы для решения всех задач нормативного контроля.
Например, требование обязательного заполнения поля может потребовать отдельной технологии валидации.
Таким образом, OWL следует использовать для тех компонентов тезауруса, которым необходима соответствующая формальная семантика.
3.18. SHACL и контроль структуры тезаурусных данных
Для проверки регистрационных записей могут использоваться средства SHACL.
Например, проектный нормативный профиль может требовать, чтобы каждая понятийная запись имела устойчивый идентификатор, нормативную редакцию и указание источника.
Если обязательное поле отсутствует, валидатор может сформировать сообщение о нарушении.
Однако необходимо разграничивать структуру записи и правильность её содержания.
Например, определение может быть приведено в обязательном поле, но содержать логическую ошибку.
Следовательно, успешная валидация не гарантирует смысловой корректности.
Особое значение имеет возможность разделения обязательных и факультативных полей.
Например, поле формальной математической спецификации может быть обязательным для одного типа объекта и неприменимым к другому.
Таким образом, SHACL может использоваться для нормативной проверки структуры данных при сохранении самостоятельности содержательной экспертизы.
3.19. PROV-O и происхождение понятийных записей
Для обеспечения исторической и нормативной прослеживаемости могут использоваться средства PROV-O.
Они позволяют описывать объекты, действия и ответственных субъектов.
Например, понятие может быть введено автором в определённом научном тексте.
Позднее оно может получить новую редакцию.
Далее может быть разработана специальная техническая формализация.
Следовательно, необходимо различать исторический источник, нормативное изменение и техническую реализацию.
Особое значение имеет возможность регистрации нескольких авторских и редакторских ролей.
Например, создатель исходной концепции не обязательно является разработчиком последующей программной системы.
Следовательно, происхождение должно иметь типизированную структуру.
При этом данные об авторстве не доказывают математическую корректность определения.
Таким образом, PROV-O может поддерживать историческую прослеживаемость, не заменяя нооиммунные проверки.
3.20. Паспорт понятия «Класс точности»
Для демонстрации рассмотрим специальное математическое понятие из седьмой части монографии.
Наименование: класс точности конечной десятичной экспликации.
Предметная область: нормативные системы конечных математических представлений.
Номер класса:
n ; {1, 2, 3, …}.
Количество десятичных позиций:
d; = 10;.
Следовательно:
n = 1 ; d; = 10;
n = 2 ; d; = 100;
n = 3 ; d; = 1000.
Однако необходимо отличать нормативный класс от фактической погрешности конкретного результата.
Например, рациональное число 1/8 может иметь точное представление первого класса.
Следовательно, класс не должен автоматически интерпретироваться как числовое значение ошибки.
Особое значение имеет различие между номером класса и количеством позиций.
Таким образом, тезаурус должен фиксировать математическую формулу и предупреждать неправильные интерпретации.
3.21. Паспорт понятия «Усечение»
Рассмотрим операцию конечной десятичной экспликации.
Наименование: усечение по направлению к нулю.
Исходная предметная область: рациональные числа.
Параметр: номер класса n.
Масштабный множитель:
B; = 10^(10;).
Математическая операция:
T;(x) = sgn(x) · floor(|x|B;)/B;.
При этом необходимо фиксировать обработку отрицательных чисел.
Например:
T;(;1/6) = ;0,1666666666.
Следовательно, данная операция не совпадает с обычным округлением вниз для отрицательных аргументов.
Особое значение имеет математическая гарантия:
|x ; T;(x)| < 1/B;.
Однако необходимо учитывать, что данное свойство относится к корректной математической операции.
Техническая реализация требует самостоятельной проверки.
Таким образом, паспорт должен включать определение, область применения, доказанные свойства и нормативный статус.
3.22. Паспорт понятия «Округление»
Другой операцией является округление к ближайшему допустимому значению.
Однако необходимо определить правило обработки точного равенства расстояний.
Например, может использоваться выбор чётного последнего сохраняемого разряда.
Тогда для первого класса:
R;(1/6) = 0,1666666667.
Следовательно, усечение и округление имеют разные математические результаты.
Однако обе операции могут использовать одинаковую нормативную шкалу классов.
Следовательно, тезаурус должен фиксировать самостоятельные понятийные идентификаторы.
Особое значение имеет невозможность объявлять операции синонимами.
Например, различие проявляется уже на рациональном числе 1/6.
Следовательно, можно сохранить формальный контрпример их тождества.
Таким образом, тезаурус должен поддерживать регистрацию не только определений, но и математических свидетельств различия понятий.
3.23. Комплексный пример связи понятий
Рассмотрим исходное рациональное число:
x = 1/6.
В тезаурусе могут быть зарегистрированы понятия:
Рациональное число;
Первый класс экспликации;
Усечение;
Округление;
Конечное десятичное представление;
Погрешность;
Нормативная редакция.
При этом конкретный результат:
0,1666666666
должен быть связан с операцией усечения.
Результат:
0,1666666667
— с округлением.
Однако оба представляют собой конечные рациональные значения.
Следовательно, необходимо различать отношение происхождения от числа 1/6 и отношение математического равенства.
Особое значение имеет возможность машинной проверки.
Например, система может использовать точное целочисленное деление для подтверждения усечения.
Но само наличие отношения «полученоИз» не доказывает правильности результата.
Таким образом, тезаурус должен сочетать семантические связи с проверочными свидетельствами.
3.24. Понятийные зависимости и контроль изменений
Научные понятия редко существуют изолированно.
Например, понятие классового умножения зависит от определения класса и операции экспликации.
Если изменяется одно из исходных определений, могут измениться свойства производной операции.
Следовательно, тезаурус должен содержать граф зависимостей.
Однако необходимо различать нормативную зависимость и простую тематическую связь.
Например, два понятия могут относиться к одной математической дисциплине, не являясь логически зависимыми.
Следовательно, нужны разные типы отношений.
Особое значение имеет возможность определения последствий изменений.
Если меняется исходная спецификация, система может выявить связанные определения и доказательства.
Однако такое выявление не означает автоматического установления их неправильности.
Оно формирует перечень объектов, требующих дополнительной проверки.
Таким образом, тезаурус должен поддерживать управление математическими зависимостями без подмены проверки административными действиями.
3.25. Управление нормативными редакциями тезауруса
Для устойчивого функционирования необходимо сохранять самостоятельные состояния понятийных записей.
Например, исходное определение может получить уточнение.
Однако необходимо установить, затрагивает ли оно математический смысл.
Если да, требуется новая нормативная редакция.
При этом старые ссылки должны сохранять возможность обращения к прежнему состоянию.
Особое значение имеет различие между исправлением описательной ошибки и изменением понятия.
Например, исправление опечатки в комментарии может не затрагивать математическое определение.
Но замена операции усечения округлением представляет собой существенное изменение.
Следовательно, необходим типизированный журнал изменений.
Таким образом, тезаурус должен поддерживать историческое наследование без скрытой подмены исходных понятий.
3.26. Межъязыковая семантическая организация
Машинно-обрабатываемый тезаурус может использоваться в различных языковых средах.
Следовательно, необходимо поддерживать перевод терминов.
Однако буквенный перевод не всегда обеспечивает математическую эквивалентность.
Например, одно слово в русском языке может иметь несколько специальных значений.
В английской научной традиции им могут соответствовать разные термины.
Следовательно, необходимо устанавливать понятийные соответствия.
Особое значение имеет сохранение исходной авторской терминологии.
Например, специальные понятия гармонической логики не следует автоматически заменять ближайшими общеупотребительными словами другого языка.
При необходимости можно сохранять оригинальное название и пояснительный перевод.
Таким образом, межъязыковая организация должна обеспечивать смысловую определённость, а не только лексическое сходство.
3.27. Нооиммунная проверка тезаурусных записей
Для обеспечения качества необходимо разработать несколько проверочных уровней.
Синтаксическая проверка устанавливает корректность машинного формата.
Структурная проверка исследует наличие обязательных полей.
Типовая проверка определяет допустимость связей.
Нормативная проверка устанавливает согласованность редакций.
Семантическая проверка исследует соответствие определений.
Математическая проверка контролирует формальные свойства.
Историческая проверка исследует правильность сведений о происхождении.
Однако перечисленные процедуры обладают различными возможностями автоматизации.
Например, проверка обязательного идентификатора может быть простой.
Но исследование полного совпадения гносеологического содержания двух понятий может требовать специальной экспертной работы.
Следовательно, необходимы разные доказательственные статусы.
Таким образом, тезаурус должен обеспечивать прозрачную регистрацию результатов проверок.
3.28. Репродуктивность тезаурусных состояний
Для научной применимости необходимо обеспечить воспроизводство понятийных записей.
Например, исследователь должен иметь возможность установить, какое определение использовалось в конкретной нормативной редакции.
Для этого необходимо сохранять:
идентификатор;
содержание записи;
редакцию;
источник;
связанные понятия;
используемые правила;
контрольные сведения.
Однако репродукция текста не обязательно обеспечивает правильную математическую интерпретацию.
Например, запись может содержать ссылки на другие понятия.
Следовательно, требуется восстановление соответствующего нормативного контекста.
Особое значение имеет возможность независимой проверки.
Таким образом, репродуктивный пакет должен обеспечивать восстановление не только текста, но и необходимых смысловых зависимостей.
3.29. Федеративный тезаурус
Для единой экосистемы целесообразно рассмотреть федеративную организацию.
В такой модели отдельные научные и математические системы сохраняют собственные понятийные реестры.
При этом между ними устанавливаются типизированные соответствия.
Например, один математический тезаурус может описывать рациональные числа.
Другой — конечные десятичные представления.
Третий — формальные онтологии.
Однако интеграция не должна осуществляться посредством автоматического объединения всех одноимённых понятий.
Необходимо устанавливать предметные контексты.
Особое значение имеет возможность регистрации несовместимых определений.
При этом наличие такого различия не обязательно означает дефект системы.
Оно может характеризовать различные математические теории.
Таким образом, федеративный тезаурус должен поддерживать полисистемность и нормативно контролируемые межсистемные связи.
3.30. Архитектура доверия и редакторские роли
Для практической эксплуатации необходимо установить правила внесения и изменения понятийных записей.
Например, автор может предложить новое определение.
Редактор может проверить документальную полноту.
Математический эксперт — исследовать формальные свойства.
Ответственный за нормативную систему — утвердить соответствующую редакцию.
Однако необходимо различать административный и доказательственный статус.
Например, утверждение записи уполномоченным редактором не доказывает математическую истинность содержащейся в ней теоремы.
Следовательно, необходимо сохранять самостоятельные поля проверки.
Особое значение имеет возможность документирования критических замечаний.
Если эксперт обнаружил возможное нарушение, оно должно быть связано с конкретным основанием.
Таким образом, система управления тезаурусом должна обеспечивать распределение ответственности и прозрачность проверочных заключений.
3.31. Критерии качества машинно-обрабатываемого тезауруса
Для инженерной оценки предлагается использовать многомерный профиль.
Идентификационная устойчивость характеризует сохранение ссылок на понятия.
Структурная полнота относится к наличию предусмотренных обязательных данных.
Семантическая определённость оценивается посредством специальных проверок содержания.
Нормативная согласованность характеризует правильность использования редакций.
Прослеживаемость обеспечивает регистрацию происхождения.
Репродуктивность относится к восстановлению понятийных состояний.
Интероперабельность определяет способность взаимодействовать с внешними системами.
Техническая надёжность характеризует эксплуатационные свойства реализации.
Однако данные критерии не должны автоматически объединяться в единый числовой показатель.
Например, высокая скорость поиска не компенсирует ошибку в фундаментальном математическом определении.
Следовательно, необходимо разграничивать обязательные условия допуска и сравнительные характеристики.
Таким образом, качество тезауруса должно оцениваться посредством типизированной ноометрологической системы.
3.32. Этапы разработки тезауруса
Для дальнейших НИОКР предлагается следующая последовательность.
Первая стадия — формирование концептуального ядра.
Необходимо определить исходные авторские понятия и их нормативные источники.
Вторая стадия — разработка модели данных.
Следует установить структуру понятийной записи.
Третья стадия — типизация отношений.
Необходимо определить допустимые связи.
Четвёртая стадия — создание опытного регистра.
Предполагается техническая реализация ограниченного набора понятий.
Пятая стадия — разработка проверочных механизмов.
Следует реализовать структурные и нормативные проверки.
Шестая стадия — интеграция математических объектов.
Необходимо включить отдельные формальные спецификации и доказательственные свидетельства.
Седьмая стадия — федеративное взаимодействие.
Предусматривается обмен между различными понятийными системами.
Восьмая стадия — опытная эксплуатация.
Выполняется исследование качества и ограничений.
При этом каждая стадия должна иметь самостоятельные критерии завершённости.
Таким образом, тезаурус должен разрабатываться поэтапно.
3.33. Проект ноотехнического стандарта тезауруса
Для практической организации предлагается разработать исследовательский проект:
НР-ТЕЗ-01. «Машинно-обрабатываемый нооинженерный тезаурус. Понятия, отношения, редакции и проверки».
В первоначальном варианте документ должен включать:
Раздел 1. Область применения.
Раздел 2. Термины и определения.
Раздел 3. Концептуальные основания.
Раздел 4. Идентификация понятий.
Раздел 5. Терминологические обозначения.
Раздел 6. Гносеологическое содержание.
Раздел 7. Гносеологический объём.
Раздел 8. Гносеологический состав.
Раздел 9. Квалитативные и квантитативные характеристики.
Раздел 10. Нуль-понятия.
Раздел 11. Типизированные семантические отношения.
Раздел 12. Формальные онтологические интерфейсы.
Раздел 13. Машинно-обрабатываемое представление.
Раздел 14. Нормативные редакции.
Раздел 15. Проверочные процедуры.
Раздел 16. Репродуктивное обеспечение.
Раздел 17. Федеративное взаимодействие.
Раздел 18. Аудит и управление изменениями.
Раздел 19. Ноометрологическая оценка качества.
Раздел 20. Программа опытной реализации.
При этом данный документ имеет статус исследовательского проекта.
Он не является утверждённым официальным стандартом.
Для его дальнейшего развития необходимы математическая формализация, создание технических средств и независимые испытания.
3.34. Основные результаты главы
В настоящей главе разработаны первоначальные основания построения машинно-обрабатываемого нооинженерного тезауруса.
Предложено его рабочее определение.
Разграничены терминологический словарь, таксономия, тезаурус, формальная онтология и граф знаний.
Определены основные функции понятийной инфраструктуры.
Предложена структура паспорта понятия.
Показана необходимость раздельной идентификации терминов и понятий.
Разработаны первоначальные принципы устойчивых идентификаторов и нормативных редакций.
Особое внимание уделено исходным авторским категориям содержания, объёма и состава понятия.
Рассмотрены квалитативные и квантитативные подсистемы.
Выделено специальное значение нуль-понятий.
Предложена типология семантических отношений.
Рассмотрены возможности использования RDF, OWL, SKOS, SHACL и PROV-O.
Показана необходимость разграничения различных отношений семантического соответствия и строгого тождества.
На примере классов конечной десятичной экспликации разработаны первоначальные модели регистрации математических понятий.
Исследованы нооиммунные и репродуктивные механизмы.
Предложены принципы федеративной организации тезауруса.
Разработаны критерии качества и этапы опытного внедрения.
Предложена структура проекта регламента НР-ТЕЗ-01.
Таким образом, машинно-обрабатываемый нооинженерный тезаурус рассматривается как перспективная нормативная инфраструктура единой нооинженерной экосистемы, предназначенная для сохранения понятийной определённости, управления смысловыми отношениями, регистрации происхождения и контролируемого взаимодействия различных ментальных систем.
Однако его создание не должно отождествляться с фактическим завершением всей экосистемы.
Тезаурус является одним из её центральных компонентов, но не заменяет математические и научные теории, алгоритмы, доказательства и специализированные проверочные технологии.
Промежуточные результаты глав 1–3 части X
В первых трёх главах заключительной части монографии были разработаны первоначальные основания интеграционной архитектуры нооинженерной экосистемы.
Первым результатом стало определение единой экосистемы как нормативно организованной полисистемной совокупности ментальных объектов, технологий и средств взаимодействия.
Показано, что её единство должно обеспечиваться общими механизмами идентификации, смыслового контроля, воспроизводства и управления изменениями.
При этом не предполагается обязательное объединение всех математических и логических систем в одну аксиоматику.
Вторым результатом стала разработка функциональной архитектуры.
Выделены концептуальный, нормативно-семантический, конструктивный, операционный, проверочный, репродуктивный, конфигурационный и интеграционный уровни.
Рассмотрены ноокарион, ноогеном, ноомембраны и другие ранее введённые нооинженерные конструкции как возможные средства организации экосистемы.
Третьим результатом стало исследование семантической эволюции.
Показана необходимость разграничения исторического происхождения, нормативного наследования, математической эквивалентности и функциональной совместимости.
Предложена модель ветвящейся эволюции понятийных систем.
Особое значение имеют процедуры контроля сохраняемых характеристик, математических инвариантов и доказательственной преемственности.
Четвёртым результатом стала разработка первоначальных оснований нормативной реконструкции.
На примере конечных десятичных представлений показано, что изменение математической операции требует самостоятельной нормативной регистрации.
При этом прежняя и новая системы могут продолжать существовать параллельно.
Следовательно, семантическая реконструкция не должна автоматически превращаться в принудительную замену всех предшествующих состояний.
Пятым результатом стало проектирование машинно-обрабатываемого нооинженерного тезауруса.
Предложены основные требования к идентификации понятий, структуре нормативных записей, семантическим отношениям и управлению редакциями.
Особое внимание уделено сохранению исходного авторского различия содержания, объёма и состава понятия.
Шестым результатом стало исследование возможных технических средств.
Показано, что RDF, OWL, SKOS, SHACL и PROV-O способны выполнять различные функции в составе будущей системы.
Однако ни одно из этих средств не должно рассматриваться как универсальный механизм математической истины либо полный эквивалент авторской гармонической логики.
Методологический вывод
Проведённое исследование позволяет сформулировать центральное положение первых трёх глав.
Перспективная единая нооинженерная экосистема должна обеспечивать не унификацию всего научного и математического содержания, а контролируемое взаимодействие самостоятельных понятийных и нормативных систем при сохранении их определённости, происхождения, доказательственных оснований и возможностей воспроизводства.
В этом отношении особое значение приобретает различие между тремя задачами:
1. Построением общей архитектуры взаимодействия.
2. Обеспечением нормативной преемственности развивающихся понятий.
3. Созданием машинно-обрабатываемой понятийной инфраструктуры.
Первая задача определяет организацию экосистемы.
Вторая обеспечивает её устойчивость при изменениях.
Третья создаёт технические средства идентификации и согласования смысловых объектов.
Однако решение перечисленных задач ещё не означает фактического создания Метаорганона.
Необходимо осуществить дальнейшую математическую формализацию, разработку опытных технических средств, интеграционные испытания и независимую проверку заявленных свойств.
Перспектива дальнейшего исследования
Следующими задачами заключительной части монографии должны стать исследование перспектив развития нооинженерных дисциплин, технологий и стандартов и определение концептуальных оснований перехода от нооинженерии к Метаорганону.
При этом Метаорганон целесообразно рассматривать как перспективный интеграционный проект, предназначенный для организации взаимодействия логико-математических, семантических, нормативных и интеллектуально-технических систем.
Его научная состоятельность и техническая реализуемость должны оцениваться посредством специальных математических и инженерных критериев.
Таким образом, первые три главы части X формируют необходимую архитектурную, эволюционную и семантическую основу для дальнейшего исследования Метаорганона как предполагаемой метасистемы проектирования, проверки, воспроизводства и развития ментальных технологий.
*******
Глава 4. Перспективы развития нооинженерных дисциплин, технологий и стандартов
4.1. От теоретических оснований к программе систематических исследований
В предшествующих главах настоящей монографии нооинженерия была рассмотрена как формирующаяся система дисциплин, исследующих создание, организацию, функционирование, воспроизводство и развитие ментальных объектов.
Последовательно были разработаны исходные понятия нооинженерного объекта, ноотопоценоза, ноогенома, ноокариона, ноомембраны и семантических координат. Особое внимание уделялось функциональным механизмам нооиммунной проверки, репродукции, инновации, эволюции, адаптации и нормативной реконструкции.
Однако формирование понятийной системы ещё не означает возникновения завершённой инженерной отрасли.
Для становления дисциплины необходимы воспроизводимые методы, формальные модели, экспериментальные объекты, технические реализации, проверочные процедуры и устойчивые способы профессиональной коммуникации.
Следовательно, дальнейшее развитие нооинженерии должно осуществляться посредством последовательных научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ.
При этом необходимо различать фундаментальные проблемы, прикладные разработки и задачи стандартизации. Они взаимосвязаны, но не могут решаться одним универсальным методом.
Фундаментальные исследования должны обеспечивать определённость понятий и математических оснований. Прикладные разработки — создавать проверяемые средства выполнения предусмотренных функций. Стандартизация — устанавливать воспроизводимые правила их использования.
Таким образом, перспектива нооинженерии состоит в переходе от общей концептуальной программы к совокупности специализированных, взаимно соизмеримых и независимо проверяемых технологий.
4.2. Историческая преемственность исследовательской программы
Теоретическим источником предлагаемого направления выступают исследования В. К. Петросяна по основаниям логики, математики и теории ментальных объектов, начатые в 1990-х годах.
Особое значение имеют концепция математики как технической науки, общая теория ноотопоценозов и авторская программа гармонической логики и математики.
В работах 1999–2002 годов были сформулированы положения о целенаправленном создании ментальных артефактов, необходимости критического исследования логико-математических оснований и возможностях разработки альтернативных интеллектуальных систем.
Настоящая монография сохраняет преемственность с этой программой, одновременно предлагая её дальнейшую инженерную конкретизацию.
В частности, понятия ноотехнического задания, конфигурационного паспорта, машинно-обрабатываемого реестра, проверочного свидетельства и репродуктивного пакета предназначены для организации будущих разработок.
Однако нельзя считать, что все подобные технологии уже были созданы в исходных авторских исследованиях.
Необходимо также разграничивать авторские философско-математические положения и их возможные формальные реализации.
Например, закон строгого тождества имеет определённое гносеологическое содержание. Его использование при автоматизированном контроле версий понятий представляет собой отдельную инженерную задачу, требующую доказательства адекватности применяемой формализации.
Таким образом, историческая преемственность должна сочетаться с точным определением нового исследовательского вклада.
4.3. Критерии становления нооинженерной дисциплины
Для оценки перспектив необходимо определить, при каких условиях отдельное направление может рассматриваться как достаточно сформированная научно-техническая дисциплина.
Предлагается выделить пять основных критериев.
Первый критерий связан с определённостью предмета исследования.
Дисциплина должна иметь собственную область задач и установленные отношения с уже существующими научными направлениями.
Второй критерий предполагает разработанность понятийного аппарата.
Основные термины должны обладать достаточно определённым содержанием для предусмотренных исследований.
Третий критерий относится к методам.
Необходимо установить процедуры получения, преобразования и проверки соответствующих объектов.
Четвёртый критерий связан с воспроизводимостью.
Должна существовать возможность независимого повторения определённых результатов.
Пятый критерий касается научной оценки.
Утверждения о преимуществах новых методов должны иметь математические, экспериментальные или иные предметно соответствующие основания.
При этом отсутствие одного из перечисленных результатов не обязательно делает исследовательскую программу бессмысленной. Оно определяет состояние её научной зрелости.
Следовательно, перспективные нооинженерные дисциплины необходимо описывать посредством профиля разработанности, а не бинарного административного деления на существующие и несуществующие науки.
4.4. Карта перспективных нооинженерных дисциплин
Для дальнейшего развития предлагается выделить несколько взаимосвязанных исследовательских направлений.
К фундаментальным относятся теория ментальных объектов, общая теория нооинженерных систем, ноосемантика, ноогенетика и нооморфология.
К функциональным — нооиммунология, ноорепродуктология, нооинноватика, нооэволюционика, нооадаптология и ноорегенерационная инженерия.
К конструктивно-технологическим — ноотехническое проектирование, нооконструирование, ноомоделирование и методы ноотехнических НИОКР.
К измерительным и нормативным — ноометрология, ноолокация, ноогеодезия, ноокартография, ноокадастровые технологии и ноостандартизация.
К специальным предметным направлениям относятся гармоническая математика, системы классов математических объектов, инженерия семантических систем и специализированные технологии математической проверки.
Однако соответствующая классификация является проектной.
Она не означает, что все названные направления уже обладают самостоятельными научными школами, завершёнными формальными основаниями и признанными профессиональными стандартами.
Следовательно, необходимо определить последовательность их дальнейшего становления.
При этом некоторые дисциплины могут оказаться функционально пересекающимися. В таком случае потребуется уточнить границы их предметов.
Таким образом, карта дисциплин должна быть открытой для критического пересмотра.
4.5. Приоритеты общей теории нооинженерных объектов
Первостепенное значение имеет дальнейшее исследование самого понятия нооинженерного объекта.
Необходимо определить, какие характеристики позволяют отличать его от произвольной информационной записи, формальной теории, программного модуля или обычного научного понятия.
При этом целесообразно разработать несколько уровней определения.
Общий методологический уровень должен устанавливать место ноообъекта в теории ментальных артефактов.
Формально-конструктивный уровень — описывать типы компонентов и отношений.
Операционный уровень — определять допустимые преобразования.
Нормативный уровень — устанавливать правила идентификации и проверки.
Например, математическая теория может рассматриваться как нооинженерный объект при наличии определённой системы аксиом, понятий, правил вывода и условий использования.
Однако аналогичная характеристика не обязательно применима без изменений к историческому научному термину.
Следовательно, необходимо разработать типологию объектов различной природы.
Таким образом, дальнейшая теория ноообъектов должна переходить от общих определений к предметно конкретизированным формальным моделям.
4.6. Перспективы развития ноогенетики и нооморфологии
В общей теории ноогенетики были предложены понятия ноогенома, ноогенотипа, ноофенотипа и ноонаследования.
Однако их научная продуктивность зависит от возможности установления определённых конструктивных соответствий.
Например, для математического объекта ноогеном может быть представлен как комплекс исходных определений, алгоритмов и нормативных правил, достаточный для его воспроизводства.
В то же время ноофенотип может использоваться для описания конкретной реализованной формы объекта в определённой среде.
При этом необходимо учитывать, что соответствующие понятия являются инженерно-эвристическими аналогиями, а не биологическими сущностями.
Следовательно, необходимо исследовать, в каких случаях такие модели действительно позволяют решить новую техническую задачу.
Особое значение имеет математическая определённость репродуктивных отношений.
Например, два алгоритма могут формировать одинаковые результаты, сохраняя различную внутреннюю организацию.
Необходимо определить, к какому уровню ноогенетического тождества относится соответствующее совпадение.
Таким образом, перспективой ноогенетики и нооморфологии является разработка специализированных моделей конструктивной преемственности и преобразования ментальных объектов.
4.7. Развитие нооиммунологии
Одним из наиболее перспективных прикладных направлений представляется нооиммунология.
Она предназначена для организации контроля допустимости математических, логических, семантических и иных нооинженерных построений.
Однако её развитие требует строгого разграничения нескольких видов проверки.
Например, синтаксическая правильность математической формулы может проверяться автоматически.
Типовая корректность операции требует установленных правил.
Проверка формального доказательства предполагает определённый язык и правила вывода.
А оценка эмпирической достоверности научного утверждения требует соответствующих исследовательских методов.
Следовательно, невозможно заменить все перечисленные процедуры одним универсальным показателем «нооиммунной полноценности».
Особое значение имеет необходимость документирования ограничений проверяющего механизма.
Например, система может установить корректность десятизначного усечения рационального числа.
Но она не должна объявлять вследствие этого проверенными все математические утверждения, связанные с исходным объектом.
Таким образом, развитие нооиммунологии должно основываться на создании специализированных проверочных средств с явно установленной областью компетенции.
4.8. Развитие ноорепродуктологии
Нооинженерная экосистема не может обладать устойчивой научной организацией без воспроизводимости результатов.
Поэтому необходимо разработать специальные репродуктивные технологии.
Для математических объектов они могут включать сохранение исходных формул, точных значений, алгоритмов и доказательственных оснований.
Для семантических систем — нормативные редакции, понятийные зависимости и условия интерпретации.
Для научных результатов — исходные данные, методы исследования и сведения о технической среде.
Однако необходимо учитывать различие между копированием документа и воспроизводством соответствующего математического или научного содержания.
Например, точное копирование ошибочного доказательства не означает подтверждения его корректности.
Равным образом повторение одного программного результата не доказывает правильности математического алгоритма.
Следовательно, необходимо использовать несколько независимых критериев репродуктивности.
Особое значение имеет возможность сохранения исторических нормативных состояний.
Таким образом, перспективой ноорепродуктологии является создание воспроизводимых пакетов ментальных объектов с математически и процедурно определёнными отношениями соответствия.
4.9. Развитие нооинноватики и нооэволюционики
Нооинноватика должна исследовать способы целенаправленного создания новых ментальных конструкций.
Нооэволюционика — закономерности и механизмы изменения их организованных совокупностей.
Однако необходимо разграничивать математическую новизну и инженерную эффективность.
Например, введение новой операции может создавать самостоятельную математическую структуру.
Но её практическое преимущество требует отдельного исследования.
В то же время изменение технической реализации не обязательно означает появление новой математической теории.
Следовательно, необходимо разработать типизированную классификацию инноваций.
Особое значение имеет возможность параллельного существования альтернативных решений.
Например, одна вычислительная система может использовать точную рациональную арифметику.
Другая — конечные приближения определённого класса.
Третья — интервальные представления.
При этом каждая может иметь собственное назначение.
Таким образом, дальнейшая нооэволюционика должна опираться на принцип полисистемности и рассматривать развитие как изменение функционально и нормативно определённых систем, а не как обязательную последовательность универсально лучших состояний.
4.10. Ноометрология как фундамент инженерной проверяемости
Особое значение имеет развитие ноометрологии.
Для практической инженерии необходимо определить измеряемые характеристики и соответствующие процедуры их установления.
Однако не всякое свойство ментального объекта обладает естественной числовой шкалой.
Например, время выполнения алгоритма может измеряться в определённых физических единицах.
Количество десятичных позиций представляет собой точную дискретную характеристику.
А смысловая определённость научного понятия требует специальной операционализации.
Следовательно, нельзя произвольно объединять эти характеристики в один числовой показатель.
Особое значение имеет различие между обязательными условиями допустимости и сравнительными критериями качества.
Например, математически неправильный результат не становится допустимым вследствие высокой вычислительной скорости.
Поэтому перспективная ноометрология должна включать разработку типов шкал, процедур калибровки, правил сравнения и регламентов интерпретации результатов.
Таким образом, её развитие необходимо для перехода от оценочных суждений к воспроизводимым инженерным характеристикам.
4.11. Ноолокация, ноогеодезия и ноокартография
В общей теории нооинженерных экосистем были предложены семантические координаты и методы ноолокации.
Их дальнейшее развитие может обеспечить нормативную идентификацию положения объекта в системе взаимосвязанных понятий, операций и редакций.
Однако такие координаты не следует отождествлять с физическими географическими координатами.
Они представляют собой специальную информационно-семантическую модель.
Например, математический объект может иметь координаты, определяющие исходную теорию, тип, класс точности, нормативный профиль и редакцию.
Другой объект может быть описан в нескольких параллельных координатных системах.
При этом необходимо установить правила перехода между ними.
Особое значение имеет возможность потери информации при подобных преобразованиях.
Следовательно, ноогеодезия и ноокартография должны исследовать не только графическое расположение объектов, но и математическую корректность координатных отношений.
Таким образом, перспективой соответствующих направлений является разработка формальных пространств нормативной локализации ментальных объектов.
4.12. Развитие систем математических классов
В седьмой части монографии была исследована шкала классов конечной десятичной экспликации.
В соответствии с принятым правилом номер класса n определяет количество десятичных позиций:
d; = 10;.
Следовательно:
d; = 10;
d; = 100;
d; = 1000.
Однако номер класса не является непосредственным значением погрешности.
Он определяет нормативный формат конечного представления.
Фактическая ошибка зависит от исходного объекта и выбранной операции.
Например:
T;(1/8) = 0,1250000000
совпадает с исходным рациональным числом.
Но:
T;(1/6) = 0,1666666666
является приближением.
Следовательно, дальнейшее развитие классовых систем должно включать теорию представлений, операций, погрешностей, сравнений и межклассовых преобразований.
Особое значение имеет проверка алгебраических свойств новых операций.
Таким образом, классовая математика представляет собой перспективную экспериментальную область ноотехнического проектирования, допускающую точные математические определения и независимые вычислительные испытания.
4.13. Расширение систем ноометрологических шкал
Помимо классов десятичной экспликации могут разрабатываться другие системы математических и ноотехнических шкал.
Например, можно исследовать структурную сложность формальных выражений.
Отдельную задачу составляет оценка количества нормативных зависимостей математического объекта.
Могут разрабатываться характеристики воспроизводимости алгоритмов и совместимости интерфейсов.
Однако каждому показателю необходимо сопоставить определённую область применимости.
Например, количество компонентов формальной системы не является универсальной мерой её математической сложности.
А наличие большого числа доказанных теорем не означает автоматически высокую инженерную пригодность.
Следовательно, требуется исследовать, какие свойства действительно характеризуются предполагаемой шкалой.
Особое значение имеет возможность построения частичных порядков вместо единой количественной иерархии.
Например, две математические системы могут быть несравнимы по совокупности функциональных характеристик.
Таким образом, развитие ноометрологических шкал должно сопровождаться доказательством корректности соответствующих способов сравнения.
4.14. Отдельное развитие Изольдионики
Самостоятельным направлением авторской программы выступает Изольдионика.
Её предмет не должен ограничиваться исследованием чрезвычайно больших конечных чисел.
В авторской постановке рассматриваются изольдионы, метаизольдионы, метаоператоры, структурированные числовые объекты, динамические границы экспликации и числовая трансволюция.
Однако математическая разработанность соответствующих положений может быть неодинаковой.
Следовательно, дальнейшие исследования должны начинаться с определения формального языка и точной математической семантики.
Особое значение имеет разграничение большого конечного числа и бесконечного математического объекта.
Например, число:
10^(10;;)
является конечным натуральным числом, несмотря на огромную длину развёрнутой записи.
Следовательно, ограниченная техническая экспликация не означает математической бесконечности.
Для Изольдионики необходимо установить самостоятельные правила построения объектов и операции над ними.
Таким образом, данное направление должно развиваться как отдельная формальная исследовательская программа, связанная с нооинженерией посредством общих методологических и проверочных технологий.
4.15. Ноосемантика и онтоинженерная интеграция
Одним из центральных направлений дальнейшего развития является ноосемантика.
Её задачи включают исследование понятийных систем, правил смысловых преобразований и нормативных условий использования терминов.
Однако необходимо учитывать достижения уже существующей онтоинженерии.
Формальные онтологии, тезаурусы, графы знаний и системы валидации обладают собственными методами и математическими основаниями.
Следовательно, нооинженерная программа должна исследовать возможность их интеграции, а не произвольно объявлять заменёнными.
Например, RDF может использоваться для регистрации типизированных отношений.
OWL — для формального вывода в предусмотренной логической системе.
SKOS — для организации понятийных схем.
SHACL — для проверки определённых структурных требований.
Однако ни один из этих механизмов сам по себе не выражает полностью исходную авторскую гносеологическую триаду содержания, объёма и состава понятия.
Следовательно, необходимо разработать специальные отношения концептуальной соизмеримости.
Таким образом, ноосемантика должна развиваться как система дополнительных исследовательских и инженерных средств, согласуемых с существующими семантическими технологиями.
4.16. Перспективы машинно-обрабатываемого тезауруса
В предыдущей главе были разработаны первоначальные принципы машинно-обрабатываемого нооинженерного тезауруса.
Для дальнейшего развития необходимо создать опытную систему понятийных записей.
Однако проект должен начинаться не с максимально большого словаря, а с ограниченного корпуса тщательно определённых понятий.
Например, первоначальный тезаурус может содержать понятия:
Ментальный объект;
Ноокарион;
Ноогеном;
Нормативная редакция;
Математическая система;
Класс точности;
Усечение;
Округление;
Проверочное свидетельство.
Для каждого понятия необходимо установить исходное определение, источник, область применения и допустимые отношения.
Особое значение имеет возможность обнаружения неоднозначных терминов.
Например, слово «тождество» может обозначать разные математические и гносеологические отношения.
Следовательно, необходимо использовать самостоятельные идентификаторы.
Таким образом, первоначальная реализация тезауруса должна обеспечивать доказуемую правильность ограниченной предметной области, а не декларативную универсальность.
4.17. Принципы дальнейшей ноостандартизации
Нооинженерия не может стать устойчивой технической дисциплиной без воспроизводимых правил проектирования и проверки.
Однако необходимо разграничивать стандарт как утверждённый нормативный документ и исследовательский проект будущего стандарта.
В настоящей монографии предложено несколько семейств проектов ноотехнических регламентов.
Они относятся к проектированию объектов, управлению конфигурацией, ноометрологии, математическим операциям, семантическим системам и автоматизированным проверкам.
При этом их наличие не означает официального признания.
Для практического применения необходимо пройти последовательные стадии разработки.
Сначала формулируется предмет регламента.
Затем устанавливаются термины и обязательные требования.
После этого разрабатываются проверочные методы.
Далее осуществляется опытное применение.
Наконец, выполняется независимая экспертиза выявленных свойств.
Следовательно, ноостандартизация должна быть связана с доказательной базой НИОКР.
Таким образом, стандарты должны возникать как результат проверенных инженерных разработок, а не только посредством утверждения терминологической системы.
4.18. Архитектура будущей системы ноостандартов
Для организации нормативных документов предлагается использовать многоуровневую систему.
Первый уровень образуют терминологические и методологические документы.
Они устанавливают исходные понятия, принципы и отношения.
Второй уровень включает стандарты нооинженерных объектов и их конструктивных характеристик.
Третий уровень предназначен для правил проектирования, моделирования и НИОКР.
Четвёртый уровень содержит проверочные и репродуктивные регламенты.
Пятый уровень охватывает предметно-специальные математические и семантические стандарты.
Шестой уровень связан с интеграционными интерфейсами и управлением нормативными редакциями.
Однако данная иерархия не должна превращаться в требование единственного централизованного способа описания всех научных объектов.
Различные предметные системы могут использовать специальные нормативные профили.
Следовательно, необходимо сохранять принцип полисистемности.
Таким образом, будущая система ноостандартов должна сочетать общие требования к взаимодействию с самостоятельностью предметных дисциплин.
4.19. Требования к научной состоятельности стандарта
Особое значение имеет возможность независимой проверки обязательных требований.
Например, если стандарт устанавливает:
«Представление первого класса должно содержать ровно десять десятичных позиций»,
то соответствующее требование допускает непосредственную форматную проверку.
Однако если документ предусматривает:
«Понятие должно обладать достаточной смысловой определённостью»,
необходимо установить, какие именно характеристики должны быть проверены и каким способом.
Без такой конкретизации требование может оказаться слишком неопределённым для инженерного применения.
Следовательно, стандарты должны разграничивать философско-методологические принципы и операциональные критерии.
Особое значение имеет невозможность подменять математическую истинность формальным соответствием документу.
Например, арифметическое равенство не становится истинным исключительно вследствие нормативного утверждения.
Таким образом, научно-техническая состоятельность ноостандарта требует связи между определениями, требованиями и воспроизводимыми проверками.
4.20. Автоматизированные проверки и интеллектуальные технологии
Развитие нооинженерных дисциплин связано с современными вычислительными средствами.
В частности, перспективны формальные проверяющие системы, алгоритмы символьной математики, SMT-решатели, онтологические механизмы вывода и интеллектуальные средства обработки научных текстов.
Однако необходимо учитывать их различные предметные возможности.
Например, проверка конкретного арифметического результата может выполняться точным алгоритмом.
В другом случае установление семантической эквивалентности сложных теорий может быть значительно более трудной задачей.
Особое значение имеют большие языковые модели.
Они способны содействовать разработке технических заданий, выделению понятий и формированию исследовательских гипотез.
Однако такие системы могут создавать правдоподобные, но ошибочные рассуждения.
Следовательно, необходимо отделять генерацию от математической проверки.
Таким образом, перспективная архитектура должна использовать интеллектуальные системы как средства поиска и конструирования, а формальные проверяющие механизмы — как специализированные средства установления определённых свойств.
4.21. Исследовательские полигоны и эталонные задачи
Для проверки нооинженерных технологий целесообразно создать несколько специализированных исследовательских полигонов.
Первый может быть посвящён рациональной арифметике и конечной десятичной экспликации.
Второй — семантическим преобразованиям и управлению редакциями понятий.
Третий — формальным онтологиям и нормативной валидации данных.
Четвёртый — регистрации научных утверждений и доказательственных свидетельств.
При этом каждый полигон должен иметь собственный набор эталонных задач.
Например, для рациональной арифметики необходимо проверить усечение, округление, работу с отрицательными значениями, предельные случаи и межклассовые преобразования.
Для семантической системы — сохранение нормативных идентификаторов и корректность типизированных отношений.
Особое значение имеет наличие отрицательных контрольных примеров.
Они позволяют установить способность системы обнаруживать конкретные нарушения.
Таким образом, исследовательские полигоны должны обеспечивать проверку ограниченных, но содержательно определённых инженерных функций.
4.22. Контрольный пример ноотехнической экспериментальной задачи
Рассмотрим проект вычислительного объекта первого класса.
Исходное число:
x = 1/6.
Нормативный профиль:
усечение по направлению к нулю.
Количество десятичных позиций:
d; = 10.
Ожидаемый результат:
0,1666666666.
Для проверки можно использовать точное целочисленное равенство:
10;; = 6 · 1666666666 + 4.
Следовательно, результат усечения математически определён.
Однако программа испытаний должна включать и неправильные результаты.
Например:
0,1666666667
должно отклоняться при заданном профиле усечения.
Но то же значение является корректным результатом округления к ближайшему значению.
Следовательно, проверяющая система обязана учитывать нормативный контекст.
Особое значение имеет возможность повторного вычисления по точному исходному объекту.
Таким образом, даже простая математическая задача позволяет проверить взаимодействие спецификации, алгоритма, форматирования, нооиммунного контроля и репродуктивного паспорта.
4.23. Междисциплинарные приложения
Потенциальная область применения нооинженерных технологий не ограничивается математикой.
Например, они могут использоваться для организации научных тезаурусов, управления версиями формальных моделей и разработки проверяемых баз знаний.
Перспективны также системы интеллектуального проектирования, в которых необходимо контролировать происхождение требований и соответствие результатов нормативным спецификациям.
Однако необходимо разграничивать наличие возможного применения и доказанную эффективность.
Например, наличие нооинженерной терминологии не гарантирует улучшения программной разработки.
Для такого заключения необходимо сравнение с существующими инженерными методами.
Особое значение имеет возможность использования уже известных технологий.
Например, управление требованиями, формальная верификация и инженерия онтологий обладают собственными развитыми методами.
Следовательно, нооинженерия должна демонстрировать, какие дополнительные функции обеспечивает её системная организация.
Таким образом, прикладное развитие требует не только новых понятий, но и проверяемых результатов сравнительных исследований.
4.24. Организация ноотехнических НИР
Для дальнейшего развития необходима исследовательская программа, включающая несколько взаимосвязанных задач.
Первой должна стать формализация исходных понятий.
Второй — разработка математических моделей специальных дисциплин.
Третьей — исследование отношений между авторской гармонической логикой и существующими формальными логическими системами.
Четвёртой — построение операциональных критериев смысловой и нормативной определённости.
Пятой — разработка математических моделей семантических преобразований.
Шестой — исследование границ алгоритмической автоматизации.
Однако необходимо установить самостоятельные результаты для каждой задачи.
Например, результатом формализации понятия может быть точная математическая спецификация.
Результатом исследования операции — доказательство её свойств или конкретный контрпример.
Результатом сравнительного анализа — установленная область соизмеримости.
Таким образом, программа НИР должна формироваться как совокупность исследовательских проблем с проверяемыми результатами.
4.25. Организация опытно-конструкторских работ
Опытно-конструкторские работы должны опираться на полученные теоретические результаты.
Первым техническим компонентом может стать опытный реестр понятий и нормативных редакций.
Вторым — модуль точных математических вычислений.
Третьим — специализированная система проверки конечных представлений.
Четвёртым — механизм регистрации происхождения результатов.
Пятым — система семантических интерфейсов.
Шестым — средства управления конфигурацией и доказательственными зависимостями.
Однако необходимо учитывать возможную последовательность внедрения.
Например, нельзя качественно реализовать проверку математического свойства, если отсутствует его точное определение.
Следовательно, технические задачи должны быть связаны с состоянием соответствующих НИР.
Особое значение имеет возможность создания минимального работающего прототипа.
Такой прототип может включать ограниченное количество понятий и операций, но должен обеспечивать полную проверяемость заявленных функций.
Таким образом, программа ОКР должна развиваться от небольших воспроизводимых модулей к интегрированным системам.
4.26. Этапная программа дальнейшего развития
Для организации работ предлагается использовать несколько последовательных этапов.
Этап I. Концептуальная консолидация.
Необходимо уточнить определения, разграничить существующие и предполагаемые результаты, сформировать реестр исследовательских проблем.
Этап II. Формальная специализация.
Следует разработать математические модели отдельных нооинженерных функций и доказать их свойства.
Этап III. Прототипирование.
Предполагается создание опытных вычислительных и семантических средств.
Этап IV. Интеграционная проверка.
Необходимо обеспечить взаимодействие нескольких самостоятельных систем.
Этап V. Нормативное обобщение.
На основании проверенных результатов разрабатываются проекты специализированных стандартов.
Этап VI. Независимая экспертиза и расширение.
Исследуются ограничения и возможности применения в новых предметных областях.
При этом перечисленные этапы не обязательно должны выполняться строго последовательно.
Отдельные направления могут развиваться параллельно.
Однако переход к следующей стадии должен основываться на достигнутых результатах, а не только на календарном плане.
4.27. Карта научно-технической готовности
Для оценки состояния отдельных разработок целесообразно использовать качественную карту готовности.
Предлагается различать:
концептуально сформулированные объекты;
формально определённые конструкции;
объекты с доказанными математическими свойствами;
алгоритмически реализованные функции;
технически испытанные средства;
интегрированные компоненты;
эксплуатационно апробированные технологии.
Однако перечисленные состояния не образуют универсальную линейную шкалу для всех научных объектов.
Например, фундаментальная математическая теория может обладать высокой доказательственной зрелостью без непосредственной программной реализации.
В другом случае технический прототип может работать, но использовать недостаточно исследованные математические основания.
Следовательно, необходимо применять несколько независимых измерений готовности.
Особое значение имеет запрет на необоснованное объявление проектной концепции эксплуатационно проверенной технологией.
Таким образом, карта готовности должна обеспечивать научно обоснованное планирование дальнейших работ.
4.28. Критические риски развития нооинженерии
Для формирования реалистичной программы необходимо учитывать основные риски.
Первый связан с терминологическим расширением без достаточной формализации.
Если создаются новые названия для уже известных процедур, необходимо показать их самостоятельное научное содержание.
Второй риск заключается в буквальном истолковании биологических аналогий.
Нооиммунология и ноогенетика должны развиваться как инженерные модели, а не как утверждения о физиологическом существовании ментальных объектов.
Третий риск связан с математически неподтверждёнными универсальными утверждениями.
Например, новая логическая программа не должна автоматически объявлять известные математические теории противоречивыми без точного формального доказательства.
Четвёртый риск относится к автоматизации.
Высокая производительность вычислительного механизма не гарантирует правильности его исходных математических предпосылок.
Пятый риск связан с избыточной стандартизацией.
Нормативные правила не должны блокировать научную проверку и разработку альтернативных систем.
Таким образом, развитие нооинженерии требует постоянного критического исследования собственных оснований.
4.29. Научная открытость и критическая проверяемость
Одним из необходимых условий становления нооинженерии является открытость научной критике.
В авторской программе гармонической математики особое значение придавалось организованному сопоставлению альтернативных концепций.
Для современной инженерной реализации такой подход может получить форму воспроизводимых исследовательских протоколов.
Например, спорное математическое утверждение должно сопровождаться точной формулировкой, исходной теорией и доказательственными материалами.
Критическое возражение должно указывать конкретное нарушение либо альтернативное математическое основание.
При этом отрицательный результат экспертизы не должен автоматически превращаться в административный запрет на дальнейшее исследование.
Возможно уточнение формулировок и построение новой нормативной системы.
Особое значение имеет сохранение независимости математических заключений от популярности исследовательской программы.
Таким образом, нооинженерия должна развиваться посредством аргументированной научной дискуссии, формальной проверки и независимого воспроизводства.
4.30. Организационные условия развития
Для реализации исследовательской программы необходимо взаимодействие специалистов различных направлений.
Математики и логики могут разрабатывать формальные основания.
Специалисты по семантическим технологиям — строить онтологические и тезаурусные модели.
Инженеры программного обеспечения — создавать технические реализации.
Специалисты по стандартизации — разрабатывать проверяемые нормативные документы.
Исследователи истории и философии науки — обеспечивать корректную интерпретацию исходных концепций.
Однако междисциплинарное взаимодействие должно основываться на ясном распределении ответственности.
Например, программная реализация может проходить техническую проверку, но математическую корректность новой операции необходимо устанавливать средствами соответствующей дисциплины.
Особое значение имеют документирование результатов и сохранение авторства.
При этом организационная структура может быть распределённой.
Следовательно, необходимо обеспечить совместимые протоколы обмена научными материалами.
Таким образом, институциональное развитие нооинженерии должно поддерживать специализированную компетенцию и нормативную согласованность.
4.31. Перспективы образовательной и профессиональной подготовки
Становление новой инженерной дисциплины предполагает подготовку специалистов.
Однако обучение не должно ограничиваться освоением собственной терминологии.
Необходимо формировать способность работать с математическими определениями, формальными доказательствами, техническими требованиями и системами проверки.
В первоначальном варианте учебная программа может включать основания теории ментальных объектов, формальную логику, инженерную семантику, основы ноотехнического проектирования, управление требованиями и конфигурацией, математические методы верификации и технологии воспроизводимости.
При этом важную роль должны играть практические работы.
Например, обучающийся может разработать спецификацию математической операции, реализовать соответствующий алгоритм и представить независимое проверочное свидетельство.
Особое значение имеет умение обнаруживать ограничения собственных моделей.
Следовательно, образовательная программа должна поддерживать критическую исследовательскую культуру.
Таким образом, профессиональная подготовка может стать важным условием перехода от отдельных концептуальных разработок к устойчивой инженерной практике.
4.32. Основные результаты главы
В настоящей главе предложена программа перспективного развития нооинженерных дисциплин, технологий и стандартов.
Разработаны критерии становления отдельной научно-технической дисциплины.
Предложена карта фундаментальных, функциональных, конструктивных, измерительных и нормативных направлений.
Рассмотрены перспективы общей теории ноообъектов, ноогенетики, нооморфологии, нооиммунологии, ноорепродуктологии, нооинноватики и нооэволюционики.
Показано значение ноометрологии, ноолокации и ноостандартизации.
Исследованы дальнейшие задачи развития классов математических объектов и отдельной программы Изольдионики.
Рассмотрены возможности использования формальных онтологий и интеллектуальных вычислительных средств.
Предложены специализированные исследовательские полигоны и контрольные задачи.
Разработаны первоначальные подходы к организации НИР, ОКР и этапной программы технического развития.
Исследованы критерии научно-технической готовности и основные риски.
Показана необходимость открытой научной критики, междисциплинарного взаимодействия и профессиональной подготовки.
Таким образом, перспектива нооинженерии состоит в последовательном превращении авторской исследовательской программы в систему формально определённых, независимо проверяемых и нормативно сопровождаемых ментальных технологий.
Следующим этапом становится исследование возможности их объединения в перспективную метасистему — Метаорганон.
Глава 5. От оснований нооинженерии к Метаорганону
5.1. Постановка заключительной проблемы монографии
В настоящей монографии последовательно рассматривались основания создания, организации, функционирования, воспроизводства и развития ментальных объектов.
Однако после формирования отдельных дисциплин возникает более общий вопрос: возможно ли построить интеграционную систему, обеспечивающую совместное проектирование и использование различных интеллектуальных технологий?
Подобная система должна учитывать самостоятельность математических, логических, семантических и научных конструкций.
При этом необходимо сохранить возможность их нормативного взаимодействия.
Например, математическая теория может использоваться при разработке вычислительной системы.
Формальная онтология может описывать типы соответствующих объектов.
Проверяющий механизм может исследовать определённые свойства алгоритма.
А репродуктивная система — обеспечивать повторное получение результата.
Однако перечисленные компоненты обладают различными математическими основаниями.
Следовательно, их объединение должно осуществляться посредством установленных интерфейсов и доказательственных отношений.
В качестве перспективного названия такой интеграционной метасистемы в настоящем исследовании используется Метаорганон.
При этом необходимо подчеркнуть, что Метаорганон рассматривается как проект дальнейших исследований, а не как уже существующая завершённая технологическая платформа.
5.2. Историко-методологическое значение понятия Органона
Термин «Органон» исторически связан с аристотелевской традицией систематизации логических средств рационального рассуждения.
Однако современное употребление этого термина может иметь различные философские и методологические значения.
Поэтому при введении Метаорганона необходимо разграничить историческую преемственность и новую исследовательскую задачу.
Речь не идёт о буквальном восстановлении аристотелевской логики.
Не предполагается также простая замена классического Органона иной системой правил.
Предлагается рассмотреть возможность создания метасистемы, предназначенной для организации различных логических, математических и инженерно-семантических инструментов.
В этом смысле приставка «мета» указывает на уровень работы с самими системами интеллектуальных средств.
Однако она не означает автоматического обладания универсальной математической истинностью.
Следовательно, Метаорганон должен определяться через свои функции, предметные ограничения и проверяемые результаты.
Таким образом, историческая идея Органона используется как философско-методологический ориентир, но не заменяет самостоятельного проектирования новой системы.
5.3. Определение Метаорганона
Предлагается следующее рабочее определение.
Определение 5.1. Метаорганон — перспективная нормативно и технологически организованная метасистема интеллектуального проектирования, предназначенная для координации создания, формализации, проверки, воспроизводства, преобразования и развития различных ментальных систем при сохранении их самостоятельных предметных оснований.
В данном определении существенны несколько обстоятельств.
Во-первых, Метаорганон не является отдельной универсальной математической теорией.
Во-вторых, его предмет включает отношения между различными интеллектуальными системами.
В-третьих, он должен обеспечивать контролируемость их взаимодействия.
В-четвёртых, необходимо предусмотреть механизмы нормативной преемственности.
В-пятых, все заявленные функции требуют самостоятельной реализации и проверки.
Следовательно, данное определение имеет проектный характер.
Оно не устанавливает фактического существования полностью реализованной метасистемы.
Таким образом, Метаорганон рассматривается как интеграционная цель нооинженерной программы.
5.4. Основное назначение Метаорганона
Главное назначение Метаорганона предполагается в обеспечении нормативно определённой организации интеллектуальных технологий.
При этом его функция не должна сводиться к хранению документов или терминов.
Перспективная система должна обеспечивать регистрацию объектов, их математических и семантических оснований, проверочных свидетельств и допустимых преобразований.
Особое значение имеет возможность параллельного существования различных нормативных систем.
Например, математические теории могут использовать разные аксиомы.
Нооинженерная метасистема не должна автоматически объявлять одну из них недопустимой только вследствие такого различия.
Однако если возникает вопрос о совместимости, необходимо установить соответствующее математическое отношение.
Следовательно, Метаорганон должен не устранять многообразие интеллектуальных систем, а организовывать их проверяемое взаимодействие.
Таким образом, его назначение можно определить как инженерную координацию полисистемного интеллектуального пространства.
5.5. Метаорганон как система систем
Для первоначального анализа предлагается рассматривать Метаорганон как систему взаимосвязанных, но самостоятельных нооинженерных подсистем.
Такими подсистемами могут выступать:
формальные логические системы;
математические теории;
семантические реестры;
формальные онтологии;
вычислительные технологии;
системы доказательственной проверки;
репродуктивные архивы;
нормативные регламенты;
интеллектуальные средства проектирования.
Однако каждый компонент должен сохранять собственную предметную область.
Например, система проверки арифметических вычислений не обязана обладать универсальной процедурой оценки эмпирических научных утверждений.
Следовательно, необходима архитектура распределённой функциональной ответственности.
Особое значение имеет возможность включения внешних технических средств.
Однако их интеграция должна сопровождаться установлением нормативных интерфейсов.
Таким образом, Метаорганон предполагается как метасистема координации, а не как единая монолитная программа, заменяющая все специализированные научные инструменты.
5.6. Формальная модель интеграционного взаимодействия
Для первоначального проектирования можно использовать типизированную структуру:
MO = ;S, O, I, K, V, P, G;,
где:
S — совокупность самостоятельных нормативных систем;
O — зарегистрированные ментальные объекты;
I — межсистемные интерфейсы;
K — специализированные проверочные механизмы;
V — нормативные редакции и конфигурации;
P — происхождение и доказательственные сведения;
G — правила управления и согласования.
Однако данная модель не является доказательством математической реализуемости всех предполагаемых функций.
Она представляет собой архитектурное определение.
Для каждого типа интерфейса необходимо установить конкретную семантику.
Например, преобразование между двумя числовыми системами может быть точным.
В другом случае оно может сопровождаться потерей информации.
Следовательно, отношения должны быть типизированными.
Особое значение имеет возможность регистрации частичных преобразований.
Таким образом, общая модель предназначена для постановки интеграционных задач, а не для произвольного объявления всех ментальных систем взаимно эквивалентными.
5.7. Понятие метанормативного уровня
Для организации Метаорганона требуется определить, какие правила могут регулировать взаимодействие самостоятельных нормативных систем.
Такие правила можно рассматривать как метанормативные.
Однако необходимо разграничивать метанормативную организацию и математическую аксиоматику.
Например, общее требование указывать редакцию математической теории представляет собой инженерное правило.
Оно не определяет истинность всех теорем соответствующей теории.
А требование сохранять источник вычислительного результата относится к прослеживаемости.
Оно не является доказательством правильности вычисления.
Следовательно, метанормативные правила должны устанавливать процедуры взаимодействия, идентификации и проверки.
При этом они не должны произвольно изменять предметные математические свойства.
Таким образом, Метаорганон может обладать общими правилами организации без необходимости вводить одну универсальную математическую аксиоматику.
5.8. Нуль-понятия и верхние уровни архитектуры
В авторской гармонической логике важное место занимают нуль-понятия.
Они рассматриваются как системообразующие понятия предельного для определённой ментальной системы уровня абстрактности.
При этом нуль-понятия связаны с установлением допустимых нормативных и смысловых координат.
Для перспективного Метаорганона данная концепция представляет особый интерес.
Например, каждая предметная система может иметь собственные исходные категории.
Однако необходимо установить, каким образом такие категории соотносятся с общими интеграционными правилами.
Особое значение имеет необходимость предотвращения неопределённой универсализации.
Нуль-понятие в авторском смысле не должно автоматически отождествляться с пустым множеством или универсальным классом формальной онтологии.
Соответствующие конструкции обладают разной семантикой.
Следовательно, требуется самостоятельная формализация.
Таким образом, концепция нуль-понятий может служить методологическим основанием исследования верхних уровней Метаорганона, но не заменяет математической разработки их свойств.
5.9. Содержание, объём и состав понятия в Метаорганоне
Исходное авторское определение понятия предполагает единство гносеологических содержания, объёма и состава.
Для интеграционной метасистемы это положение имеет фундаментальное значение.
Однако необходимо учитывать различие соответствующих категорий.
Гносеологическое содержание связано с признаками и отношениями, формирующими ментальную модель.
Гносеологический объём — с совокупностью понятийных представителей, удовлетворяющих условиям принадлежности.
Гносеологический состав — с явно заданной либо гарантированно порождаемой совокупностью представителей в специальном авторском смысле.
Следовательно, нельзя свести все три характеристики к одной записи формальной онтологии.
Например, наличие критерия принадлежности объекту определённого класса не обязательно обеспечивает требуемую актуализацию состава.
Особое значение имеет необходимость создания специализированных проверочных процедур.
Однако до получения соответствующих формальных моделей нельзя объявлять полный автоматизированный контроль всех трёх характеристик решённой задачей.
Таким образом, Метаорганон должен сохранять исходное гносеологическое разграничение и поддерживать его последовательную техническую разработку.
5.10. Закон строгого тождества как метасистемное требование
В авторской гармонической логике закон строгого тождества предусматривает сохранение содержания, объёма и состава понятия внутри соответствующего рассуждения.
Для Метаорганона это положение может стать основанием нормативного контроля смысловых изменений.
Например, если доказательство использует определённое понятие, его исходный смысл не должен неявно изменяться в последующих шагах.
Однако техническая проверка должна учитывать конкретную математическую систему.
Одного совпадения идентификаторов недостаточно для доказательства содержательного тождества.
Вместе с тем наличие разных обозначений не означает автоматического различия математических объектов.
Следовательно, необходимы специальные правила семантической идентификации.
Особое значение приобретает управление редакциями.
Изменение понятия между самостоятельными нормативными состояниями может быть допустимым.
Но такое изменение должно регистрироваться явно.
Таким образом, ЗСТ может служить методологическим основанием семантической дисциплины Метаорганона при условии строгого разграничения исходного закона и его частичных технических реализаций.
5.11. Закон исключённого пятого как условие корректного рассмотрения
Закон исключённого пятого в исходной гармонической логике устанавливает, что из двух противоречащих суждений одно непременно истинно при условии достаточной осмысленности и определённости обоих.
Для Метаорганона это положение имеет значение при проектировании проверочных процедур.
Прежде всего необходимо установить, действительно ли сравниваемые суждения относятся к одному предмету.
Затем требуется определить их нормативный контекст.
После этого можно исследовать соответствующее логическое отношение.
Однако нельзя интерпретировать данную последовательность как создание пяти самостоятельных истинностных значений.
Например, заключение «Недостаточно данных» отражает состояние процедуры, а не новую математическую истинность утверждения.
Следовательно, Метаорганон должен различать проверочные статусы и свойства формальных логических систем.
Особое значение имеет возможность существования разных логических исчислений.
Их отношения должны устанавливаться математическими методами.
Таким образом, ЗИП может выполнять методологическую функцию предварительной смысловой проверки, не подменяя специальные правила вывода.
5.12. Закон гармонии и временная координация
Для перспективной метасистемы существенное значение имеет закон гармонии.
Он учитывает условия времени и отношения, в которых рассматриваются суждения об одном объекте.
В техническом применении это предполагает необходимость регистрации нормативных состояний.
Например, одно утверждение может относиться к редакции математической системы 1.0.
Другое — к редакции 2.0.
Если между ними существует существенное изменение определения, их нельзя автоматически сравнивать как полностью одинаковые суждения.
Следовательно, требуется определить контекст.
Однако такая контекстуализация не означает, что любая несовместимость исчезает вследствие введения дополнительных метаданных.
Если два противоречащих утверждения относятся к одному предмету в одном фиксированном отношении, возникает задача математического исследования.
Таким образом, закон гармонии может служить основанием временной и нормативной координации Метаорганона.
5.13. Семантическая архитектура Метаорганона
Для взаимодействия различных интеллектуальных систем необходима развитая семантическая инфраструктура.
Её центральными компонентами могут стать машинно-обрабатываемый тезаурус, реестр нормативных понятий и графы типизированных отношений.
Однако необходимо различать концептуальную интеграцию и техническое объединение данных.
Например, две научные системы могут использовать одинаковый термин, обозначающий разные математические объекты.
Следовательно, их записи не должны автоматически сливаться.
Особое значение имеет возможность указания частичного соответствия.
Например, два понятия могут обладать общей областью применимости, не являясь эквивалентными.
Для таких случаев необходимы специальные отношения.
Таким образом, семантическая архитектура должна поддерживать различие между тождеством, эквивалентностью, близостью, происхождением и функциональной совместимостью.
При этом каждое существенное отношение должно иметь определённую семантику.
5.14. Межсистемные интерфейсы Метаорганона
Одной из центральных функций является обеспечение корректных преобразований между системами.
Для первоначальной формализации можно использовать частичное отображение:
F: O_A ; O_B,
где O_A и O_B представляют области объектов двух нормативных систем.
Однако необходимо определить, какие свойства сохраняются.
Например, преобразование рационального числа в конечное приближение обычно не сохраняет точное математическое значение.
В то же время оно может обеспечивать определённую оценку погрешности.
Следовательно, интерфейс должен указывать сохраняемые и утрачиваемые свойства.
Особое значение имеет невозможность произвольного обратного восстановления.
Если преобразование теряет информацию, обратное отображение может быть неоднозначным.
Следовательно, система должна регистрировать ограничения.
Таким образом, межсистемные интерфейсы Метаорганона должны строиться на основе математических контрактов и типизированных отношений.
5.15. Нооиммунный контур Метаорганона
Для обеспечения нормативной допустимости необходима система специализированных проверочных механизмов.
Она может включать синтаксический анализ, контроль типов, формальный логический вывод, арифметические проверки и валидацию структур данных.
Однако нельзя объединять их результаты в универсальное заключение о научной истинности.
Например, математически правильная программа может использовать эмпирически ошибочные исходные данные.
А логически согласованная онтология может содержать фактически неверные сведения.
Следовательно, необходимо фиксировать предмет каждой проверки.
Особое значение имеют независимые доказательственные свидетельства.
Например, вычислительный результат может сопровождаться точным арифметическим равенством.
В другом случае логическое доказательство может иметь машинно-проверяемую последовательность шагов.
Таким образом, нооиммунный контур должен обеспечивать проверяемость определённых свойств без необоснованной универсализации.
5.16. Репродуктивный контур Метаорганона
Метаорганон должен поддерживать повторное получение и восстановление нормативных объектов.
Для этого необходимы репродуктивные пакеты.
Например, математическое доказательство должно быть связано с исходными аксиомами и правилами вывода.
Вычислительный результат — с математической спецификацией и алгоритмом.
Семантическое преобразование — с исходными понятиями и нормативными редакциями.
Однако необходимо учитывать, что репродукция не всегда означает буквенное совпадение текстов.
Например, два алгоритма могут воспроизводить одно точное математическое значение.
Следовательно, требуется установить соответствующее отношение эквивалентности.
Особое значение имеет возможность независимого воспроизводства.
Однако совпадение результатов нескольких реализаций не заменяет проверки исходного математического правила.
Таким образом, репродуктивный контур должен обеспечивать восстановление объектов вместе с их необходимым нормативным контекстом.
5.17. Инновационный контур Метаорганона
Перспективная метасистема должна поддерживать создание новых интеллектуальных конструкций.
Однако необходимо различать исследовательскую гипотезу, формально определённый объект и математически подтверждённый результат.
Например, разработчик может предложить новую числовую операцию.
Затем необходимо определить её область применения и математическое содержание.
После этого исследуются свойства.
При обнаружении контрпримера может потребоваться корректировка исходных требований.
Следовательно, инновационный процесс должен предусматривать обратную связь.
Особое значение имеет возможность сохранения альтернативных редакций.
Например, одна математическая система может использовать усечение.
Другая — округление.
При этом обе могут быть корректны в собственных нормативных контекстах.
Таким образом, инновационный контур Метаорганона должен обеспечивать свободное математическое конструирование при сохранении проверяемости результатов.
5.18. Метаноометрологический контур
Для оценки Метаорганона необходимо определить измеряемые характеристики.
Однако речь не может идти об одной универсальной мере качества интеллектуальной системы.
Например, вычислительное время обладает определённой физической размерностью.
Документационная полнота может характеризоваться отношением количества выполненных требований к общему числу обязательных требований.
Математическая корректность должна устанавливаться соответствующими доказательственными процедурами.
Следовательно, необходимо использовать многомерный профиль.
Особое значение имеет различие между обязательными и сравнительными характеристиками.
Например, нарушение математического инварианта не должно компенсироваться высокой производительностью.
Таким образом, метаноометрологический контур должен обеспечивать типизированную оценку качества различных подсистем.
При этом метод объединения частных показателей должен быть обоснован отдельно.
5.19. Конкретный пример работы Метаорганона
Рассмотрим задачу формирования десятичного представления рационального числа:
x = 1/6.
Пользователь задаёт нормативный профиль:
первый класс, усечение к нулю.
Семантический реестр определяет понятие первого класса.
В соответствии с принятой шкалой:
d; = 10.
Математическая спецификация устанавливает операцию:
T;(x) = sgn(x) · floor(|x| · 10;;)/10;;.
Вычислительный модуль выполняет точное деление:
10;; = 6 · 1666666666 + 4.
Следовательно, получается:
0,1666666666.
Нооиммунный механизм проверяет равенство, остаток и формат.
Репродуктивная система сохраняет исходное рациональное число, нормативный профиль и результат.
Конфигурационный реестр фиксирует действующую редакцию.
Таким образом, одна математическая операция осуществляется посредством взаимодействия нескольких специализированных компонентов.
Однако это не означает необходимости физически разделять их на отдельные программные приложения.
Главное — сохранение самостоятельной проверяемости функций.
5.20. Пример взаимодействия альтернативных математических систем
Теперь предположим, что другой пользователь запрашивает округление того же числа к ближайшему значению.
В этом случае используется другая нормативная операция.
Результат первого класса:
R;(1/6) = 0,1666666667.
Следовательно, в метасистеме возникают два различных конечных результата.
Однако оба связаны с одним исходным рациональным числом.
При этом связь происхождения не означает точного числового равенства.
Особое значение имеет возможность сопоставления.
Например, можно установить абсолютные погрешности обеих операций.
Однако нельзя объявлять одно значение универсально правильным без указания нормативного профиля.
Следовательно, Метаорганон должен сохранять математическую самостоятельность альтернативных вычислительных режимов.
Таким образом, полисистемность становится проверяемой инженерной характеристикой интеграционной архитектуры.
5.21. Метаорганон и управление научными теориями
Перспективная система может использоваться не только для числовых объектов.
Например, научная теория может иметь собственную аксиоматику, определения, доказательства и исторические редакции.
В Метаорганоне она может быть зарегистрирована как самостоятельная нормативная система.
При этом необходимо сохранить связь с исходными источниками.
Особое значение имеет возможность управления доказательственными зависимостями.
Если изменяется определение, система может выявить результаты, которые его используют.
Однако обнаружение зависимости не означает автоматической ложности прежних теорем.
Для такого заключения требуется математическое исследование.
Следовательно, система должна различать статус необходимости повторной проверки и доказанное нарушение.
Таким образом, Метаорганон может поддерживать организацию научных теорий посредством прозрачных информационных и проверочных процедур.
5.22. Метаорганон и формальные онтологии
Для описания предметных областей могут использоваться формальные онтологии.
Однако они не должны автоматически превращаться в единственное основание всей метасистемы.
Например, OWL может использоваться для определённых логических задач.
Но математическая проверка точного рационального вычисления может выполняться другими средствами.
Следовательно, необходимо разделять типы формальных механизмов.
Особое значение имеет различие между логической согласованностью онтологии и истинностью научного утверждения.
Формально непротиворечивое описание может содержать эмпирически ошибочные сведения.
Таким образом, онтологический компонент должен рассматриваться как самостоятельный, но не универсальный инструмент.
При этом возможно создание типизированных интерфейсов, связывающих онтологические описания с математическими и нормативными паспортами.
Следовательно, перспективная архитектура должна поддерживать взаимодействие различных формальных языков.
5.23. Метаорганон и интеллектуальные вычислительные системы
Современные интеллектуальные технологии способны содействовать подготовке математических спецификаций, анализу научных документов и построению понятийных связей.
Однако использование таких систем требует специальной организации доверия.
Например, языковая модель может предложить новый математический объект.
При этом необходимо отдельно проверить его определение.
Она может сформировать доказательство, содержащее ошибку.
Следовательно, требуется независимый проверяющий механизм.
Для Метаорганона предлагается использовать принцип:
Генерация ; Формализация ; Проверка ; Нормативная регистрация.
Однако это не универсальный алгоритм получения научной истины.
В некоторых задачах формализация может оказаться неполной.
В других потребуется человеческая экспертиза.
Следовательно, необходимо регистрировать ограничения каждого этапа.
Таким образом, интеллектуальные вычислительные системы могут выступать участниками ноотехнического проектирования при сохранении самостоятельности доказательственных процедур.
5.24. Границы автоматизации Метаорганона
При постановке интеграционной задачи необходимо учитывать фундаментальные ограничения формальных систем.
Например, не существует универсального алгоритма решения всех математических задач достаточно выразительного класса.
Следовательно, нельзя проектировать Метаорганон как машину, автоматически устанавливающую истинность любого научного утверждения.
Однако это не означает невозможности специализированной автоматизации.
Например, система может проверять определённые арифметические результаты.
Она может выполнять структурную валидацию нормативных данных.
Может проверять формальные доказательства при установленном языке и правилах вывода.
Следовательно, необходимо определить область каждого автоматизированного механизма.
Особое значение имеет возможность процедурного заключения о необходимости дополнительного исследования.
Такое заключение не является новой истинностной оценкой математического утверждения.
Таким образом, научная состоятельность Метаорганона зависит от признания и документирования границ его автоматизации.
5.25. Метаорганон и отдельная предметная область Изольдионики
Изольдионика представляет собой самостоятельную авторскую исследовательскую программу, связанную с многоуровневыми числовыми конструкциями, метаоператорами, бесконечностью и числовой трансволюцией.
В перспективном Метаорганоне она может выступать одной из предметных математических систем.
Однако её содержание не должно автоматически становиться обязательным основанием всех других математических дисциплин.
Необходимо сохранить собственную предметную область Изольдионики.
При этом для её интеграции требуются формальные определения, правила операций и математические свидетельства.
Например, структурированная запись чрезвычайно большого конечного числа может обладать специальными вычислительными преимуществами.
Но это не означает доказательства существования нового типа бесконечного числа.
Следовательно, необходимо разделять математические и технические утверждения.
Таким образом, Метаорганон может обеспечивать нормативную инфраструктуру исследования Изольдионики, не подменяя её самостоятельную научную разработку.
5.26. Нормативная федерация и распределённое управление
Поскольку предполагаемая метасистема должна поддерживать различные математические и научные направления, целесообразно рассмотреть федеративную организацию.
В такой архитектуре отдельные группы могут разрабатывать собственные нормативные системы.
При этом между ними устанавливаются согласованные способы идентификации и обмена.
Однако невозможно предполагать полную совместимость всех редакций.
Например, два разработчика могут использовать различные определения одного понятия.
Следовательно, необходим механизм регистрации конфликта.
В некоторых случаях возможно построение математического преобразования.
В других следует сохранить отдельные системы.
Особое значение имеет возможность независимого проведения экспертизы.
Решение о нормативном принятии некоторого документа не должно объявляться доказательством математической истинности всех его положений.
Таким образом, распределённое управление должно обеспечивать открытость развития при сохранении процедурной ответственности.
5.27. Научная ответственность и ограничения применения
Для практической реализации необходимо учитывать возможные научные, технические и социальные последствия.
Например, автоматизированная система может ошибочно объявить научное положение недопустимым.
Поэтому необходим механизм пересмотра заключения.
В другом случае интеллектуальная программа может сформировать некорректную интерпретацию источника.
Следовательно, необходимо сохранять исходные материалы.
Особое значение имеют вопросы авторства и интеллектуальной собственности.
Метаорганон должен различать историческое происхождение концепции, авторство её формализации и разработку технической реализации.
Кроме того, необходимо учитывать конфиденциальность исследовательских данных.
Например, открытость научной проверки не предполагает обязательного публичного раскрытия всех персональных или защищённых сведений.
Таким образом, перспективная метасистема должна включать принципы научной ответственности, прозрачности и соразмерного управления доступом.
5.28. Минимальный проверяемый прототип Метаорганона
Для перехода от концепции к технической реализации предлагается начать с минимального прототипа.
Он должен включать ограниченное количество взаимосвязанных функций.
Первым компонентом может стать реестр математических понятий и редакций.
Вторым — точная рациональная арифметика.
Третьим — модуль конечной десятичной экспликации.
Четвёртым — механизм проверки результатов.
Пятым — репродуктивный архив.
Шестым — система семантических связей.
Для первоначального испытания достаточно нескольких специально подготовленных объектов.
Например, числа:
1/8;
1/6;
1/3.
Они позволяют исследовать точные и периодические десятичные представления.
При этом необходимо проверить несколько нормативных профилей.
Особое значение имеет регистрация неправильных результатов и их причин.
Таким образом, минимальный прототип должен демонстрировать фактическую работоспособность ограниченной совокупности функций, а не имитировать универсальную интеллектуальную систему.
5.29. Критерии успешности опытной реализации
Для оценки прототипа необходимо установить заранее определённые критерии.
Например, регистрационный модуль должен сохранять устойчивые идентификаторы.
Математический модуль — правильно выполнять предусмотренные операции.
Проверочный компонент — обнаруживать специально подготовленные нарушения.
Репродуктивная система — повторно формировать результаты по исходным данным.
Конфигурационный механизм — сохранять различие нормативных редакций.
При этом необходимо предусмотреть независимую проверку.
Например, правильность усечения рационального числа может подтверждаться точным целочисленным делением.
Однако положительные результаты ограниченного набора испытаний не доказывают корректности всех возможных функций будущего Метаорганона.
Следовательно, необходимо отдельно фиксировать достигнутую область готовности.
Таким образом, успех прототипа должен оцениваться по проверяемым техническим требованиям, а не по общему впечатлению от архитектуры.
5.30. Поэтапная программа создания Метаорганона
Для дальнейшего развития предлагается следующая программа.
Первая стадия — концептуальная формализация.
Необходимо определить исходные понятия и метасистемные функции.
Вторая стадия — построение нормативного ядра.
Следует разработать идентификаторы, схемы редакций и типы отношений.
Третья стадия — создание специализированных проверочных модулей.
Предполагается реализация ограниченного набора математических и семантических проверок.
Четвёртая стадия — интеграция репродуктивных механизмов.
Необходимо обеспечить восстановление проверяемых объектов.
Пятая стадия — развитие семантической федерации.
Предусматривается взаимодействие нескольких нормативных систем.
Шестая стадия — расширение предметных областей.
Могут подключаться новые математические, научные и интеллектуально-технические подсистемы.
Седьмая стадия — независимая научная и техническая экспертиза.
Исследуются пределы применимости, качество и обнаруженные ограничения.
При этом продолжительность этапов должна определяться фактическими результатами НИОКР.
Таким образом, создание Метаорганона должно осуществляться посредством постепенного расширения доказанно работающих функций.
5.31. Критерии научной состоятельности проекта
Для научной оценки необходимо отделить концептуальную значимость Метаорганона от фактической технической готовности.
Предлагается использовать несколько групп критериев.
Концептуальная определённость характеризует наличие ясного предмета и функций.
Математическая обоснованность относится к доказанным свойствам формальных компонентов.
Алгоритмическая реализуемость устанавливает возможность выполнения предусмотренных вычислений.
Техническая воспроизводимость обеспечивает повторное получение результатов.
Семантическая совместимость характеризует допустимость межсистемных преобразований.
Нормативная прослеживаемость обеспечивает регистрацию источников и изменений.
Прикладная результативность требует сравнения с существующими методами.
Однако перечисленные характеристики не могут автоматически сводиться к одному числовому показателю.
Особое значение имеет необходимость независимой критической экспертизы.
Таким образом, научная состоятельность Метаорганона должна подтверждаться результатами отдельных предметных исследований, а не заявляться исключительно на основании универсальности концептуального замысла.
5.32. От нооинженерии к интеллектуальной метаинженерии
Возможность объединения различных ментальных технологий позволяет поставить более широкий вопрос об интеллектуальной метаинженерии.
Под ней можно понимать проектируемое направление, исследующее способы конструирования и взаимодействия самих систем интеллектуального проектирования.
Однако подобная постановка не означает существования безусловно высшего и окончательного уровня знания.
Напротив, любая метасистема использует определённые понятия и нормативные основания.
Следовательно, она сама может стать предметом критического исследования и реконструкции.
Например, Метаорганон может использовать конкретную модель семантической совместимости.
Однако позднее могут быть обнаружены её ограничения.
Тогда потребуется новая редакция соответствующего компонента.
Таким образом, метаинженерия должна включать возможность изменения собственных оснований.
Особое значение имеет принцип незавершённости исследовательского процесса.
Следовательно, Метаорганон целесообразно рассматривать как развивающуюся полисистемную конструкцию, а не как окончательный интеллектуальный универсум.
5.33. Философско-методологическое значение Метаорганона
Возможное значение Метаорганона связано прежде всего с изменением способа организации интеллектуальной деятельности.
Традиционная научная практика включает разработку понятий, теорий, вычислительных средств и методов доказательства.
Однако соответствующие результаты часто существуют в разобщённых нормативных и технических системах.
Нооинженерная программа предлагает исследовать возможность их целенаправленной координации.
При этом необходимо сохранить самостоятельность научных дисциплин.
Например, философская теория ментальных объектов не должна заменять математическое доказательство.
А техническая система проверки не должна становиться источником философской истины посредством административного решения.
Следовательно, интеграция должна осуществляться через явные отношения.
Особое значение приобретает возможность рефлексивного исследования собственных интеллектуальных средств.
Таким образом, Метаорганон предполагается как инструмент организованной работы не только с отдельными знаниями, но и с технологиями их создания, проверки и преобразования.
5.34. Основные результаты главы
В настоящей главе сформулированы первоначальные основания перехода от нооинженерии к перспективной метасистеме Метаорганона.
Предложено его рабочее определение.
Разграничены историческая идея Органона и современная задача интеллектуальной метаинженерии.
Показано, что Метаорганон должен рассматриваться как система взаимодействия самостоятельных нормативных конструкций.
Предложена общая архитектурная модель.
Исследованы метанормативные правила, нуль-понятия, содержание, объём и состав понятия, а также методологическая роль авторских законов гармонической логики.
Рассмотрены семантические интерфейсы, нооиммунный, репродуктивный, инновационный и метаноометрологический контуры.
На примере конечной десятичной экспликации показано возможное взаимодействие нескольких специализированных компонентов.
Исследованы способы интеграции формальных онтологий и интеллектуальных вычислительных систем.
Особое внимание уделено границам автоматизации.
Рассмотрено место Изольдионики как самостоятельной предметной программы.
Предложены принципы нормативной федерации, научной ответственности и независимой экспертизы.
Разработаны первоначальная схема минимального прототипа, критерии его проверки и программа дальнейших НИОКР.
Таким образом, Метаорганон рассматривается как перспективная интеграционная метасистема нооинженерных объектов, дисциплин, технологий и стандартов, предназначенная для организации их нормативно определённого, доказательно контролируемого и воспроизводимого взаимодействия.
При этом его научная и техническая состоятельность должна подтверждаться последовательным выполнением самостоятельных исследовательских и опытно-конструкторских задач.
На этом завершается основная часть настоящей монографии.
Итоги части X. Нооинженерная экосистема в перспективе Метаорганона
В заключительной части монографии рассмотрены архитектура единой нооинженерной экосистемы, механизмы семантической эволюции, принципы построения машинно-обрабатываемого тезауруса, перспективы развития нооинженерных дисциплин и концептуальные основания перехода к Метаорганону.
Основной результат состоит в определении возможного направления интеграции ранее рассмотренных дисциплин.
Показано, что общая экосистема не должна строиться посредством принудительного объединения всех математических и логических теорий в одну аксиоматическую систему.
Её единство предполагается на уровне нормативной идентификации, проверочных процедур, семантических интерфейсов, воспроизводства и управления изменениями.
Особое значение имеет принцип полисистемности.
Он допускает самостоятельное существование различных математических, семантических и научных систем при наличии определённых способов их сопоставления.
Важным результатом является также разработка первоначальной модели семантической эволюции.
Показано, что историческая преемственность понятий не означает автоматического сохранения всех их математических свойств.
Следовательно, необходимо различать происхождение, нормативное наследование, функциональную совместимость и математическую эквивалентность.
Дополнительно разработаны первоначальные принципы машинно-обрабатываемого нооинженерного тезауруса.
Его назначение состоит в сохранении понятийной определённости и поддержке типизированных отношений между различными нормативными системами.
Однако создание тезауруса не означает завершения всех теоретических и технических задач нооинженерии.
Поэтому отдельное внимание было уделено программе НИР, ОКР и стандартизации.
На этой основе сформулирован перспективный проект Метаорганона.
Его центральная функция предполагается в организации взаимодействия самостоятельных ментальных технологий при сохранении их исходных математических, логических и научных оснований.
При этом Метаорганон не рассматривается как уже созданная универсальная система знания.
Он представляет собой исследовательскую и инженерную цель, требующую дальнейшей разработки.
Таким образом, заключительная часть монографии завершает переход от общей теории нооинженерных объектов к перспективе построения интегрированной полисистемной интеллектуальной инфраструктуры.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Основные результаты и перспективы дальнейшего исследования
1. Общая постановка и назначение исследования
Настоящая монография «Основания ментальной инженерии (нооинженерии). Теория нооинженерных экосистем, объектов, технологий и стандартов» посвящена исследованию возможности систематического проектирования, конструирования, проверки, воспроизводства и развития ментальных объектов.
Исходная постановка опирается на представление о том, что значительная часть результатов сознательной интеллектуальной деятельности может рассматриваться как совокупность искусственно создаваемых ментальных конструкций.
К таким конструкциям относятся понятия, математические объекты, формальные теории, системы операций, семантические модели, нормативные документы и иные продукты интеллектуального проектирования.
Однако необходимо разграничивать философское признание конструктивного характера интеллектуальной деятельности и создание самостоятельной инженерной дисциплины.
Для последнего требуется разработать понятия, методы, проверочные процедуры и нормативные технологии.
Именно такая задача определяла основное содержание настоящего исследования.
При этом монография не ставила целью объявить все рассматриваемые направления завершёнными научными дисциплинами.
Она была ориентирована на систематизацию исходных оснований и разработку программы их дальнейшего формального и технического развития.
Таким образом, полученные результаты следует рассматривать как совокупность взаимосвязанных теоретических и проектных положений, открытых для последующей проверки и уточнения.
2. Историко-методологические основания
Первым важнейшим результатом стало выявление исторической и методологической преемственности нооинженерии с авторскими исследованиями В. К. Петросяна 1990-х годов.
Особое значение имеют теория ментальных объектов, общая теория ноотопоценозов и концепция математики как технической науки.
В работах 1999–2002 годов была предложена программа целенаправленного создания и критического исследования математических и других интеллектуальных систем.
Настоящая монография развивает соответствующую постановку посредством введения инженерных понятий, методов проектирования и нормативного сопровождения.
При этом сохраняется различие между исторически исходными положениями и последующими техническими конкретизациями.
Например, машинно-обрабатываемый тезаурус, формальные интерфейсы и конфигурационные реестры рассматриваются как средства дальнейшего развития программы.
Они не должны ретроспективно представляться как уже реализованные технологии первоначального периода.
Таким образом, историческая преемственность выступает основанием исследовательской программы, не подменяя её современную математическую и техническую проверку.
3. Нооинженерия как формирующееся направление
В настоящей работе предложено рассматривать нооинженерию как формирующееся направление теоретической и прикладной инженерии, предметом которого выступают искусственно создаваемые ментальные объекты и организованные системы их взаимодействия.
При этом важно подчеркнуть, что подобное определение имеет методологический характер.
Оно не означает автоматического признания любой умственной деятельности инженерной процедурой.
Для включения конкретного процесса в предмет нооинженерии необходимо установить его конструктивные основания, назначение, нормативные условия и проверяемые результаты.
Например, разработка математического алгоритма может иметь определённое техническое задание, формальную спецификацию и программу испытаний.
Однако свободное философское рассуждение не обязательно обладает такой же инженерной организацией.
Следовательно, границы предмета должны определяться применительно к конкретным исследовательским задачам.
Таким образом, нооинженерия рассматривается как перспектива систематизации определённого класса интеллектуальных технологий, а не как универсальная замена всех наук о мышлении.
4. Общая теория нооинженерного объекта
Одним из центральных результатов монографии стала разработка понятия нооинженерного объекта.
Он рассматривается как нормативно определённая ментальная конструкция, обладающая установленной организацией и предусмотренными функциями.
В работе были исследованы его структурные элементы, способы идентификации и условия сохранения определённости.
Особое значение имеет разграничение математического объекта и его технического представления.
Например, рациональное число может существовать как точно определённый объект соответствующей математической системы.
При этом конечная десятичная запись может представлять собой отдельный результат нормативной экспликации.
Следовательно, техническое представление не должно автоматически отождествляться с исходным математическим значением.
Таким образом, общая теория ноообъекта создаёт основу для исследования различных типов интеллектуальных конструкций без смешения их предметной природы.
5. Теория нооинженерных экосистем
Другим существенным результатом стала разработка понятия нооинженерного топоценоза.
Он рассматривается как нормативно организованная система взаимосвязанных ментальных объектов и сред их взаимодействия.
Для описания такой системы были предложены понятия ноосред, ноопопуляций, ноовидов и специальных семантических координат.
При этом биологические аналогии выполняют эвристическую функцию.
Они не должны трактоваться как утверждения о буквальном биологическом существовании математических или информационных объектов.
Особое значение имеет возможность существования нескольких нормативных систем.
Например, различные математические теории могут использовать самостоятельные аксиомы и операции.
Следовательно, единая экосистема должна обеспечивать их взаимодействие без принудительного отождествления.
Таким образом, теория ноотопоценозов создаёт основу для полисистемной организации интеллектуальных конструкций.
6. Ноокарион и системообразующие характеристики
В монографии разработана первоначальная инженерная интерпретация ноокариона.
Он рассматривается как совокупность системообразующих нормативных характеристик ментального объекта или экосистемы.
Для математической системы к таким характеристикам могут относиться исходные определения, область допустимых объектов, аксиомы и основные операции.
Однако конкретный состав ноокариона должен определяться отдельно.
Например, изменение программного алгоритма может не затрагивать математическую спецификацию.
В другом случае изменение самого определения операции требует создания новой нормативной редакции.
Следовательно, ноокарион может использоваться для определения существенности изменений.
Таким образом, данная конструкция предназначена для обеспечения нормативной устойчивости ментальных объектов при их развитии.
7. Ноогенетика и нооморфология
Существенное место в работе заняли ноогенетические и нооморфологические модели.
Были рассмотрены ноогеном, ноогенотип, ноофенотип, нооморфогенез, ноомембраны и механизмы ноонаследования.
При этом соответствующие понятия рассматриваются как инженерные аналогии.
Их научная продуктивность должна определяться возможностью решения конкретных конструктивных задач.
Например, ноогеном может использоваться для описания условий воспроизводства математического объекта.
Ноофенотип — для фиксации конкретного реализованного состояния.
Нооиммунная мембрана — для обозначения интерфейса проверки допустимости взаимодействия.
Однако такие сопоставления требуют предметной формализации.
Следовательно, дальнейшее развитие ноогенетики и нооморфологии должно быть связано с разработкой математических моделей и проверяемых технических реализаций.
8. Функциональные дисциплины нооинженерии
В настоящей монографии были исследованы основные функциональные направления.
Нооиммунология предназначена для контроля допустимости объектов и операций.
Ноорепродуктология — для нормативно определённого воспроизводства результатов.
Нооинноватика — для целенаправленного создания новых конструкций.
Нооэволюционика — для исследования закономерностей развития ментальных систем.
Дополнительно рассмотрены нооадаптация, ноогомеостаз, ноорегенерация и нооселекция.
Однако необходимо различать соответствующие функции.
Например, воспроизводство ошибочного результата не означает его исправления.
Новая математическая операция не обязательно является улучшением прежней.
А восстановление исходного состояния не равнозначно созданию новой нормативной системы.
Следовательно, функциональные дисциплины должны использовать собственные критерии.
Таким образом, одним из результатов исследования стала разработка первоначальной модели согласованного функционирования различных нооинженерных механизмов.
9. Ноотехническое проектирование и жизненный цикл
Отдельное место заняла разработка оснований ноотехнического проектирования.
Предложены понятия ноотехнического задания, нооспецификации, инженерных требований и нормативного жизненного цикла.
При этом особое значение имеют проверяемость требований и прослеживаемость их выполнения.
Например, если математическая система должна формировать десятичные представления определённого класса, соответствующее требование необходимо связать с точной операцией и проверочным алгоритмом.
Дополнительно должны фиксироваться нормативные редакции.
Изменение математической операции может потребовать повторной проверки зависимых результатов.
Следовательно, управление конфигурацией становится самостоятельной инженерной функцией.
Однако административное утверждение спецификации не доказывает математической истинности содержащихся в ней положений.
Таким образом, ноотехническое проектирование должно сочетать инженерную организацию с предметной математической проверкой.
10. Ноометрология, ноолокация и ноостандартизация
В настоящей работе были разработаны первоначальные основания измерительных и нормативных дисциплин нооинженерии.
Ноометрология предназначена для исследования характеристик ментальных объектов и способов их оценки.
Ноолокация — для определения нормативного положения объектов в семантических системах.
Ноостандартизация — для разработки воспроизводимых правил использования понятий и технологий.
При этом необходимо разграничивать качественные и количественные характеристики.
Не всякое семантическое свойство допускает непосредственную числовую оценку.
Например, количество десятичных позиций можно определить точно.
Но смысловая состоятельность сложного научного понятия требует специальных критериев.
Следовательно, необходимо избегать ложной числовой точности.
Особое значение имеет различие между исследовательским проектом стандарта и официально принятым нормативным документом.
Таким образом, ноометрология и ноостандартизация должны развиваться посредством математически определённых требований и опытной проверки.
11. Система классов математических объектов
Одним из наиболее конкретных результатов монографии стала разработка первоначальной теории классов конечной десятичной экспликации.
Для класса n количество позиций определяется:
d; = 10;.
Следовательно:
n = 1 ; 10 позиций;
n = 2 ; 100 позиций;
n = 3 ; 1000 позиций.
При этом необходимо различать нормативный класс и математическую погрешность.
Для рационального числа:
1/8
представление первого класса:
0,1250000000
является точным.
Для числа:
1/6
усечение первого класса:
0,1666666666
не совпадает с исходным точным рациональным значением.
Следовательно, математическая система должна сохранять различие между точным объектом и конечной экспликацией.
Таким образом, классовая теория открывает возможности разработки специализированных вычислительных технологий при условии точного определения операций.
12. Классовая арифметика и математическая корректность
В работе исследованы математические особенности операций над конечными представлениями.
Показано, что выполнение промежуточного усечения может изменять привычные алгебраические свойства.
Например, классовое умножение:
a ;; b = T;(ab)
не является ассоциативным в общем случае.
Следовательно, необходимо разграничивать исходную рациональную арифметику и специально определённую операцию над конечными представлениями.
Особое значение имеют доказательства и контрпримеры.
Если некоторому новому действию приписывается алгебраический закон, его выполнение должно быть установлено математически.
Однако отсутствие определённого привычного закона не делает операцию автоматически бессмысленной.
Она может представлять собой самостоятельную математическую конструкцию.
Таким образом, классовая арифметика демонстрирует возможность инженерного проектирования специальных операций при сохранении требований математической строгости.
13. Гармоническая логика и смысловая определённость
В монографии рассмотрены исходные положения авторской гармонической логики.
Особое значение имеют закон строгого тождества, закон исключённого пятого и закон гармонии.
Закон строгого тождества связан с сохранением содержания, объёма и состава понятия.
Закон исключённого пятого предполагает достаточную осмысленность и определённость противоречащих суждений.
Закон гармонии учитывает условия времени и отношения.
При этом данные положения должны сохранять своё исходное авторское содержание.
Например, ЗИП нельзя трактовать как простое введение пяти истинностных значений.
А ЗСТ не сводится к буквенной одинаковости математических символов.
Следовательно, для инженерного применения необходима отдельная формализация.
Таким образом, гармоническая логика рассматривается как самостоятельная исследовательская программа, положения которой требуют последовательного математического и методологического анализа.
14. Гармоническая математика как ноотехническая дисциплина
В восьмой части монографии математическая система была рассмотрена как объект инженерного проектирования.
Исследованы способы определения математических объектов, операций и аксиоматических систем.
Предложены первоначальные методы нооиммунной проверки доказательств и ноорепродукции математических результатов.
Дополнительно рассмотрено нооинновационное проектирование альтернативных математических систем.
Однако необходимо сохранять принципиальное различие между созданием новой математической конструкции и доказательством её свойств.
Например, введение новой операции не означает автоматического выполнения всех законов обычной арифметики.
Следовательно, необходимо строить математические свидетельства и выявлять ограничения.
Таким образом, гармоническая математика рассматривается как перспективная программа специализированного ноотехнического исследования математических оснований.
15. Границы экспликации и Изольдионика
В работе исследованы различия между математической определённостью, конечным символическим заданием, алгоритмической вычислимостью и фактической завершённостью экспликации.
Показано, что чрезвычайно большое конечное число не становится бесконечным вследствие технической невозможности выписать все его цифры.
Отдельное место занимает авторская программа Изольдионики.
Она связана с изольдионами, метаизольдионами, метаоператорами, динамическими числовыми структурами и трансволюцией.
Однако её математическая самостоятельность должна подтверждаться точными определениями, доказательствами и исследованием отношений с существующими математическими теориями.
Следовательно, Изольдионика сохраняет статус отдельного перспективного направления.
Таким образом, в монографии разграничены общая ноотехническая проблема экспликации и специальная авторская программа исследования числовых метаструктур.
16. Историческая реконструкция логико-математических оснований
В девятой части монографии были рассмотрены исторические узлы развития логики и математики.
Исследованы аристотелевская логика, евклидова геометрия, неевклидова геометрия Лобачевского, теория множеств Кантора и метаматематические результаты Гёделя.
Показано, что история математики включает целенаправленное изменение предметных областей и аксиоматических оснований.
Однако подобные изменения не означают автоматической несостоятельности предшествующих систем.
Например, открытие неевклидовой геометрии не делает евклидову геометрию математически бессмысленной.
А противоречие наивного неограниченного образования множеств не доказывает автоматически противоречивости аксиоматической теории ZFC.
Следовательно, историческая реконструкция должна сопровождаться точным анализом математических предпосылок.
Таким образом, нооинженерная методология должна сохранять открытость альтернативным системам при обязательной доказательственной проверке.
17. Нооинженерная семантика и формальные онтологии
В монографии исследованы отношения между нооинженерными понятийными системами и формальными онтологиями.
Показано, что онтологические технологии могут выполнять существенные функции в составе нооинженерной экосистемы.
Однако их нельзя считать полным выражением всех авторских гносеологических категорий.
Например, формальный класс OWL не является автоматическим эквивалентом содержания, объёма и состава понятия.
Кроме того, необходимо разграничивать логический вывод, структурную проверку данных и установление научной достоверности.
Следовательно, предлагается использовать существующие онтологические средства при сохранении их собственных математических ограничений.
Таким образом, нооинженерная семантика рассматривается как система исследований, направленных на контролируемое взаимодействие различных понятийных технологий.
18. Автоматизированные проверки и интеллектуальные системы
В настоящей работе предложена многоуровневая архитектура автоматизированного контроля.
Она включает синтаксические, типовые, математические, семантические, доказательственные и нормативные проверки.
Однако принципиально важным результатом является разграничение автоматизированной обработки и математической истины.
Например, языковая модель может сформировать математическое утверждение.
Но его корректность требует специальной проверки.
А формальный проверяющий механизм может подтвердить правильность определённого вывода, не устанавливая автоматически эмпирическую истинность всех предпосылок.
Следовательно, необходимо создавать систему независимых проверочных свидетельств.
Особое значение имеет сохранение нормативных редакций и исходных условий.
Таким образом, интеллектуальные вычислительные средства должны включаться в нооинженерную экосистему посредством типизированных интерфейсов и установленной системы ответственности.
19. Архитектура единой нооинженерной экосистемы
В заключительной части монографии предложены первоначальные основания интегрированной экосистемы знаний и технологий.
Её назначение состоит в обеспечении взаимодействия самостоятельных ментальных объектов и нормативных систем.
При этом принцип единства не должен отождествляться с математической универсальностью.
Например, разные логические системы могут использовать разные правила вывода.
Различные математические теории могут иметь самостоятельные аксиомы.
Следовательно, необходимо сохранять их предметные основания.
Общими могут быть способы регистрации, проверки происхождения, управления редакциями и построения интерфейсов.
Таким образом, предложенная архитектура представляет собой проект системы систем, ориентированной на контролируемое взаимодействие.
20. Машинно-обрабатываемый нооинженерный тезаурус
Особое место в исследовании занимает перспектива создания машинно-обрабатываемого нооинженерного тезауруса.
Он должен обеспечивать идентификацию понятий, регистрацию определений, управление нормативными редакциями и организацию смысловых отношений.
Однако тезаурус не должен сводиться к словарю терминов.
Необходимо различать понятие и его обозначение.
Кроме того, необходимо сохранять историческое происхождение авторских определений.
Особое значение имеет возможность регистрации гносеологических характеристик содержания, объёма и состава.
При этом такие характеристики требуют собственной формализации.
Следовательно, тезаурус должен поддерживать разные уровни разработанности понятий.
Таким образом, машинно-обрабатываемая понятийная инфраструктура рассматривается как один из центральных компонентов будущей экосистемы.
21. Метаорганон как перспективная интеграционная цель
Заключительным концептуальным результатом стала постановка задачи построения Метаорганона.
Он рассматривается как перспективная метасистема интеллектуального проектирования, предназначенная для координации различных математических, логических, семантических и нормативных технологий.
При этом Метаорганон не является уже созданной универсальной платформой.
Его реализация требует самостоятельных математических и технических исследований.
Особое значение имеет возможность сохранения полисистемности.
Следовательно, Метаорганон не должен подменять различные научные теории одной обязательной аксиоматикой.
Его функция предполагается в организации нормативно определённого взаимодействия.
Таким образом, переход к Метаорганону рассматривается как дальнейшая исследовательская перспектива, вытекающая из совокупности разработанных нооинженерных оснований.
22. Основные методологические положения
Проведённое исследование позволяет сформулировать несколько взаимосвязанных положений.
Первое. Ментальные объекты могут рассматриваться как предмет целенаправленного инженерного проектирования при наличии соответствующих конструктивных и нормативных условий.
Второе. Математическая корректность, смысловая определённость, функциональная пригодность и техническая реализованность представляют собой разные характеристики.
Третье. Биологические и технические аналогии могут использоваться как эвристические средства, но требуют специальной формальной конкретизации.
Четвёртое. Различные математические и семантические системы могут существовать параллельно.
Пятое. Межсистемное взаимодействие должно осуществляться посредством типизированных преобразований.
Шестое. Нормативные изменения требуют сохранения исторического происхождения и доказательственной преемственности.
Седьмое. Автоматизированная проверка должна иметь точно установленную область применимости.
Восьмое. Создание новой математической системы не освобождает её от требований доказательственной строгости.
Таким образом, нооинженерная методология должна сочетать конструктивную свободу и нормативную ответственность.
23. Научная новизна предложенной систематизации
Новизна настоящей монографии состоит прежде всего в систематической организации взаимосвязанных авторских концепций и их дальнейшем ноотехническом развитии.
В работе предложена общая архитектура нооинженерных дисциплин.
Разработаны первоначальные модели конструктивной организации и функциональных механизмов ментальных объектов.
Сформулированы специальные требования к проектированию, проверке, воспроизводству и нормативному сопровождению.
Дополнительно исследованы возможности применения соответствующих принципов к математическим системам, формальным онтологиям и научному знанию.
Однако необходимо разграничивать концептуальную новизну и доказанную эффективность технических средств.
Например, создание новой нормативной схемы представляет собой методологический результат.
Но её практическое преимущество требует сравнительных испытаний.
Следовательно, научная оценка предложенных конструкций должна осуществляться по самостоятельным критериям.
Таким образом, настоящая монография создаёт основу для дальнейших проверяемых исследований, не объявляя все их результаты уже полученными.
24. Основные ограничения проведённого исследования
Для определения дальнейших перспектив необходимо обозначить ограничения настоящей работы.
Прежде всего значительная часть нооинженерных понятий имеет исследовательский и проектный характер.
Следовательно, их формальная математическая разработанность неодинакова.
Кроме того, не все предлагаемые технические средства имеют готовые опытные реализации.
Некоторые функции могут быть реализованы посредством существующих технологий.
Другие требуют самостоятельной разработки.
Особое значение имеют ограничения алгоритмической автоматизации.
Нельзя предполагать существование универсальной процедуры проверки любых математических или научных утверждений.
Кроме того, философско-методологические положения требуют самостоятельного анализа отношений с известными научными теориями.
Таким образом, полученные результаты необходимо оценивать с учётом их различного доказательственного и технического статуса.
25. Первоочередные задачи фундаментальных исследований
Для дальнейшего развития предлагается сосредоточиться на нескольких фундаментальных направлениях.
Первое связано с уточнением математической природы нооинженерного объекта.
Второе — с формализацией системообразующих характеристик ноокариона.
Третье — с разработкой математических моделей ноогенома и репродуктивного тождества.
Четвёртое — с исследованием авторских гносеологических категорий содержания, объёма и состава.
Пятое — с формализацией возможных инженерных применений ЗСТ, ЗИП и закона гармонии.
Шестое — с развитием систем математических классов и межклассовых преобразований.
Седьмое — с математической разработкой Изольдионики как самостоятельной предметной программы.
Однако результаты каждого направления должны иметь собственный доказательственный статус.
Следовательно, необходимо сохранять возможность критического пересмотра исходных гипотез.
Таким образом, фундаментальная программа должна быть направлена на получение точных и воспроизводимых научных результатов.
26. Первоочередные задачи технической реализации
Для перехода к опытной инженерной практике предлагается разработать несколько базовых средств.
Первым должен стать ограниченный нормативный реестр понятий.
Вторым — система управления редакциями.
Третьим — математический модуль точных рациональных вычислений.
Четвёртым — специализированный проверяющий механизм конечной экспликации.
Пятым — репродуктивный архив.
Шестым — система регистрации математических и семантических свидетельств.
Седьмым — прототип межсистемного интерфейса.
При этом необходимо обеспечить независимую проверяемость каждой функции.
Например, результат усечения должен сопровождаться точными исходными данными и вычислительным свидетельством.
Особое значение имеет возможность экспериментального обнаружения ошибок.
Таким образом, техническое развитие должно начинаться с небольших, но математически контролируемых компонентов.
27. Программа ноостандартизации
Параллельно с НИР и ОКР необходимо развивать нормативные документы.
Однако они должны иметь статус исследовательских проектов до прохождения соответствующей экспертизы и принятия.
Первоочередными направлениями являются:
терминология и классификация ноообъектов;
ноотехнические задания и спецификации;
правила контроля нормативных редакций;
математические проверочные процедуры;
семантические интерфейсы;
репродуктивные пакеты;
методы оценки качества;
машинно-обрабатываемые тезаурусы.
При этом необходимо учитывать существующие стандарты системной инженерии, управления качеством, информационной совместимости и семантических технологий.
Следовательно, ноостандартизация должна развиваться посредством сопоставления и согласования с уже используемыми нормативными системами.
Таким образом, её задача состоит в создании воспроизводимой технической основы новых методов без необоснованного отрицания существующих инженерных практик.
28. Критерии оценки последующих результатов
Для дальнейшего развития необходимо установить проверяемые критерии успеха.
Математические утверждения должны сопровождаться доказательствами или специально обозначенным статусом гипотезы.
Алгоритмические средства должны иметь определённые входные данные, операции и постусловия.
Технические реализации должны проходить испытания.
Семантические системы должны обеспечивать нормативную определённость понятий.
Репродуктивные механизмы должны поддерживать повторное получение результатов.
Интеграционные интерфейсы должны иметь установленные ограничения и условия применимости.
Однако необходимо учитывать, что не все научные результаты могут оцениваться одним числовым показателем.
Например, математическая теорема и технический прототип требуют различных критериев.
Следовательно, необходимо использовать многомерную систему оценки.
Таким образом, доказательственная определённость должна стать одним из фундаментальных условий дальнейшего развития нооинженерии.
29. Организационные перспективы
Разработка интегрированной нооинженерной системы требует участия специалистов разных областей.
Математики и логики должны обеспечивать формальные основания.
Исследователи семантики и онтоинженерии — разработку понятийных интерфейсов.
Специалисты по программной инженерии — создание технических средств.
Эксперты по стандартизации — формирование нормативных требований.
Историки и философы науки — исследование происхождения и концептуального содержания исходных положений.
Однако соответствующее взаимодействие должно быть организовано на основе ясного распределения задач и ответственности.
Особое значение имеет возможность независимой экспертизы.
Например, автор новой математической операции может представить собственное доказательство её свойств.
Но научная оценка должна допускать критическую проверку другими исследователями.
Таким образом, институциональное становление нооинженерии должно сопровождаться развитием открытой исследовательской культуры.
30. Перспективы применения в научной практике
Потенциально нооинженерные технологии могут использоваться для организации математических знаний, формальных теорий, научных результатов и интеллектуальных вычислительных систем.
Однако соответствующая применимость требует самостоятельной проверки.
Например, система нормативных паспортов может улучшать прослеживаемость определений и доказательств.
Но такое преимущество должно оцениваться относительно конкретных исследовательских процессов.
В другом случае семантический тезаурус может способствовать взаимодействию различных предметных словарей.
Однако его качество зависит от точности установленных отношений.
Особое значение имеет возможность использования существующих технических решений.
Следовательно, нооинженерия должна демонстрировать дополнительные функции и преимущества посредством сравнительных исследований.
Таким образом, прикладная перспектива заключается в создании специализированных средств повышения управляемости и проверяемости интеллектуальных технологий.
31. Метаорганон и перспектива интеллектуальной интеграции
Обобщение полученных результатов позволяет определить Метаорганон как перспективную интеграционную цель.
Его назначение предполагается в организации взаимодействия различных ментальных систем.
При этом не следует трактовать Метаорганон как универсальную машину математической истины.
Он также не должен рассматриваться как система, автоматически устраняющая научные разногласия.
Напротив, его возможная функция состоит в обеспечении нормативной определённости таких разногласий и их доказательственных оснований.
Особое значение имеет возможность сохранения альтернативных теорий.
Следовательно, необходимы специальные средства межсистемной соизмеримости.
Таким образом, Метаорганон рассматривается как развивающаяся программа интеллектуальной метаинженерии, открытая для математической проверки, технической реконструкции и критического обсуждения.
32. Итоговое положение
Проведённое исследование позволяет сформулировать общий вывод.
Ментальные объекты, математические системы, семантические конструкции и нормативные интеллектуальные технологии могут рассматриваться как предмет целенаправленного инженерного проектирования при условии явного определения их предметных оснований, допустимых преобразований, критериев проверки и способов воспроизводства.
При этом инженерная организация не заменяет математическую строгость.
Она предполагает её использование как одного из обязательных средств контроля.
Равным образом нормативная система не должна подменять научную критическую оценку.
Её назначение состоит в обеспечении определённости и прослеживаемости соответствующих процедур.
Особое значение имеет принцип полисистемности.
Он предполагает возможность самостоятельного существования различных логических, математических и семантических систем при наличии контролируемых способов взаимодействия.
В этом отношении нооинженерия представляет собой перспективную программу систематизации интеллектуального конструирования.
Её дальнейшее развитие должно осуществляться посредством формальных исследований, технических экспериментов, независимой экспертизы и последовательной разработки нормативных средств.
Главный итог настоящей монографии состоит в формировании первоначальной целостной программы нооинженерии — от теории ментальных объектов и ноотопоценозов до методов проектирования, проверки, воспроизводства, стандартизации и перспективной интеграции интеллектуальных технологий в системе Метаорганона.
Эта программа не рассматривается как завершённое знание обо всех возможных ментальных объектах.
Напротив, её научный смысл заключается в возможности дальнейшей проверяемой разработки, критического уточнения и открытого развития.
Именно в таком понимании нооинженерия может стать основанием нового направления исследований и инженерных технологий, ориентированных на создание нормативно определённых, воспроизводимых и контролируемых интеллектуальных систем.
**************
ПРИЛОЖЕНИЯ
Общие положения
Настоящие приложения образуют справочно-нормативный аппарат монографии «Основания ментальной инженерии (нооинженерии). Теория нооинженерных экосистем, объектов, технологий и стандартов».
Их назначение состоит в систематизации понятийного содержания исследования, установлении отношений между нооинженерией и смежными дисциплинами, а также определении источников и перспективных нормативных документов, необходимых для дальнейшей разработки нооинженерных технологий.
В состав приложений входят:
Приложение 1. Систематический реестр фундаментальных понятий нооинженерии.
Приложение 2. Таблицы соответствия понятий технической инженерии, онтоинженерии, биологии и нооинженерии.
Приложение 3. Реестр нормативных источников и проектов ноотехнических стандартов.
Все три приложения должны рассматриваться совместно.
Первое устанавливает понятийную определённость.
Второе позволяет выявлять сходство, различие и границы междисциплинарных соответствий.
Третье определяет источники, нормативные основания и порядок дальнейшей разработки документов.
При этом необходимо разграничивать исходные положения авторской теории ментальных объектов, инженерные конкретизации, предложенные в настоящей монографии, и действующие документы внешних организаций.
Ни одно проектное определение или обозначение, введённое в настоящих приложениях, не приобретает автоматически статуса общеобязательного научного или официального технического стандарта.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. СИСТЕМАТИЧЕСКИЙ РЕЕСТР ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ ПОНЯТИЙ НООИНЖЕНЕРИИ
1.1. Назначение систематического реестра
Систематический реестр предназначен для обеспечения терминологической, смысловой и нормативной определённости понятий, используемых в настоящей монографии.
Необходимость такого реестра обусловлена междисциплинарным характером нооинженерии.
В исследовании используются понятия, исторически относящиеся к философии, логике, математике, технической инженерии, системной инженерии, онтоинженерии и биологии.
Кроме того, формируется специальный понятийный аппарат самой нооинженерии.
Следовательно, необходимо различать исходное значение термина и его специальную инженерную интерпретацию.
Например, понятие генома имеет определённое биологическое содержание.
Однако в ноогенетике оно используется как инженерно-эвристическое обозначение системы конструктивных сведений о ментальном объекте.
Аналогично термин «иммунитет» в нооиммунологии не обозначает буквальный физиологический механизм.
Он используется для описания нормативного контроля допустимости.
При этом некоторые понятия имеют исходное авторское гносеологическое содержание и не должны произвольно переопределяться.
Особое значение имеют содержание, объём и состав понятия, закон строгого тождества, закон исключённого пятого и закон гармонии.
Таким образом, систематический реестр должен обеспечивать не только терминологическую унификацию, но и сохранение историко-методологического происхождения понятий.
1.2. Структура понятийной записи
Для последующего машинно-обрабатываемого тезауруса предлагается использовать следующую структуру:
Concept = ;ID, N, D, C, S, R, V, P, E;,
где:
ID — идентификатор понятия;
N — наименование и допустимые обозначения;
D — предметная область;
C — определение и смысловые характеристики;
S — статус понятия;
R — существенные отношения;
V — нормативная редакция;
P — происхождение;
E — сведения о формализации и проверке.
Данная запись представляет собой проектную информационную модель.
Она не означает, что всё гносеологическое содержание понятия может быть полностью выражено посредством конечного набора технических полей.
Особенно важно разграничивать исходные авторские категории и предлагаемые формы их машинной регистрации.
Для первоначального реестра используется сокращённая структура: идентификатор, понятие, определение, статус и основные связи.
1.3. Статусы понятий
Для предотвращения смешения исторических и проектных положений предлагается использовать следующие обозначения.
Обозначение Статус Содержание
А Авторское исходное понятие Понятие, связанное с опубликованными положениями В. К. Петросяна
А/Р Авторское понятие в развиваемой редакции Понятие авторской программы, получающее дополнительную разработку в монографии
Р Рабочее нооинженерное понятие Конструкция, используемая в рамках настоящей систематизации
М Математически определяемая конструкция Объект, отношение или операция, для которых задаётся конкретная математическая спецификация
В Внешнее дисциплинарное понятие Понятие, принятое в других научных или инженерных областях
П Перспективная конструкция Проектное понятие, требующее дальнейшей формализации и технической проверки
Указанные обозначения характеризуют происхождение и степень разработки понятия.
Они не являются шкалой математической истинности.
Например, статус «А» не означает автоматического доказательства всех утверждений, содержащихся в исходном авторском тексте.
А статус «П» не означает, что соответствующее понятие заведомо некорректно.
Он указывает на необходимость дальнейшего исследования.
1.4. Исходные философско-методологические понятия
ID Понятие Рабочее определение Статус
НОО-001 Теория ментальных объектов (ТМО) Авторская философская концепция, рассматривающая сознательную целенаправленную интеллектуальную деятельность как создание, использование и обращение ментальных артефактов А
НОО-002 Ментальный объект Интеллектуальная конструкция, формируемая и используемая в определённой системе сознательной деятельности А/Р
НОО-003 Ментальный артефакт Искусственно создаваемый результат интеллектуальной деятельности, рассматриваемый относительно своего назначения и способов использования А
НОО-004 Ментальная инженерия Предполагаемая система теоретических и прикладных средств целенаправленного создания, проверки и развития ментальных объектов А/Р
НОО-005 Нооинженерия Специализированная инженерная программа исследования и проектирования ментальных объектов, экосистем, технологий и нормативных систем Р
НОО-006 Ментальная технология Нормативно определённый способ создания, преобразования, использования или воспроизводства ментальных конструкций А/Р
НОО-007 Математика как техническая наука Авторская концепция математики как области целенаправленного проектирования и развития интеллектуально-технических средств А
НОО-008 Гармоническая математика Авторская программа критического исследования и альтернативной реконструкции логико-математических оснований А
НОО-009 Гармоническая логика Авторская система исследования понятий и суждений, включающая закон строгого тождества, закон исключённого пятого и закон гармонии А
НОО-010 Инновационная война Авторская организационно-методологическая концепция открытого критического сопоставления альтернативных интеллектуальных систем А
НОО-011 Метааксиоматическое проектирование Разработка и сопоставление систем исходных положений с исследованием их математических и нормативных свойств А/Р
НОО-012 Полисистемность Принцип допустимого параллельного существования различных нормативно определённых математических, логических или семантических систем Р
В данной группе необходимо различать исходные исторические положения автора и их дальнейшее инженерное развитие.
Например, концепция математики как технической науки предшествует современным проектным моделям ноотехнической верификации.
Следовательно, соответствующие исторические этапы должны сохраняться при дальнейшем использовании понятий.
1.5. Понятия гармонической логики
ID Понятие Определение или смысловая характеристика Статус
ЛОГ-001 Понятие Ментальная конструкция, рассматриваемая в авторской гармонической логике через содержание, объём и состав А
ЛОГ-002 Гносеологическое содержание понятия Система признаков и отношений, образующих определённую ментальную модель предмета А
ЛОГ-003 Гносеологический объём понятия Совокупность понятийных представителей, характеризуемая установленными условиями принадлежности А
ЛОГ-004 Гносеологический состав понятия Совокупность представителей, для которой предусматривается специальная процедура актуализации или гарантированного порождения в исходном авторском смысле А
ЛОГ-005 Закон строгого тождества (ЗСТ) Авторский закон, требующий сохранения содержания, объёма и состава понятия на протяжении соответствующего рассуждения А
ЛОГ-006 Закон исключённого пятого (ЗИП) Авторский закон истинностного рассмотрения противоречащих суждений при условии достаточной осмысленности и определённости обоих А
ЛОГ-007 Закон гармонии (ЗГ) Авторский закон, учитывающий определённость объекта, времени и отношения при сопоставлении контрадикторных и контрарных суждений А
ЛОГ-008 Квалитативная подсистема Качественный аспект организации понятия, обозначаемый в авторской терминологии через категорию ритмоса А
ЛОГ-009 Квантитативная подсистема Количественный аспект организации понятия, связанный в авторской терминологии с категорией аритмоса А
ЛОГ-010 Нуль-понятие Системообразующее понятие высшего для определённой ментальной системы уровня абстрактности, выполняющее также нормативно-регулятивную функцию А
ЛОГ-011 Полное понятие Специальная категория авторской классификации понятий, характеризуемая определённостью соответствующих качественной и количественной подсистем А
ЛОГ-012 Неполное понятие Категория авторской классификации понятий, связанная с определённым соотношением качественных и количественных характеристик А
ЛОГ-013 Осмысленность Характеристика достаточности предметных и смысловых оснований использования понятия или суждения в соответствующем контексте А/Р
ЛОГ-014 Определённость Характеристика установленности существенных условий идентификации, интерпретации и использования ментального объекта А/Р
ЛОГ-015 Контекстуальная определённость Установленность предметной области, времени, отношения и нормативной редакции, необходимых для корректной интерпретации суждения Р
Пояснение к законам гармонической логики
Особого внимания требует точность формулировок.
ЗСТ не должен отождествляться с буквенным совпадением обозначений.
Два разных обозначения могут относиться к одному математическому объекту.
И наоборот, одинаковый символ может использоваться в разных математических системах с различным смыслом.
ЗИП не следует интерпретировать как пятизначную логику.
В исходной авторской формулировке существенны условия осмысленности и определённости противоречащих суждений.
ЗГ необходимо рассматривать с учётом времени и отношения, в котором высказываются соответствующие суждения.
Вместе с тем инженерная конкретизация этих законов требует самостоятельной проверки.
Например, наличие нормативного идентификатора может помогать контролировать смысловые изменения, но не доказывает полного сохранения гносеологического содержания понятия.
1.6. Общая теория нооинженерных объектов
ID Понятие Рабочее определение Статус
ОБ-001 Нооинженерный объект, ноообъект Нормативно определённая ментальная конструкция, обладающая предусмотренной организацией, функциями и условиями использования Р
ОБ-002 Нооинженерная система Организованная совокупность ноообъектов и отношений, рассматриваемая относительно определённого назначения Р
ОБ-003 Нооинженерная экосистема Полисистемная совокупность взаимосвязанных ноообъектов, ноосред, нормативных систем и технологий А/Р
ОБ-004 Ноотопоценоз Авторская концепция организованной системы взаимодействующих ментальных объектов, получающая дальнейшую ноотехническую конкретизацию А/Р
ОБ-005 Ноосреда Нормативный контекст существования и взаимодействия ментальных объектов Р
ОБ-006 Ноопопуляция Совокупность ноообъектов, объединённых установленными критериями принадлежности и взаимодействия Р
ОБ-007 Ноовид Категория классификации ноообъектов по существенным системообразующим характеристикам Р
ОБ-008 Ноокарион Нормативно выделенная совокупность системообразующих характеристик, обеспечивающих определённость и организационную устойчивость объекта Р
ОБ-009 Нооинженерная структура Совокупность компонентов и отношений ментального объекта, рассматриваемая по установленной конструктивной модели Р
ОБ-010 Ноофункция Нормативно определённое действие или назначение ментального объекта в соответствующей системе Р
ОБ-011 Нооинженерная граница Установленное различие между внутренней организацией объекта и условиями его взаимодействия с внешними системами Р
ОБ-012 Ноомембрана Инженерная модель границы, интерфейса или механизма контроля допустимого взаимодействия ноообъектов Р
ОБ-013 Нооинженерный интерфейс Типизированное отношение или техническое средство обмена между ментальными системами Р
ОБ-014 Нооинженерная конфигурация Зафиксированная совокупность нормативных компонентов, зависимостей и версий определённого объекта Р
ОБ-015 Нормативное состояние ноотопоценоза Определённая редакция совокупности действующих понятий, отношений и правил взаимодействия Р
Ограничение экосистемной аналогии
Термины «экосистема», «популяция», «вид», «мембрана» и «карион» используются как специальные инженерно-эвристические конструкции.
Они не означают существования у математического объекта клеточного строения, физиологического обмена веществ или биологической наследственности.
Продуктивность соответствующей аналогии определяется возможностью сформулировать и проверить конкретное инженерное требование.
1.7. Ноогенетика и нооморфология
ID Понятие Рабочее определение Статус
ГЕН-001 Ноогенетика Исследовательское направление, рассматривающее конструктивные основания возникновения, воспроизводства, изменчивости и наследования ноообъектов Р
ГЕН-002 Нооинженерный геном, ноогеном Комплекс нормативных и конструктивных сведений, необходимых для построения или воспроизводства определённого ноообъекта Р
ГЕН-003 Ноогенотип Нормативная конструктивная организация, определяющая предусмотренные способы формирования объекта Р
ГЕН-004 Ноофенотип Конкретное реализованное состояние ноообъекта при установленных условиях Р
ГЕН-005 Ноонаследование Сохранение определённых конструктивных и нормативных характеристик при образовании производного ноообъекта Р
ГЕН-006 Нооизменчивость Возникновение различий между родственными ноообъектами или нормативными состояниями Р
ГЕН-007 Ноорепродуктивный геном Набор исходных данных и правил, достаточный для установленного способа воспроизводства объекта Р
ГЕН-008 Нооморфология Исследование структурных форм ноообъектов и отношений их компонентов Р
ГЕН-009 Нооморфогенез Нормативно описываемый процесс формирования структуры ноообъекта Р
ГЕН-010 Ноофункциональная организация Система связей между компонентами объекта и предусмотренными функциями Р
ГЕН-011 Родственный ряд ноообъектов Совокупность объектов, имеющих установленное конструктивное или нормативное происхождение Р
ГЕН-012 Ноогенетический инвариант Характеристика, подлежащая сохранению при предусмотренном воспроизводстве или преобразовании М/Р
Для дальнейшей разработки необходимо разграничивать наследование математического значения, сохранение структурной организации и историческое происхождение.
Например, две реализации одной арифметической операции могут быть функционально эквивалентными, но обладать различными алгоритмами.
Следовательно, нельзя автоматически считать их конструктивно тождественными.
1.8. Функциональные дисциплины нооинженерии
ID Понятие Рабочее определение Статус
ФУН-001 Нооиммунология Направление, исследующее механизмы нормативного контроля допустимости ноообъектов и операций Р
ФУН-002 Нооиммунная проверка Процедура установления соответствия определённым математическим, семантическим, структурным или нормативным требованиям Р
ФУН-003 Нооиммунный барьер Совокупность условий, ограничивающих допустимость включения объекта или результата в определённую систему Р
ФУН-004 Ноорепродуктология Направление, исследующее способы повторного построения и восстановления ментальных объектов Р
ФУН-005 Ноорепродукция Нормативно организованное повторное формирование объекта относительно установленного критерия соответствия Р
ФУН-006 Ноорегенерация Восстановление нарушенного или утраченного нормативного состояния ноообъекта Р
ФУН-007 Нооинноватика Направление исследования целенаправленного создания и введения новых ментальных конструкций Р
ФУН-008 Нооинновация Нормативно определённое изменение или новая конструкция, требующая исследования собственных свойств Р
ФУН-009 Нооэволюционика Направление исследования закономерностей изменения и развития систем и популяций ноообъектов Р
ФУН-010 Нооадаптация Контролируемое преобразование объекта или системы при изменении условий функционирования Р
ФУН-011 Ноогомеостаз Поддержание предусмотренных нормативных характеристик системы при допустимых воздействиях Р
ФУН-012 Нооселекция Отбор конструкций по заранее установленным критериям допустимости и сравнительного качества Р
ФУН-013 Ноорепродуктивность Возможность повторного получения объекта в установленном отношении соответствия Р
ФУН-014 Нооэволюционная ветвь Последовательность нормативных состояний, объединённых определёнными отношениями происхождения Р
ФУН-015 Нооинженерная инновационная экспертиза Проверка определённости, математических свойств, функционального назначения и ограничений предлагаемой инновации Р
Различие основных функциональных механизмов
Нооиммунная проверка предназначена для контроля допустимости.
Нооpeпродукция — для повторного получения установленного результата.
Ноорегенерация — для восстановления нормативного состояния.
Нооинновация — для создания новой конструкции или изменения существенного основания.
Нооэволюция — для исследования последовательности и направлений изменений.
Следовательно, соответствующие функции не должны механически отождествляться.
Например, замена усечения округлением является нормативным изменением операции.
Но повторное получение прежнего результата усечения не представляет собой инновацию.
1.9. Ноотехническое проектирование и НИОКР
ID Понятие Рабочее определение Статус
ПРО-001 Ноотехническое проектирование Разработка нормативно определённой организации ментального объекта в соответствии с установленными требованиями Р
ПРО-002 Ноотехническое задание Документ, устанавливающий назначение, существенные требования, ограничения и критерии приёмки разрабатываемого ноообъекта Р
ПРО-003 Нооспецификация Формализованное или достаточно определённое описание свойств, компонентов, операций и нормативных условий ноообъекта Р
ПРО-004 Ноотехническое конструирование Создание конкретной структуры и реализации объекта на основе проектных требований Р
ПРО-005 Ноотехническая архитектура Система существенных структурных и функциональных решений, определяющая организацию ноообъекта Р
ПРО-006 Ноотехническая НИР Исследовательская работа, направленная на получение новых теоретических или методологических оснований нооинженерии Р
ПРО-007 Ноотехническая ОКР Работа по созданию и проверке технической реализации на основании определённого задания Р
ПРО-008 Жизненный цикл ноообъекта Совокупность стадий постановки задачи, разработки, проверки, использования, изменения и прекращения применения объекта Р
ПРО-009 Базовая конфигурация Установленное состояние нормативных компонентов, используемое как основание последующего контроля изменений Р
ПРО-010 Нормативная редакция Идентифицированное состояние понятий, операций и требований определённой системы Р
ПРО-011 Ноотехническая верификация Проверка соответствия объекта установленной спецификации Р
ПРО-012 Ноотехническая валидация Исследование пригодности объекта для предусмотренного назначения Р
ПРО-013 Ноотехническое испытание Выполнение определённой процедуры проверки объекта в установленных условиях Р
ПРО-014 Матрица прослеживаемости Таблица связей между требованиями, компонентами, методами проверки и полученными свидетельствами В/Р
ПРО-015 Ноотехнический паспорт Документированная совокупность идентификационных, нормативных, конструктивных и проверочных характеристик объекта Р
ПРО-016 Контроль конфигурации Управление изменениями нормативно и технически определённых компонентов системы В/Р
Необходимо сохранять различие между верификацией и валидацией.
Математически правильно реализованная операция может не соответствовать реальной потребности пользователя.
В то же время технически полезная программа может содержать нарушение исходной математической спецификации.
Следовательно, проверки должны выполняться по самостоятельным критериям.
1.10. Ноометрология, ноолокация и ноостандартизация
ID Понятие Рабочее определение Статус
МЕТ-001 Ноометрология Направление исследования характеристик, мер, шкал и методов оценки ментальных объектов Р
МЕТ-002 Ноометрологическая характеристика Нормативно определённое свойство ноообъекта, допускающее предусмотренную процедуру оценки Р
МЕТ-003 Ноометрологическая шкала Система допустимых значений и правил сравнения определённой характеристики Р
МЕТ-004 Ноотехническая точность Степень соответствия результата установленному математическому или нормативному требованию с учётом выбранной модели ошибки Р
МЕТ-005 Ноотехническая допустимость Соответствие определённому набору обязательных требований Р
МЕТ-006 Ноотехническая надёжность Способность реализации выполнять предусмотренные функции в установленных условиях в течение определённого периода или числа операций Р
МЕТ-007 Карта качества ноообъекта Многомерное представление независимых характеристик математического и инженерного качества Р
МЕТ-008 Ноолокация Нормативное определение положения объекта в системе семантических или функциональных координат Р
МЕТ-009 Семантическая координата Характеристика, устанавливающая определённый аспект нормативного положения ментального объекта Р
МЕТ-010 Ноогеодезия Проектируемая дисциплина построения и согласования координатных систем ментальных объектов Р
МЕТ-011 Ноотопография Описание локальной организации ноообъектов и их отношений в определённой семантической области Р
МЕТ-012 Ноокартография Создание нормативно определённых моделей расположения и взаимодействия ментальных объектов Р
МЕТ-013 Ноокадастр Структурированный реестр идентифицированных ноообъектов, их характеристик и отношений Р
МЕТ-014 Ноостандартизация Разработка и сопровождение нормативных правил проектирования, проверки, воспроизводства и взаимодействия ноообъектов Р
МЕТ-015 Ноостандарт Предполагаемый нормативный документ, устанавливающий определённые требования и методы их проверки в предметной области нооинженерии П
МЕТ-016 Нормативная совместимость Возможность совместного использования систем в пределах установленных правил и сохраняемых характеристик Р
Важное терминологическое ограничение
Ноометрологическая характеристика не обязательно является физической измеряемой величиной.
Например, число десятичных позиций представляет собой точную дискретную характеристику записи.
Но смысловая определённость понятия может не обладать естественной количественной шкалой.
Следовательно, методология физической метрологии должна применяться по аналогии только в соответствующих пределах.
1.11. Математические классы и конечная экспликация
ID Понятие Определение Статус
МАТ-001 Математический объект Объект, заданный в установленной математической системе посредством соответствующих определений или аксиом В
МАТ-002 Точное математическое значение Значение, определённое исходной математической системой независимо от выбранного приближённого представления М
МАТ-003 Конечная десятичная экспликация Формирование конечной десятичной записи с установленным количеством позиций М/Р
МАТ-004 Класс точности экспликации Нормативная категория, в которой номер n задаёт 10; десятичных позиций М/Р
МАТ-005 Количество позиций класса Характеристика d; = 10; М
МАТ-006 Десятичная сетка класса Множество D; = {k/10^(10;) : k ; Z} М
МАТ-007 Усечение к нулю Операция `T;(x) = sgn(x) · floor( x ·10^(10;))/10^(10;)` М
МАТ-008 Классовое округление Операция перевода точного значения в ближайшее допустимое значение класса по установленному правилу разрешения ничьей М/Р
МАТ-009 Классовая эквивалентность Отношение x ~; y ; T;(x) = T;(y) М
МАТ-010 Классовое тождество Нормативно определённое отношение совпадения объектов или представлений внутри соответствующей классовой системы Р
МАТ-011 Классовая арифметика Система специально определённых операций над представлениями установленного класса М/Р
МАТ-012 Межклассовое преобразование Математически или нормативно определённый переход между системами разных классов М/Р
МАТ-013 Довычисление Получение дополнительного конечного количества позиций исходного объекта по определённому алгоритму Р
МАТ-014 Потенциально неограниченное довычисление Возможность постановки последовательности новых конечных задач вычисления без предварительно заданной максимальной границы класса Р
МАТ-015 Полная конечная экспликация Фактически завершённое получение всех позиций, предусмотренных определённым конечным нормативным заданием Р
МАТ-016 Потеря информации при экспликации Неоднозначность восстановления исходного объекта по результату определённого приближённого преобразования М/Р
МАТ-017 Репродуктивный источник числа Точная исходная математическая конструкция и нормативные сведения, необходимые для повторного получения представления Р
Контрольные формулы
Для класса n:
d; = 10;.
Для рационального числа:
x = p/q, q > 0,
при усечении:
T;(x) = sgn(p) · floor(|p|·10^(d;)/q)/10^(d;).
При этом:
|x ; T;(x)| < 10^(;d;).
Контрольные примеры первого класса:
T;(1/8) = 0,1250000000.
T;(1/3) = 0,3333333333.
T;(1/6) = 0,1666666666.
При округлении к ближайшему:
R;(1/6) = 0,1666666667.
Указанные результаты должны использоваться с обязательной фиксацией математической операции.
Нельзя отождествлять точное число 1/6 с его конечным десятичным приближением.
1.12. Семантические и онтологические понятия
ID Понятие Рабочее определение Статус
СЕМ-001 Семантическая система Нормативно организованная совокупность обозначений, понятий, интерпретаций и смысловых отношений Р
СЕМ-002 Семантическая идентификация Установление нормативного значения понятия или объекта в определённом контексте Р
СЕМ-003 Смысловое преобразование Переход между представлениями или интерпретациями по определённому правилу Р
СЕМ-004 Семантический контракт Спецификация предусловий, правил и сохраняемых свойств смыслового преобразования Р
СЕМ-005 Семантический инвариант Свойство, которое должно сохраняться при соответствующем преобразовании М/Р
СЕМ-006 Семантическая эволюция Последовательность изменений понятий и отношений с установленной исторической и нормативной преемственностью Р
СЕМ-007 Нормативная реконструкция Контролируемое изменение существенных понятий, операций или правил определённой системы Р
СЕМ-008 Семантическая преемственность Отношение между состояниями понятийной системы, характеризуемое установленными сохраняемыми и изменёнными свойствами Р
СЕМ-009 Формальная онтология Система математически интерпретируемых классов, отношений и аксиом некоторой предметной области В
СЕМ-010 Онтоинженерия Инженерная деятельность по проектированию, реализации, проверке и сопровождению онтологий В
СЕМ-011 Концептуальная соизмеримость Возможность установить определённые отношения соответствия между понятиями различных систем Р
СЕМ-012 Машинно-обрабатываемый тезаурус Система понятийных записей и отношений, допускающая предусмотренные автоматизированные операции В/Р
СЕМ-013 Нооинженерный тезаурус Перспективная нормативная система идентификации, определения и сопоставления нооинженерных понятий П
СЕМ-014 Граф происхождения Типизированная информационная модель отношений получения, использования и изменения объектов В/Р
СЕМ-015 Онтологический интерфейс Совокупность формальных обозначений и правил взаимодействия онтологической модели с другими системами Р
1.13. Перспективные метасистемные понятия
ID Понятие Рабочее определение Статус
META-001 Метаорганон Перспективная интеграционная метасистема проектирования, проверки, воспроизводства и развития различных ментальных технологий П
META-002 Интеллектуальная метаинженерия Исследование проектирования и взаимодействия самих систем интеллектуального конструирования П
META-003 Метанормативное правило Правило организации взаимодействия самостоятельных нормативных систем без обязательного изменения их предметной аксиоматики Р/П
META-004 Федеративная нооинженерная архитектура Организация самостоятельных систем, взаимодействующих посредством согласованных нормативных интерфейсов Р/П
META-005 Метасистемная совместимость Возможность взаимодействия разных нормативных систем в пределах доказанных или проверенных условий Р/П
META-006 Интеграционный ноокарион Системообразующая нормативная организация перспективной единой нооинженерной экосистемы П
META-007 Метаноометрология Предлагаемая система оценки характеристик различных нооинженерных подсистем и их интеграционных отношений П
META-008 Нооинженерная федерация понятий Совокупность самостоятельных понятийных систем, связанных типизированными отношениями и согласованными правилами обмена П
Отношение Метаорганона к ранее сформулированным авторским проектам
В исторических работах В. К. Петросяна встречается проект «Метаапейрон».
Его необходимо сохранять как самостоятельное историческое авторское обозначение соответствующей исследовательской программы.
В настоящей монографии Метаорганон рассматривается как перспективная метасистема дальнейшего развития нооинженерных дисциплин.
Однако историческая и содержательная связь между соответствующими проектами не должна автоматически трактоваться как полное терминологическое тождество.
Для такого заключения необходимо отдельное авторское определение отношения между ними.
1.14. Отдельная терминология Изольдионики
ID Понятие Предметная характеристика Статус
ИЗО-001 Изольдионика Авторская программа исследования специальных числовых структур, бесконечности, метаоператоров и числовой трансволюции А/П
ИЗО-002 Изольдион Специальный числовой объект авторской программы, требующий самостоятельного формального определения А/П
ИЗО-003 Метаизольдион Предполагаемая многоуровневая или вложенная числовая конструкция изольдионического типа А/П
ИЗО-004 Изольдиал Используемое в опубликованной программе обозначение специальных операторных конструкций, требующих математической спецификации А/П
ИЗО-005 Числовая трансволюция Авторская концепция преобразования и развития структурированных числовых объектов или состояний А/П
ИЗО-006 Динамическая граница экспликации Граница фактического получения определённой формы записи при установленных вычислительных условиях А/Р
ИЗО-007 Лананум Авторская конструкция, связанная с предельной областью эксплицируемых чисел в определённом состоянии вычислительных возможностей А/П
ИЗО-008 Метачисловая структура Проектируемый тип математической конструкции, организация которой включает специальные отношения между уровнями числового представления П
Изольдионическая терминология не должна автоматически объединяться с понятиями шкалы конечной десятичной экспликации.
Например, обозначение Лананума не является номером класса точности.
Кроме того, невозможность полного технического развёртывания чрезвычайно большого конечного числа не доказывает, что оно является математически бесконечным.
Следовательно, для Изольдионики необходим самостоятельный формальный аппарат.
1.15. Основные отношения между понятиями реестра
Для построения машинно-обрабатываемой версии реестра предлагается использовать типизированные отношения.
Отношение Назначение Пример
имеетТип Определяет тип ноообъекта Математическая теория имеет тип формальной системы
определяетсяВ Указывает нормативную систему Операция усечения определяется в классовом профиле
имеетРедакцию Связывает объект с нормативным состоянием Нооспецификация имеет редакцию 1.0
используетПонятие Фиксирует понятийную зависимость Классовое умножение использует понятие усечения
полученИз Регистрирует происхождение Конечное представление получено из точного числа
воспроизводитсяПо Указывает репродуктивные основания Результат воспроизводится по точному алгоритму
провереноСредством Фиксирует процедуру проверки Вычисление проверено целочисленным делением
имеетКонтрпример Связывает универсальное утверждение с опровергающим примером Утверждение об ассоциативности имеет контрпример
являетсяРедакцией Характеризует нормативное происхождение Новая система является редакцией прежней
семантическиСоответствует Фиксирует конкретное смысловое соответствие Понятия двух тезаурусов имеют установленную связь
точноРавно Выражает математическое равенство в определённой системе 2/6 = 1/3 в рациональной арифметике
приближает Характеризует математическое приближение 0,1666666666 приближает 1/6
Особенно важно, что отношение полученИз не означает точноРавно.
А отношение семантическиСоответствует не обязательно предполагает полного сохранения гносеологического содержания.
Таким образом, типизация отношений должна предупреждать неявные смысловые подмены.
1.16. Пример полного паспорта нооинженерного понятия
Идентификатор: МАТ-007.
Предпочтительное наименование: усечение к нулю в классовой системе конечной десятичной экспликации.
Предметная область: математические системы конечных представлений.
Исходный математический объект: действительное или рациональное число в установленной области применения.
Номер класса: положительное целое число n.
Количество десятичных позиций:
d; = 10;.
Масштабный множитель:
B; = 10^(d;).
Определение:
T;(x) = sgn(x) · floor(|x|B;)/B;.
Результат: конечное десятичное значение соответствующей сетки.
Основная математическая гарантия:
|x ; T;(x)| < 1/B;.
Пример:
T;(1/6) = 0,1666666666.
Отличие от округления:
R;(1/6) = 0,1666666667.
Нормативное ограничение: нельзя объявлять результат усечения точным исходным числом без дополнительного математического основания.
Проверка: точное целочисленное деление и контроль количества десятичных позиций.
Репродуктивные данные: исходное число, номер класса, правило операции и формат записи.
Статус: математически определяемая конструкция в рамках предлагаемой классовой системы.
Такой паспорт может использоваться как образец для дальнейшего машинно-обрабатываемого реестра.
1.17. Правила ведения реестра
Для практического использования предлагается установить следующие требования.
Каждое существенное понятие должно иметь самостоятельный идентификатор.
Исторически исходное авторское определение должно сохраняться вместе со сведениями о происхождении.
Изменение нормативного смысла должно сопровождаться регистрацией новой редакции.
Синонимы не должны автоматически превращаться в утверждения о математической эквивалентности.
Нельзя смешивать биологическую метафору с буквальным научным определением.
Математические операции должны сопровождаться точными условиями применимости.
Исследовательские гипотезы должны сохранять соответствующий доказательственный статус.
Понятийные отношения должны иметь установленный тип.
При этом реестр должен оставаться открытым для дополнений и исправлений.
Таким образом, систематический реестр представляет собой первоначальный нормативный прототип будущего нооинженерного тезауруса.
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. ТАБЛИЦЫ СООТВЕТСТВИЯ ПОНЯТИЙ ТЕХНИЧЕСКОЙ ИНЖЕНЕРИИ, ОНТОИНЖЕНЕРИИ, БИОЛОГИИ И НООИНЖЕНЕРИИ
2.1. Назначение сравнительных таблиц
Настоящее приложение предназначено для установления функциональных и концептуальных соответствий между понятиями нооинженерии и смежных дисциплин.
Особое значение имеют техническая инженерия, онтоинженерия и биология.
Техническая инженерия предоставляет развитые методы проектирования, жизненного цикла, контроля качества и управления изменениями.
Онтоинженерия располагает технологиями формализации понятий, отношений, логического вывода и семантической совместимости.
Биология предоставляет эвристические модели структурной организации, воспроизводства, адаптации и эволюции сложных систем.
Однако соответствующие дисциплины обладают различными предметными областями.
Следовательно, аналогия не должна автоматически трактоваться как математическое тождество.
Например, клеточная мембрана является материальной биологической структурой.
Нооинженерная мембрана представляет собой проектную модель границы или интерфейса взаимодействия ментальных объектов.
Поэтому сравнительные таблицы должны сопровождаться указанием границ допустимого переноса понятий.
2.2. Типы междисциплинарного соответствия
Предлагается использовать следующую классификацию.
Тип Название Содержание
Ф Функциональная аналогия Разные конструкции выполняют сопоставимые функции
С Структурная аналогия Между организациями объектов обнаруживается определённое сходство
О Операционная аналогия Возможно сопоставление процедур выполнения действий
Н Нормативное заимствование Используется уже известный инженерный принцип или метод
К Концептуальная соизмеримость Устанавливается содержательное соответствие при сохранении различий
М Математически установленное соответствие Существует точное формальное отображение с доказанными свойствами
Указанные типы не образуют последовательную шкалу качества.
Например, функциональная аналогия может быть полезной для проектирования, даже если невозможно установить математический изоморфизм.
Особое значение имеет необходимость различать аналогию и доказательство.
Наличие сходных терминов не означает существования общего математического закона.
2.3. Общая сравнительная таблица
Техническая инженерия Онтоинженерия Биология Нооинженерия
Техническое изделие Формальная онтология как вычислительный артефакт Организм как самостоятельная живая система Нооинженерный объект
Система технических объектов Совокупность связанных онтологий Экосистема Ноотопоценоз
Среда эксплуатации Контекст интерпретации Среда обитания Ноосреда
Класс изделий Класс онтологических объектов Биологический вид Ноовид
Партия изделий или парк систем Совокупность онтологических экземпляров Популяция Ноопопуляция
Системообразующая архитектура Основные классы и аксиомы Ядро клеточной организации как частичная аналогия Ноокарион
Конструкторская спецификация Онтологическая спецификация Генетическая программа как эвристическая аналогия Ноогеном
Реализованный экземпляр Индивид или модель онтологии Фенотип Ноофенотип
Интерфейс системы Формальное отношение или интерфейс данных Мембрана Ноомембрана
Контроль соответствия Логический вывод и валидация данных Иммунная защита Нооиммунология
Воспроизводство экземпляра Репликация или реконструкция онтологии Репродукция Ноорепродуктология
Модернизация Реконструкция онтологии Изменчивость и адаптация Нооинноватика и нооадаптация
Управление поколениями изделия Версионирование онтологий Эволюция популяций Нооэволюционика
Контроль состояния Проверка согласованности понятий Гомеостаз Ноогомеостаз
Технический стандарт Онтологическая спецификация и правила совместимости Регуляторные биологические механизмы как аналогия Ноостандарт
Эта таблица фиксирует преимущественно функциональные и структурные аналогии.
Она не устанавливает буквенной или математической тождественности сопоставленных объектов.
2.4. Соответствия системообразующих компонентов
Нооинженерное понятие Инженерный аналог Онтологический аналог Биологическая аналогия Главное ограничение
Ноокарион Архитектурное ядро, базовая спецификация Система основных аксиом и понятий Организационный центр клетки Не является физическим клеточным ядром
Ноогеном Конструктивная спецификация и правила сборки Формальная спецификация образования объектов Геном Не содержит биологической наследственной информации
Ноогенотип Нормативный проект Аксиоматическая и структурная спецификация Генотип Не имеет обязательного молекулярного носителя
Ноофенотип Реализованная конфигурация Конкретная онтологическая модель или реализация Фенотип Реализация зависит от технического контекста
Нооморфология Архитектура и конструкция Структура классов и отношений Морфология организма Не обозначает анатомическое строение
Ноомембрана Интерфейс и контроль границы Ограничения взаимодействия и типизации Клеточная мембрана Не осуществляет физиологический транспорт
Ноофункция Предусмотренная функция изделия Формальное отношение или вычислительное действие Физиологическая функция Функция должна определяться проектным контрактом
Ноосреда Среда эксплуатации Семантический контекст Среда обитания Не обязательно является физическим пространством
Ноокадастр Реестр объектов Каталог онтологий и понятий Биологический кадастр как частичная аналогия Представляет информационную, а не природную территорию
Основное значение таких соответствий заключается в возможности заимствования исследовательских вопросов.
Например, техническая инженерия требует определения системообразующих компонентов и их интерфейсов.
Биологическая аналогия может стимулировать исследование воспроизводства и адаптации.
Однако окончательные математические определения должны разрабатываться внутри самой нооинженерии.
2.5. Соответствия ноогенетических понятий
Биологическое понятие Функция в биологии Возможная нооинженерная интерпретация Что необходимо формализовать
Ген Единица наследственной информации в соответствующем биологическом контексте Нормативно выделенный конструктивный элемент Тип, действие, отношения и условия наследования
Геном Совокупность генетического материала Репродуктивная спецификация ноообъекта Достаточность данных для воспроизводства
Генотип Генетическая организация организма Конструктивная модель объекта Критерии соответствия реализации
Фенотип Проявление признаков организма Фактически реализованная форма Набор наблюдаемых и проверяемых характеристик
Мутация Изменение генетического материала Изменение нормативного компонента Тип и допустимость изменения
Наследование Передача наследственных характеристик Сохранение конструктивных инвариантов Отношения происхождения и тождества
Репродукция Воспроизведение живых организмов Повторное построение ноообъекта Репродуктивный алгоритм и критерии сравнения
Дифференциация Формирование специализированных клеточных функций Функциональная специализация компонентов Типизация ролей и интерфейсов
Морфогенез Развитие формы организма Формирование структуры ноообъекта Правила конструктивного преобразования
Нельзя утверждать, что все перечисленные биологические механизмы имеют непосредственные аналоги в математических или информационных системах.
Например, биологическая мутация может возникать в результате определённых молекулярных процессов.
Нооизменение представляет собой нормативное или техническое преобразование.
Следовательно, между ними существует лишь частичное функциональное соответствие.
2.6. Соответствия функциональных дисциплин
Нооинженерное направление Техническая инженерия Онтоинженерия Биологическая аналогия Предмет проверки
Нооиммунология Контроль качества, безопасность, входная проверка Проверка согласованности и валидация Иммунная защита Допустимость объекта относительно требований
Ноорепродуктология Повторное изготовление, сборка, восстановление конфигурации Репликация и реконструкция онтологий Репродукция Воспроизводимость определённого объекта
Нооинноватика Разработка новых изделий и технологий Расширение или реконструкция онтологий Инновационная изменчивость как метафора Новизна, корректность и назначение
Нооэволюционика Развитие поколений технологий Эволюция понятийных схем Эволюция популяций Исторические и нормативные изменения
Нооадаптация Настройка системы под условия применения Адаптация онтологии к предметной области Адаптация организмов Сохранение функций в новых условиях
Ноогомеостаз Поддержание режима работы Контроль стабильности модели Гомеостаз Сохранение допустимых характеристик
Ноорегенерация Ремонт, восстановление из резервной копии Реконструкция повреждённой онтологии Регенерация тканей Восстановление нормативного состояния
Нооселекция Выбор конструкции по техническим критериям Выбор онтологической модели Селекция Многокритериальное предпочтение
Ноонаследование Сохранение совместимости поколений Наследование и изменение концептуальных схем Генетическое наследование Прослеживаемость и инварианты
Нооморфогенез Конструирование и сборка Формирование структуры онтологии Морфогенез Допустимость структурного образования
Следовательно, нооинженерные функциональные дисциплины могут использовать достижения нескольких научных областей.
Однако каждая из них должна обладать собственным операциональным предметом.
2.7. Отличие нооиммунологии от биологического иммунитета
Биологическая иммунная система представляет собой сложную совокупность клеточных, молекулярных и физиологических механизмов.
Она обладает собственной эволюционной историей и функционирует в материальном организме.
Нооиммунология, рассматриваемая в настоящей монографии, не предполагает наличие подобных биологических процессов внутри математического объекта.
Её предмет связан с проверкой допустимости.
Например, система может устанавливать, что знаменатель рациональной дроби не равен нулю.
Другая процедура может проверять соответствие конечной записи установленному классу.
Третья — контролировать допустимость смыслового преобразования.
Следовательно, исходная биологическая аналогия должна преобразовываться в конкретные проверочные правила.
Таким образом, нооиммунология представляет собой нормативно-инженерную дисциплину, а не раздел физиологии.
2.8. Соответствия жизненных циклов
Стадия технической системы Онтоинженерная деятельность Нооинженерная стадия Проверяемый результат
Анализ потребности Анализ предметной области Определение назначения ноообъекта Установленная задача
Инженерия требований Сбор требований к онтологии Ноотехническое задание Проверяемые требования
Проектирование архитектуры Концептуальное моделирование Проектирование ноокариона и структуры Архитектурная спецификация
Конструирование Формализация классов и отношений Создание ноообъекта Реализованная конструкция
Верификация Проверка согласованности Нооиммунная проверка Свидетельства соответствия
Валидация Оценка пригодности онтологии Проверка назначения Заключение о применимости
Эксплуатация Использование онтологии Функционирование ноообъекта Предусмотренные результаты
Сопровождение Обновление онтологии Управление нормативной конфигурацией Новая редакция
Восстановление Реконструкция модели Ноорегенерация Восстановленное состояние
Вывод из применения Архивирование версии Завершение использования ноообъекта Архивный пакет
Однако приведённая последовательность не должна считаться единственной допустимой моделью жизненного цикла.
Возможны итерационные процессы, параллельные разработки и обратные переходы.
Следовательно, конкретный жизненный цикл должен проектироваться относительно назначения объекта.
2.9. Соответствия измерительных и нормативных дисциплин
Техническая инженерия Онтоинженерия Биологическая аналогия Нооинженерия
Измерение характеристик Оценка формальных свойств онтологии Количественные биологические измерения Ноометрология
Калибровка средств измерения Проверка корректности инструментов моделирования Калибровка экспериментальных биологических приборов Проверка ноометрологических процедур
Координатная система Система семантических идентификаторов Пространственная организация организма или экосистемы Ноолокация
Геодезическая основа Базовая система классификации Пространственные координаты экосистемы Ноогеодезия
Техническая карта Концептуальная диаграмма Биогеографическая карта Ноокартография
Реестр объектов Каталог онтологий Биологический кадастр Ноокадастр
Технический стандарт Онтологическая спецификация Регуляторные механизмы как эвристическая аналогия Ноостандарт
Управление качеством Проверка согласованности моделей Поддержание функциональных условий Ноотехническая система качества
Особое значение имеет ограниченность метрологической аналогии.
Например, не всякое свойство семантической системы может быть измерено в единицах, аналогичных физическим величинам.
Следовательно, требуется самостоятельное определение шкал и процедур оценки.
2.10. Сравнение типов тождества
Предметная область Характерное отношение Что устанавливается Что не следует автоматически
Техническая инженерия Идентичность изделия по установленным характеристикам Соответствие определённой конфигурации Полное совпадение всех физических свойств
Онтоинженерия owl:sameAs Идентичность индивидов в соответствующей OWL-интерпретации Совпадение всех гносеологических характеристик понятия
Тезаурусная технология skos:exactMatch Установленное соответствие понятий разных схем Полная логическая эквивалентность любых теорий
Математика a = b Равенство в определённой математической системе Буквенное совпадение обозначений
Классовая математика T;(a) = T;(b) Совпадение конечных представлений Точное равенство исходных чисел
Гармоническая логика ЗСТ Сохранение содержания, объёма и состава понятия Простое совпадение строк или идентификаторов
Нооинженерная репродукция O ;; O; Соответствие по заранее установленному критерию Полное тождество по всем возможным характеристикам
Таким образом, термин «тождество» требует обязательной контекстуализации.
Смешение перечисленных отношений способно приводить к существенным математическим и семантическим ошибкам.
2.11. Соответствия понятий стандартизации
Общая инженерная практика Онтоинженерная практика Нооинженерная интерпретация
Техническое задание Требования к онтологии Ноотехническое задание
Спецификация требований Концептуальная и формальная спецификация Нооспецификация
Архитектурное описание Описание классов, отношений и аксиом Архитектура ноообъекта
Протокол испытаний Отчёт о логической или структурной проверке Нооиммунное свидетельство
Руководство по конфигурации Онтологический журнал редакций Ноотехнический журнал изменений
Технический паспорт Онтологические метаданные Паспорт ноообъекта
Реестр соответствия Каталог понятийных связей Ноокадастр
Нормативная база Формальные спецификации и рекомендации Система ноостандартов
Архив изделия Архив онтологических редакций Репродуктивный архив
Миграция технической системы Миграция онтологии Нормативная реконструкция
Данные соответствия имеют преимущественно функциональный характер.
Например, проект ноостандарта может использовать известные принципы технической стандартизации.
Однако это не означает автоматического приобретения статуса международного стандарта.
2.12. Междисциплинарная соизмеримость на примере математического объекта
Рассмотрим рациональное число:
x = 1/6.
С точки зрения математической теории это точный объект.
С точки зрения технической инженерии может быть поставлена задача создать программное средство его конечного представления.
С точки зрения онтоинженерии возможно зарегистрировать тип объекта, операцию и нормативную редакцию.
С точки зрения ноогенетической модели можно определить репродуктивный пакет, содержащий точную дробь и правила экспликации.
С точки зрения нооиммунологии необходимо проверить математическую и форматную корректность результата.
Предположим, что используется первый класс усечения.
Тогда:
d; = 10.
Выполняется точное деление:
10;; = 6 · 1666666666 + 4.
Следовательно:
T;(1/6) = 0,1666666666.
Биологическая аналогия при этом не участвует непосредственно в арифметическом доказательстве.
Она может лишь подсказать необходимость воспроизводимости, наследования нормативных правил и контроля допустимости.
Таким образом, разные дисциплины выполняют различные функции относительно одного математического объекта.
2.13. Таблица допустимых и недопустимых переносов
Исходная аналогия Допустимое инженерное применение Недопустимое заключение
Геном Спецификация воспроизводства Ментальный объект содержит биологическую ДНК
Мембрана Контролируемый интерфейс Формальная теория обладает клеточной оболочкой
Иммунитет Проверка соответствия требованиям Математическая система имеет физиологический иммунный ответ
Популяция Совокупность нормативно родственных объектов Информационные объекты являются живыми организмами
Эволюция Историческая последовательность изменений Каждая новая версия обязательно лучше предыдущей
Гомеостаз Сохранение установленных инвариантов Математическая система обладает физическим метаболизмом
Селекция Выбор по определённым критериям Отбор автоматически доказывает математическую истинность
Архитектурное ядро Системообразующие определения Ноокарион обязательно реализуется одним сервером
Онтологический класс Формальная классификация Класс полностью выражает содержание, объём и состав понятия
Контрольная сумма Проверка целостности файла Хеш доказывает правильность математической теоремы
Логическая согласованность Проверка определённой формальной модели Все зарегистрированные научные утверждения истинны
Библиометрический показатель Оценка аспекта научной коммуникации Цитируемость является мерой математической истинности
Эта таблица устанавливает принципиальные границы междисциплинарного переноса.
Нооинженерная аналогия становится продуктивной тогда, когда она приводит к новой определённой исследовательской задаче.
Она становится методологически опасной, если сходство названий используется вместо доказательства.
2.14. Общий вывод приложения 2
Проведённое сопоставление показывает, что нооинженерия может использовать достижения технической инженерии, онтоинженерии и биологии, сохраняя собственную предметную направленность.
Техническая инженерия предоставляет методы требований, проектирования, испытаний и управления конфигурацией.
Онтоинженерия — средства концептуального моделирования, типизации и формального семантического анализа.
Биология — эвристические модели сложной организации, воспроизводства, адаптации и изменения.
Однако соответствующие средства должны использоваться с учётом их математических, эмпирических и нормативных оснований.
Таким образом, междисциплинарная соизмеримость представляет собой инструмент конструктивного исследования, а не основание для автоматического отождествления различных научных предметов.
ПРИЛОЖЕНИЕ 3. РЕЕСТР НОРМАТИВНЫХ ИСТОЧНИКОВ И ПРОЕКТОВ НООТЕХНИЧЕСКИХ СТАНДАРТОВ
3.1. Назначение реестра
Настоящий реестр предназначен для систематизации документов, имеющих значение для дальнейшего развития нооинженерных дисциплин, технологий и стандартов.
Он включает три основные категории.
Первая категория — авторские концептуальные источники.
Они фиксируют историческое происхождение теории ментальных объектов, гармонической логики и математики.
Вторая категория — действующие внешние нормативные и методологические документы.
К ним относятся стандарты системной и программной инженерии, терминологической работы, семантических технологий и метрологии.
Третья категория — проекты ноотехнических регламентов.
Они предложены в настоящей монографии для организации дальнейших НИР и ОКР.
При этом необходимо разграничивать правовой и научно-технический статус документов.
Например, научная монография может содержать исходную исследовательскую концепцию, но не быть официальным стандартом.
Рекомендация W3C может представлять собой опубликованную техническую спецификацию, однако её статус и область применения отличаются от международного стандарта ISO.
А проект ноостандарта, предложенный в настоящей работе, не является утверждённым документом.
Таким образом, реестр должен обеспечивать точное определение происхождения и нормативного назначения каждого источника.
3.2. Классификация источников
Код Категория Значение
АИ Авторский исследовательский источник Публикация В. К. Петросяна либо иной исходный авторский материал
МИ Методологический источник Научный труд или руководство, используемое для построения исследовательской методики
МС Международный стандарт Опубликованный стандарт соответствующей международной организации
ТР Техническая рекомендация Опубликованная формальная спецификация, например Recommendation W3C
РМ Руководство по метрологии Специальный документ метрологической методологии
ПНС Проект ноотехнического стандарта Предложенный документ, не обладающий статусом официально утверждённого стандарта
ПНИР Программа научно-исследовательских работ Документ постановки и организации исследовательских задач
ПОКР Программа опытно-конструкторских работ Документ разработки и испытания технических средств
Указанная классификация предназначена для внутренней организации настоящего реестра.
Она не заменяет официальные системы обозначения документов соответствующих организаций.
3.3. Основные авторские источники
Таблица 3.1. Исторические и концептуальные источники
Код Источник Значение для монографии Статус
АИ-01 Петросян В. К. «О разрешимости логико-математических парадоксов самореференции с отрицанием». М.: Книжник, 1995 Исторические основания авторской критики логико-математических парадоксов Авторская научная публикация
АИ-02 Петросян В. К. «Общий кризис теоретико-множественной математики и пути его преодоления». М.: Янус-К, 1997 Авторская программа критического исследования математических оснований Авторская научная публикация
АИ-03 Петросян В. К. «Основные положения концепции оснований гармонической арифметики» // «Бесконечность в математике: философские и исторические аспекты». М.: Янус-К, 1997 Основания авторской программы гармонической арифметики Авторская научная публикация
АИ-04 Петросян В. К. «Инновационная война как способ оптимизации эволюции логико-математических систем» // «Стили в математике: социокультурная философия математики». СПб.: РХГИ, 1999. С. 507–532 Программа критического сопоставления альтернативных интеллектуальных систем Авторская научная публикация
АИ-05 Петросян В. К. «Математика как техническая наука: воспоминание о будущем» Исходные положения инженерной интерпретации математической деятельности Авторский концептуальный источник, воспроизведённый в сборнике 2002 года
АИ-06 Петросян В. К. «Критика аристотелевской теории отрицания». М.: ИРПО, 2001 Авторская критика оснований традиционной логики Авторская научная публикация
АИ-07 Петросян В. К. «Критика канторовской „диагональной процедуры“». М.: ИРПО, 2001 Исторический материал авторской дискуссии с основаниями теории множеств Авторская научная публикация
АИ-08 Петросян В. К. «Пролегомены к инновационной войне по основаниям гармонической математики». М.: ИРПО, 2002. 140 с. Систематический первичный источник по гармонической логике, математике и теории ментальных объектов Авторская монография
АИ-09 Петросян В. К. «Изольдионика. Теория бесконечных чисел и числовой трансволюции». Авторский материал, представленный в открытой публикации 2025 года Источник по специальной программе Изольдионики Авторский исследовательский материал; библиографию печатного издания следует уточнять
Особое значение имеет АИ-08.
В нём представлены исходные авторские формулировки законов гармонической логики и сведения о философско-математической программе.
Однако необходимо различать наличие опубликованного критического утверждения и математически доказанную несостоятельность рассматриваемой теории.
Например, авторская критика канторовских оснований представляет собой исторически определённую исследовательскую позицию.
Её математические утверждения должны оцениваться посредством точной формализации и независимой проверки.
Таким образом, авторские источники используются для установления происхождения идей, но не подменяют доказательственные процедуры.
3.4. Источники по системной и программной инженерии
Таблица 3.2. Основные международные стандарты
Код Документ Предмет Значение для нооинженерии
МС-01 ISO/IEC/IEEE 15288:2023 — Systems and software engineering — System life cycle processes Процессы жизненного цикла систем Проектирование жизненного цикла нооинженерных систем
МС-02 ISO/IEC/IEEE 12207:2026 — Systems and software engineering — Software life cycle processes Процессы жизненного цикла программного обеспечения Разработка программных средств нооинженерии
МС-03 ISO/IEC/IEEE 29148:2018 — Systems and software engineering — Life cycle processes — Requirements engineering Инженерия требований Ноотехническое задание и нооспецификация
МС-04 ISO/IEC/IEEE 42010:2022 — Software, systems and enterprise — Architecture description Архитектурные описания Проектирование архитектуры ноообъектов и экосистем
МС-05 ISO/IEC/IEEE 15289:2019 — Systems and software engineering — Content of life-cycle information items (documentation) Содержание документации жизненного цикла Формирование паспортов и проектной документации
МС-06 ISO/IEC 25010:2023 — Systems and software engineering — Systems and software Quality Requirements and Evaluation (SQuaRE) — Product quality model Модель качества ИКТ-продуктов и программного обеспечения Разработка профилей технического качества нооинженерных реализаций
Перечисленные стандарты являются внешними нормативными источниками.
При этом их непосредственная область применения не должна произвольно расширяться на все философские или математические характеристики ментальных объектов.
Например, ISO/IEC 25010:2023 может использоваться при оценке программной реализации.
Однако он не является универсальным стандартом доказательства математических теорем.
Особое значение имеет правильность указания редакций.
ISO/IEC/IEEE 12207:2026 заменил редакцию 2017 года.
Следовательно, при разработке новых технических проектов необходимо учитывать действующее состояние соответствующего документа.
3.5. Стандарты терминологической работы и тезаурусов
Таблица 3.3. Терминологические источники
Код Документ Предмет Возможное использование
МС-07 ISO 704:2022 — Terminology work — Principles and methods Принципы и методы терминологической работы Определение структуры понятийных записей
МС-08 ISO 1087:2019 — Terminology work and terminology science — Vocabulary Базовый словарь терминологической науки Разграничение понятий, терминов и обозначений
МС-09 ISO 25964-1:2011 — Information and documentation — Thesauri and interoperability with other vocabularies — Part 1: Thesauri for information retrieval Разработка и использование тезаурусов Проектирование машинно-обрабатываемого ноотезауруса
МС-10 ISO 25964-2:2013 — Information and documentation — Thesauri and interoperability with other vocabularies — Part 2: Interoperability with other vocabularies Взаимодействие тезаурусов и других словарных систем Межсистемные понятийные соответствия
По состоянию на 11 октября 2026 года новая редакция ISO 25964-1 находится на стадии публикации.
Следовательно, при окончательном оформлении будущих ноостандартов необходимо повторно проверить её статус и, при необходимости, обновить нормативные ссылки.
Особое значение имеет разграничение исходного авторского понятия и его технического терминологического описания.
Например, стандарты терминологической работы предоставляют методы определения и регистрации терминов.
Однако они не устанавливают автоматически содержание, объём и состав понятия в исходном смысле гармонической логики В. К. Петросяна.
Таким образом, терминологические стандарты должны использоваться как средства разработки, а не как замена авторской гносеологической системы.
3.6. Рекомендации W3C и семантические технологии
Таблица 3.4. Формальные и информационные спецификации
Код Документ Предмет Возможное использование
ТР-01 W3C RDF 1.1 Concepts and Abstract Syntax, Recommendation, 2014 Графовая модель данных Представление типизированных связей ноообъектов
ТР-02 W3C OWL 2 Web Ontology Language, Recommendation, 2012 Формальные онтологии Описание классов, отношений и определённых логических аксиом
ТР-03 W3C SKOS Simple Knowledge Organization System Reference, Recommendation, 2009 Понятийные схемы и тезаурусы Организация терминов и понятийных соответствий
ТР-04 W3C Shapes Constraint Language (SHACL), Recommendation, 2017 Валидация RDF-данных Проверка обязательных полей и структурных ограничений
ТР-05 W3C PROV-O: The PROV Ontology, Recommendation, 2013 Представление происхождения информации Регистрация происхождения ноообъектов и результатов
Необходимо разграничивать технические функции перечисленных средств.
RDF предоставляет модель представления отношений.
OWL предусматривает формальную онтологическую семантику.
SKOS предназначен для организации понятийных схем.
SHACL применяется для проверки определённых условий на RDF-данных.
PROV-O обеспечивает представление происхождения.
Следовательно, нельзя считать эти средства полностью взаимозаменяемыми.
Кроме того, успешная структурная проверка не означает математического доказательства научной истины.
Таким образом, рекомендации W3C могут использоваться как основа отдельных компонентов нооинженерной экосистемы при сохранении собственных границ их применимости.
3.7. Метрологические руководства
Таблица 3.5. Метрологические источники
Код Документ Предмет Возможное использование
РМ-01 JCGM 100:2008 — Evaluation of measurement data — Guide to the expression of uncertainty in measurement Оценивание неопределённости измерений Методологическое сопоставление с ноометрологическими процедурами
РМ-02 JCGM 200:2012 — International vocabulary of metrology — Basic and general concepts and associated terms Метрологические термины и определения Разграничение измерения, величины, неопределённости и оценки
РМ-03 JCGM 101:2008 — Supplement 1 to the GUM: Propagation of distributions using a Monte Carlo method Численные методы распространения неопределённости Возможные специализированные прикладные задачи
РМ-04 JCGM GUM-6:2020 — Developing and using measurement models Модели измерения Методология построения специальных моделей оценки
Следует учитывать, что метрологические документы разрабатывались преимущественно для определённых задач измерений.
Они не должны автоматически распространяться на все семантические характеристики.
Например, количество десятичных позиций является точной характеристикой формата.
А смысловая определённость понятия требует собственной нормативной модели оценки.
Следовательно, применение метрологических средств к нооинженерии должно быть предметно обоснованным.
3.8. Дополнительные методологические источники
Для организации научных данных и оценки результатов могут использоваться следующие документы.
Код Источник Назначение Статус
МИ-01 Wilkinson M. D. et al. The FAIR Guiding Principles for scientific data management and stewardship. Scientific Data, 2016 Организация обнаружения, доступности, совместимости и повторного использования научных данных Научная методологическая публикация
МИ-02 San Francisco Declaration on Research Assessment (DORA), 2012 Принципы ответственной оценки научной деятельности Декларация
МИ-03 Hicks D. et al. Bibliometrics: The Leiden Manifesto for research metrics. Nature, 2015 Принципы ответственного использования наукометрических показателей Научная методологическая публикация
МИ-04 Agreement on Reforming Research Assessment, CoARA, 2022 Принципы реформирования оценки научных результатов Международная инициатива и соглашение участников
Перечисленные документы не являются ноостандартами.
Они используются как внешние методологические ориентиры.
Особое значение имеет ограниченность количественных показателей.
Например, цитируемость не является прямой мерой математической истинности.
А документационная полнота не гарантирует правильности научного результата.
Следовательно, научная оценка должна учитывать соответствующие доказательственные основания.
3.9. Состояние проектов ноотехнических регламентов
Для дальнейшего исследования необходимо различать три состояния документов.
Концептуально предложен.
Определены название, назначение и первоначальная структура.
Разработан как проект.
Подготовлены конкретные требования, термины и методы проверки.
Прошёл опытную апробацию.
Имеются результаты применения и проверочные материалы.
При этом отдельным состоянием является официальное утверждение документа уполномоченной организацией.
В настоящей монографии большинство ноостандартов рассматриваются на уровне концептуальных проектов.
Следовательно, необходимо избегать указаний на их официальное действие.
Таким образом, реестр должен сохранять фактическое состояние нормативной разработки.
3.10. Проекты ноотехнических регламентов, получившие обозначения в тексте монографии
Таблица 3.6. Реестр предложенных проектов
Код Наименование Основная предметная область Статус
НР-ГМ-01 Нооиммунная проверка математических объектов, операций и доказательств Гармоническая математика и формальный контроль Исследовательский проект
НР-ГМ-02 Ноорепродукция математических объектов, операций и теорий Математическая воспроизводимость Исследовательский проект
НР-ГМ-03 Нооинновационное проектирование альтернативных математических систем Проектирование математических инноваций Исследовательский проект
НР-ГМ-04 Границы математической экспликации и ноотехнические основания Изольдионики Экспликация и Изольдионика Исследовательский проект
НР-СЕМ-01 Семантические системы, смысловые преобразования и контроль тождества математических объектов Нооинженерная семантика Исследовательский проект
НР-ОНТ-01 Формальные онтологии и нооинженерные системы. Принципы концептуальной соизмеримости Интеграция с онтоинженерией Исследовательский проект
НР-АВТ-01 Автоматизированные нооинженерные проверки математических, семантических и нормативных объектов Проверочные вычислительные технологии Исследовательский проект
НР-НАУКА-01 Нооинженерная организация, проверка и оценка научного знания Организация научного знания Исследовательский проект
НР-ЭВОЛ-01 Семантическая эволюция, нормативная реконструкция и преемственность понятийных систем Управление смысловыми изменениями Исследовательский проект
НР-ТЕЗ-01 Машинно-обрабатываемый нооинженерный тезаурус. Понятия, отношения, редакции и проверки Понятийная инфраструктура Исследовательский проект
Данные обозначения имеют внутренний проектный характер.
Они не являются идентификаторами официально принятых документов ISO, IEC, IEEE, W3C либо национальных органов стандартизации.
При последующей подготовке полного фонда ноостандартов необходимо проверить отсутствие дублирования обозначений, использованных в других главах монографии.
3.11. Дополнительные перспективные проекты для систематизации нормативной программы
Для обеспечения связности всей нооинженерной программы целесообразно предусмотреть разработку дополнительных документов.
В следующей таблице приведены предложения к резервированию обозначений, а не утверждение о существовании готовых стандартов.
Таблица 3.7. Предлагаемые направления нормативной разработки
Предлагаемый код Рабочее наименование Основная задача
НР-ОБ-01 Нооинженерный объект. Термины, определения и общая структура Определение предмета нооинженерного конструирования
НР-ЭКО-01 Нооинженерная экосистема. Общая архитектура Описание ноотопоценозов и их компонентов
НР-ГЕН-01 Ноогеном, ноогенотип, ноофенотип и ноонаследование Конструктивная и репродуктивная организация
НР-МОРФ-01 Нооморфология, ноомембраны и функциональные интерфейсы Структурное проектирование
НР-ФУН-01 Функциональные механизмы нооинженерных систем Общая координация нооиммунных, репродуктивных и инновационных функций
НР-ПРО-01 Ноотехническое задание и нооспецификация Инженерные требования к ментальным объектам
НР-АРХ-01 Архитектурное описание нооинженерного объекта Проектирование структур и функций
НР-ЖЦ-01 Жизненный цикл и управление конфигурацией ноообъекта Нормативное сопровождение редакций
НР-НИОКР-01 Ноотехнические НИР и ОКР Организация исследований и опытных разработок
НР-ИСП-01 Моделирование, испытания, верификация и валидация ноообъектов Проверочные процедуры
НР-МЕТ-01 Ноометрологические характеристики и шкалы Методы оценки и сравнения
НР-ЛОК-01 Семантические координаты, ноолокация и ноокадастры Нормативная локализация объектов
НР-КАЧ-01 Карта ноотехнического уровня и качества Многокритериальная оценка
НР-СТАН-01 Принципы построения системы ноостандартов Нормативная архитектура
НР-МАТ-01 Шкалы классов конечной десятичной экспликации Технические правила классовой математики
НР-МАТ-02 Классовая арифметика и межклассовые преобразования Математические операции и их проверки
НР-ИНТ-01 Межсистемные интерфейсы нооинженерных экосистем Интеграция самостоятельных нормативных систем
НР-МО-01 Архитектура перспективной метасистемы Метаорганона Общие правила интеграционного проектирования
Все обозначения настоящей таблицы имеют предварительный характер.
При дальнейшей разработке необходимо согласовать их с уже введёнными кодами, определить предметную область каждого документа и исключить неоправданное дублирование.
3.12. Рекомендуемая структура проекта ноостандарта
Для унификации предлагается использовать следующую типовую структуру.
1. Область применения.
Определяет предмет и границы документа.
2. Нормативные ссылки.
Содержит перечень применяемых внешних и внутренних документов.
3. Термины и определения.
Устанавливает обязательные понятия.
4. Обозначения и сокращения.
Фиксирует используемый математический и технический язык.
5. Концептуальная модель.
Определяет основные объекты и отношения.
6. Требования к объектам.
Содержит нормативно обязательные характеристики.
7. Требования к операциям.
Определяет предусловия, правила и постусловия.
8. Методы проверки.
Устанавливает процедуры подтверждения соответствия.
9. Репродуктивное обеспечение.
Определяет необходимые исходные данные.
10. Управление конфигурацией.
Устанавливает правила регистрации редакций.
11. Документирование результатов.
Определяет состав паспортов и свидетельств.
12. Условия совместимости.
Фиксирует допустимые межсистемные преобразования.
13. Примеры применения.
Содержит проверяемые образцы.
14. Ограничения.
Определяет границы использования положений.
15. Приложения.
Включают схемы, таблицы и дополнительные методы.
Однако соответствующая структура не является обязательной для всех будущих документов.
Она должна уточняться применительно к их предмету.
3.13. Нормативная и доказательственная иерархия
Для практического использования необходимо различать несколько независимых оснований.
Нормативная действительность характеризует факт утверждения документа в определённой организационной системе.
Математическая корректность относится к истинности или выводимости математических утверждений в установленной системе.
Техническое соответствие определяется выполнением конкретных требований.
Эмпирическая достоверность зависит от соответствующих методов научного исследования.
Историческая достоверность относится к правильности сведений о происхождении идей и документов.
Следовательно, официальное утверждение стандарта не доказывает математической истинности всех возможных утверждений, приведённых в его предметной области.
Равным образом математически доказанное положение не становится официальным техническим стандартом автоматически.
Таким образом, в нооинженерной экосистеме необходимо вести раздельные реестры нормативного, математического, технического и исторического статусов.
3.14. Пример нормативной спецификации математического объекта
Для демонстрации рассмотрим проект регламента конечной экспликации рациональных чисел.
Объект: конечное десятичное представление.
Исходная предметная область: рациональные числа.
Класс: положительное целое число n.
Количество позиций:
d; = 10;.
Операция усечения:
T;(x) = sgn(x) · floor(|x| · 10^(d;))/10^(d;).
Формат: запись с ровно d; позициями после десятичного разделителя.
Проверка: точная рациональная арифметика и форматный контроль.
Для:
x = 1/6; n = 1
получаем:
T;(x) = 0,1666666666.
Однако если используется округление, необходимо создать самостоятельный нормативный профиль.
В таком случае:
R;(x) = 0,1666666667.
Следовательно, нормативный документ должен фиксировать математическую операцию, а не только количество десятичных позиций.
3.15. Пример паспорта ноотехнического проекта стандарта
Идентификатор: НР-МАТ-01.
Наименование: Шкалы классов конечной десятичной экспликации.
Предмет: нормативное определение количества десятичных позиций и правил формирования представлений.
Исходная математическая основа: рациональная и, при соответствующих условиях, действительная арифметика.
Главное определение:
d; = 10;.
Предусмотренные операции: усечение, округление, сравнение, межклассовое преобразование.
Основные ограничения: конечное приближение не должно автоматически отождествляться с исходным точным объектом.
Методы проверки: точные вычисления, математические доказательства и контрольные примеры.
Необходимые результаты НИР: определение алгебраических свойств операций и допустимых межклассовых преобразований.
Необходимые результаты ОКР: опытный вычислительный модуль и независимый проверяющий механизм.
Текущий статус: предлагаемый исследовательский проект, не утверждённый в качестве официального стандарта.
Такая форма позволяет сохранять различие между концептуальной постановкой и технической готовностью документа.
3.16. Контроль источников и нормативных ссылок
При подготовке окончательных редакций необходимо выполнять специальную проверку нормативных источников.
Она должна включать:
идентификацию документа;
проверку издателя;
проверку редакции;
установление статуса действия;
определение области применения;
разграничение нормативных и информативных положений;
анализ возможных изменений;
регистрацию даты проверки.
Особое значение имеют документы, находящиеся в процессе пересмотра.
Например, в реестре необходимо учитывать, что ISO/IEC/IEEE 12207:2026 заменил редакцию 2017 года.
Для ISO 25964-1 следует учитывать находящуюся на стадии публикации новую редакцию.
Следовательно, нормативные ссылки должны периодически актуализироваться.
Таким образом, реестр источников представляет собой сопровождаемый информационный объект, а не неизменяемый список наименований.
3.17. Основные официальные электронные источники
Для дальнейшей проверки нормативных документов могут использоваться официальные ресурсы соответствующих организаций.
International Organization for Standardization (ISO):
https://www.iso.org
International Electrotechnical Commission (IEC):
https://www.iec.ch
Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE):
https://standards.ieee.org
World Wide Web Consortium (W3C):
https://www.w3.org/TR
Bureau International des Poids et Mesures (BIPM):
https://www.bipm.org
Joint Committee for Guides in Metrology (JCGM):
https://www.bipm.org/en/committees/jc/jcgm/publications
FAIR Guiding Principles:
https://doi.org/10.1038/sdata.2016.18
San Francisco Declaration on Research Assessment (DORA):
Home
Coalition for Advancing Research Assessment (CoARA):
https://coara.eu
При этом обращение к официальному ресурсу необходимо для проверки действующей редакции документа.
Само наличие ссылки не заменяет изучения соответствующих положений.
3.18. Приоритеты дальнейшей нормативной разработки
Для первоначального этапа рекомендуется сосредоточиться на ограниченной системе взаимосвязанных документов.
Первым должен стать терминологический регламент.
Он необходим для обеспечения определённости исходных понятий.
Вторым — регламент ноотехнического задания и нооспецификации.
Третьим — регламент математических и семантических проверок.
Четвёртым — регламент репродуктивного обеспечения.
Пятым — регламент управления нормативными редакциями.
Шестым — регламент машинно-обрабатываемого тезауруса.
При этом необходимо установить зависимости.
Например, корректная автоматизированная проверка невозможна без достаточной определённости исходного требования.
А репродуктивное восстановление может зависеть от сохранения нормативной редакции.
Следовательно, последовательность разработки стандартов должна соответствовать логике необходимых инженерных предпосылок.
Таким образом, ноостандартизация должна начинаться с минимального, но согласованного нормативного ядра.
3.19. Организация нормативного фонда
Для практического сопровождения рекомендуется создать единый фонд документов.
Каждая запись должна включать:
идентификатор;
полное наименование;
тип источника;
издателя или автора;
редакцию;
дату;
статус;
предмет применения;
отношения с другими документами;
сведения об изменениях;
материалы проверки;
условия доступа.
Однако необходимо учитывать, что нормативный фонд может быть федеративным.
Например, официальные международные стандарты должны сохранять связь с ресурсами организаций-издателей.
Проекты ноостандартов могут размещаться в отдельном исследовательском реестре.
Авторские концептуальные источники должны иметь собственную библиографическую регистрацию.
Таким образом, нормативный фонд должен обеспечивать совместное использование документов разных категорий без смешения их статусов.
3.20. Общий вывод приложения 3
Проведённая систематизация показывает, что развитие нооинженерии может опираться на несколько взаимодополняющих групп источников.
Авторские работы определяют историческое и концептуальное происхождение исследовательской программы.
Внешние международные стандарты и рекомендации предоставляют проверенные технические методы организации требований, архитектуры, жизненного цикла, семантических данных и нормативной документации.
Проекты ноотехнических регламентов предназначены для разработки специальных правил работы с ментальными объектами.
Однако данные группы не должны отождествляться.
Авторская научная концепция не является автоматически официальным стандартом.
Внешний технический стандарт не доказывает все философские и математические положения нооинженерии.
А исследовательский проект ноостандарта не приобретает нормативную силу только вследствие включения в настоящую монографию.
Таким образом, основной задачей реестра становится обеспечение исторической достоверности, нормативной определённости и прослеживаемости дальнейшего становления нооинженерных дисциплин и технологий.
ОБЩИЕ ИТОГИ ПРИЛОЖЕНИЙ
Представленные приложения выполняют три взаимосвязанные функции.
Первая функция — понятийная систематизация.
Систематический реестр объединяет исходные категории теории ментальных объектов, гармонической логики, общей теории нооинженерных объектов, ноогенетики, функциональных дисциплин, ноометрологии, ноостандартизации, классовой математики и перспективной программы Метаорганона.
При этом сохраняется различие между исторически авторскими определениями и последующими инженерными конкретизациями.
Вторая функция — междисциплинарная соизмеримость.
Сравнительные таблицы показывают возможности использования понятий технической инженерии, онтоинженерии и биологии в рамках нооинженерной программы.
Однако сходство функций не рассматривается как доказательство буквального или математического тождества.
Особое значение имеет сохранение границ биологических аналогий.
Третья функция — нормативная организация.
Реестр источников и проектов стандартов предназначен для формирования проверяемой базы дальнейших НИР и ОКР.
При этом действующие международные документы, научные публикации и проекты ноостандартов рассматриваются как самостоятельные категории.
Перспектива машинной реализации приложений
На следующем этапе представленные реестры могут стать основой специализированной информационной системы.
В ней понятия будут иметь устойчивые идентификаторы.
Отношения между понятиями получат формальные типы.
Нормативные документы будут сопровождаться сведениями об их редакциях и статусах.
Математические конструкции смогут связываться с проверочными свидетельствами.
Исторические источники будут сохранять самостоятельную библиографическую идентификацию.
Однако машинная реализация сама по себе не означает завершения научной формализации всех понятий.
Для некоторых категорий потребуется дальнейшая философская и математическая разработка.
Следовательно, необходимо предусмотреть возможность регистрации исследовательской неопределённости и открытых вопросов.
Заключительное положение
Систематический понятийный реестр, междисциплинарные таблицы соответствия и нормативный фонд образуют первоначальную справочно-информационную основу дальнейшего нооинженерного проектирования.
Они предназначены для сохранения смысловой определённости, обеспечения научной преемственности, предупреждения некорректных междисциплинарных переносов и организации разработки будущих ноотехнических стандартов.
На этой основе становится возможной последовательная работа над машинно-обрабатываемым нооинженерным тезаурусом, специализированными проверочными технологиями, интеграционными интерфейсами и перспективной архитектурой Метаорганона.
При этом научная состоятельность каждого нового конструктивного решения должна определяться посредством соответствующих математических, семантических, нормативных и технических проверок.
Именно такое сочетание концептуальной открытости, инженерной определённости и доказательственной ответственности рассматривается в настоящей монографии как необходимое условие дальнейшего развития ментальной инженерии — нооинженерии.
***********
ПРИЛОЖЕНИЕ 4. ПРОЕКТ СТАНДАРТА «НООИНЖЕНЕРНАЯ ЭКОСИСТЕМА (НООТОПОЦЕНОЗ). ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ»
Проект НР-ЭКО-01
Наименование: Нооинженерная экосистема (ноотопоценоз). Основные положения.
Область стандартизации: ментальная инженерия (нооинженерия).
Редакция проекта: 0.1.
Статус документа: исследовательский проект ноотехнического стандарта.
Нормативная сила: отсутствует до утверждения документа в установленном порядке.
4.1. Предисловие
Настоящий проект разработан для систематизации общих требований к описанию, проектированию, регистрации, функционированию и развитию нооинженерных экосистем.
Теоретическую основу проекта составляет общая теория ноотопоценозов, связанная с авторскими исследованиями В. К. Петросяна в области теории ментальных объектов и ментальной инженерии.
Дальнейшая конкретизация этой теории осуществляется посредством средств системной инженерии, семантического моделирования, управления требованиями, конфигурационного контроля и математической проверки.
При этом необходимо разграничивать первоначальную авторскую концепцию и предлагаемые технические механизмы её реализации.
Предусмотренные настоящим проектом регистрационные структуры, проверочные процедуры, классификации и информационные интерфейсы рассматриваются как результаты дальнейшей ноотехнической разработки.
Использование биологических терминов имеет инженерно-эвристическое назначение. Оно не означает буквального отождествления нооинженерной экосистемы с природной экологической системой.
Настоящий проект предназначен прежде всего для исследовательских и опытно-конструкторских работ.
4.2. Область применения
Настоящий проект устанавливает:
Основные понятия теории нооинженерных экосистем.
Общие принципы их структурной и функциональной организации.
Требования к идентификации объектов и нормативных состояний.
Требования к ноосредам, ноопопуляциям и ноовидам.
Требования к системообразующим компонентам и интерфейсам.
Принципы семантической координатизации.
Требования к нормативной определённости взаимодействий.
Общие правила нооиммунного контроля.
Требования к воспроизводству объектов и состояний экосистемы.
Правила регистрации происхождения и изменений.
Критерии подтверждения соответствия настоящему проекту.
Основные положения опытного внедрения.
Документ может использоваться при разработке математических, логических, семантических, онтологических и других нооинженерных систем.
Настоящий проект не устанавливает универсальную аксиоматику математики, не заменяет формальные логические исчисления и не определяет истинность произвольных научных утверждений.
Его область применения ограничивается нормативной организацией нооинженерных объектов и их взаимодействия.
4.3. Принципы применения требований
В настоящем проекте используются следующие нормативные выражения.
«Должен» обозначает обязательное условие для системы, заявляющей соответствие соответствующему профилю проекта.
«Не допускается» устанавливает запрет на определённое действие в пределах выбранного профиля.
«Следует» обозначает рекомендуемое техническое решение.
«Может» указывает на допустимый вариант реализации.
Поскольку документ имеет статус проекта, указанные формулировки не создают общеобязательных правовых норм.
Они определяют условия будущей опытной проверки и возможного нормативного применения.
При этом необходимо разграничивать три вида положений:
концептуальные определения;
технически проверяемые требования;
информационные и методологические рекомендации.
Требование, для которого отсутствует установленный способ проверки, должно дополнительно конкретизироваться до включения в обязательную часть утверждаемого стандарта.
4.4. Нормативные и методологические основания
При разработке проекта могут использоваться следующие источники:
НР-ОБ-01. Нооинженерный объект. Термины, определения и общая структура — предлагаемый проект.
НР-КАР-01. Ноокарион. Структура, инварианты и управление изменениями — настоящий комплект приложений.
НР-МАТ-01. Система шкал классов точности эксплицируемых математических объектов — настоящий комплект приложений.
ISO/IEC/IEEE 15288:2023. Systems and software engineering — System life cycle processes.
ISO/IEC/IEEE 29148:2018. Systems and software engineering — Life cycle processes — Requirements engineering.
ISO/IEC/IEEE 42010:2022. Software, systems and enterprise — Architecture description.
W3C RDF 1.1. Concepts and Abstract Syntax.
W3C OWL 2. Web Ontology Language.
W3C SHACL. Shapes Constraint Language.
W3C PROV-O. The PROV Ontology.
Перечисленные внешние документы используются как методологические и технические источники в пределах их фактических областей применения.
Настоящий проект не воспроизводит их нормативное содержание и не объявляет их взаимозаменяемыми.
4.5. Термины и определения
4.5.1. Нооинженерный объект
Нооинженерный объект (ноообъект) — нормативно определённая ментальная конструкция, обладающая установленными характеристиками, назначением и допустимыми способами использования.
Ноообъект может представлять собой математическую теорию, понятие, алгоритм, систему формальных операций, семантическую модель или другую интеллектуальную конструкцию.
4.5.2. Нооинженерная экосистема
Нооинженерная экосистема — организованная совокупность взаимосвязанных ноообъектов, нормативных сред, функциональных механизмов и правил взаимодействия.
4.5.3. Ноотопоценоз
Ноотопоценоз — нооинженерная экосистема, рассматриваемая как целостная система нормативно определённых отношений между ментальными объектами.
В пределах настоящего проекта термины «нооинженерная экосистема» и «ноотопоценоз» допускается использовать как функциональные синонимы, если специальная предметная спецификация не устанавливает более узкого различия.
4.5.4. Ноосреда
Ноосреда — определённый контекст существования, функционирования и взаимодействия ноообъектов.
4.5.5. Ноопопуляция
Ноопопуляция — совокупность ноообъектов, объединённых установленным критерием принадлежности и рассматриваемых в определённой ноосреде.
4.5.6. Ноовид
Ноовид — категория классификации ноообъектов по установленным существенным конструктивным или функциональным признакам.
4.5.7. Ноокарион
Ноокарион — нормативно выделенный комплекс системообразующих характеристик, обеспечивающих определённость и организационную устойчивость ноообъекта или экосистемы.
4.5.8. Ноомембрана
Ноомембрана — инженерная модель границы взаимодействия, предусматривающая установленные условия сопряжения и допустимости преобразований.
4.5.9. Семантическая координата
Семантическая координата — характеристика нормативного положения объекта в определённой системе понятий, типов, операций и редакций.
4.5.10. Нормативное состояние
Нормативное состояние ноотопоценоза — зафиксированная редакция совокупности его существенных определений, объектов, отношений и правил функционирования.
4.5.11. Профиль соответствия
Профиль соответствия — установленная совокупность требований, по которым определяется пригодность конкретной реализации для заявленного назначения.
4.6. Основные принципы организации экосистемы
Нооинженерная экосистема должна проектироваться с учётом следующих принципов.
Принцип определённости. Существенные объекты и отношения должны иметь достаточную нормативную идентификацию.
Принцип полисистемности. Экосистема должна допускать существование различных предметных и нормативных систем без принудительного отождествления их математических оснований.
Принцип типизированного взаимодействия. Межсистемные отношения должны иметь установленный смысл и область применимости.
Принцип конфигурационной прослеживаемости. Существенные нормативные изменения должны регистрироваться.
Принцип репродуктивности. Для объектов, заявленных как воспроизводимые, должны быть установлены исходные данные и критерии соответствия результатов.
Принцип проверяемости. Требования должны связываться с определёнными методами контроля.
Принцип нормативной преемственности. Новая редакция не должна скрыто изменять смысл ранее зафиксированного состояния.
При этом указанные принципы не предполагают обязательного использования одной программной архитектуры.
Допускаются централизованные, распределённые и федеративные реализации.
4.7. Общая формальная модель ноотопоценоза
Для первоначального архитектурного описания предлагается использовать модель:
E = ;O, M, P, R, C, I, V, G;,
где:
O — множество идентифицированных ноообъектов;
M — совокупность ноосред;
P — совокупность ноопопуляций;
R — типизированные отношения между объектами;
C — система нормативных и семантических контекстов;
I — межобъектные и межсистемные интерфейсы;
V — множество нормативных редакций;
G — правила организации и управления.
Данная модель представляет собой инженерную схему регистрации компонентов.
Она не является универсальным математическим определением всех возможных ментальных систем.
В частности, внутреннюю структуру отдельного математического объекта не обязательно представлять графом.
Графовая архитектура используется для организации отношений внутри экосистемы.
4.8. Минимальные условия выделения экосистемы
ЭКО-01. Ноотопоценоз должен иметь устойчивый идентификатор.
ЭКО-02. Должна быть установлена его предметная область.
ЭКО-03. Должна быть указана нормативная редакция.
ЭКО-04. В составе экосистемы должны быть идентифицированы не менее двух взаимосвязанных ноообъектов.
ЭКО-05. Должно существовать хотя бы одно определённое отношение между указанными объектами.
ЭКО-06. Должна быть указана хотя бы одна ноосреда, относительно которой рассматривается соответствующее взаимодействие.
ЭКО-07. Должна быть определена процедура регистрации изменений.
При этом количество объектов само по себе не доказывает существование функционально полноценной экосистемы.
Например, два не связанных между собой термина не образуют нормативно определённого ноотопоценоза только вследствие совместного хранения в базе данных.
Таким образом, необходимым условием является наличие содержательно установленной организации.
4.9. Идентификация ноообъектов
Каждый зарегистрированный ноообъект должен иметь собственный идентификатор.
Предлагается следующая информационная структура:
ID(O) = ;E, S, T, N, v;,
где:
E — идентификатор экосистемы;
S — предметная или нормативная система;
T — тип объекта;
N — локальный идентификатор;
v — нормативная редакция.
Однако конкретный формат идентификатора может отличаться.
Обязательным является однозначное определение объекта в соответствующем нормативном контексте.
При этом необходимо разграничивать идентификатор объекта и его текстовое название.
Одинаковые названия могут относиться к разным понятиям.
Различные названия могут использоваться для одного объекта.
Следовательно, буквенная идентичность терминов не является достаточным критерием смыслового тождества.
4.10. Требования к ноосредам
ЭКО-08. Каждая ноосреда должна иметь идентификатор и определение своего назначения.
ЭКО-09. Должны быть указаны допустимые типы объектов и взаимодействий.
ЭКО-10. Если ноосреда использует специальные логические или математические основания, они должны быть зафиксированы.
ЭКО-11. Изменение этих оснований должно сопровождаться контролем нормативной редакции.
Например, ноосреда рациональной арифметики может предусматривать точные рациональные значения.
В другой ноосреде могут использоваться конечные представления определённого класса.
При этом переход между средами требует установленного математического преобразования.
Следовательно, ноосреда представляет собой нормативный контекст, а не произвольную папку информационного хранилища.
4.11. Требования к ноопопуляциям и ноовидам
ЭКО-12. Для ноопопуляции должен быть определён критерий принадлежности.
ЭКО-13. Для ноовида должны быть указаны существенные классификационные признаки.
ЭКО-14. Принадлежность объекта нескольким ноопопуляциям допускается, если это не нарушает установленных ограничений.
ЭКО-15. Если классификация используется для математического вывода, соответствующие правила должны быть формально определены.
Не допускается объявлять два объекта математически эквивалентными исключительно на основании их принадлежности одному ноовиду.
Например, две реализации математической операции могут относиться к одной функциональной группе.
Однако это не доказывает совпадения всех их технических характеристик.
Таким образом, классификация должна разграничиваться с математическим тождеством и функциональной совместимостью.
4.12. Ноокарион экосистемы
Каждый ноотопоценоз должен иметь определённый комплекс системообразующих характеристик.
В настоящем проекте этот комплекс обозначается как ноокарион экосистемы.
ЭКО-16. Должны быть идентифицированы системообразующие определения и ограничения.
ЭКО-17. Должны быть выделены характеристики, изменение которых требует новой нормативной редакции.
ЭКО-18. Для критических характеристик должны быть установлены методы контроля.
ЭКО-19. При невозможности формальной проверки должна фиксироваться необходимость специальной экспертизы.
Ноокарион не должен автоматически отождествляться с отдельным техническим сервером, центральной базой данных или формальным онтологическим классом.
Его содержание определяется системообразующей нормативной функцией.
Подробные требования устанавливаются проектом НР-КАР-01.
4.13. Семантические координаты
Для определения положения объекта предлагается использовать координатную схему:
Loc(O; E, v) = ;D, S, T, C, F;,
где:
D — предметная область;
S — нормативная система;
T — тип объекта;
C — понятийный контекст;
F — функциональная роль.
При необходимости схема может расширяться.
Например, для математического представления может потребоваться указание класса точности.
Для формального доказательства — используемой теории и правил вывода.
ЭКО-20. Координатная система должна иметь определённую структуру.
ЭКО-21. Координаты должны интерпретироваться относительно указанной нормативной редакции.
ЭКО-22. Не допускается отождествлять различие координат с математическим неравенством исходных объектов без специального основания.
Таким образом, ноолокация должна обеспечивать контекстуальную идентификацию, не подменяя предметные математические отношения.
4.14. Типы отношений внутри экосистемы
В ноотопоценозе допускаются следующие основные типы отношений:
Тип отношения Предмет Требуемая определённость
Принадлежность Отнесение объекта к ноопопуляции или классу Критерий принадлежности
Зависимость Использование одного объекта другим Тип зависимости
Происхождение Получение одного объекта из другого Источник и операция
Нормативное наследование Связь редакций Сохраняемые и изменённые характеристики
Математическое равенство Совпадение значений Конкретная математическая система
Семантическое соответствие Смысловое отношение понятий Условия соответствия
Функциональное сопряжение Обмен между компонентами Интерфейсный контракт
Репродуктивное соответствие Повторное получение объекта Критерий воспроизводства
Доказательственная зависимость Использование основания в доказательстве Формальная или экспертная связь
ЭКО-23. Тип отношения должен быть зарегистрирован.
ЭКО-24. Не допускается автоматически заменять один тип отношения другим.
Например, историческое происхождение не доказывает математической эквивалентности.
А совпадение конечных приближений не гарантирует точного равенства исходных чисел.
4.15. Ноомембраны и интерфейсные контракты
Для взаимодействия различных нормативных систем должны использоваться определённые интерфейсы.
Предлагается модель:
I_AB = ;A, B, Dom, F, Inv, Loss, v;,
где:
A — исходная система;
B — целевая система;
Dom — область допустимых входных объектов;
F — преобразование;
Inv — сохраняемые свойства;
Loss — возможные информационные потери;
v — редакция контракта.
ЭКО-25. Интерфейс должен иметь установленные входные и выходные типы.
ЭКО-26. Должны быть определены предусловия и постусловия преобразования.
ЭКО-27. При информационно необратимых преобразованиях должно указываться соответствующее ограничение.
ЭКО-28. Если заявлено сохранение математического свойства, должна быть предусмотрена его проверка.
Например, усечение рационального числа до конечного представления не сохраняет точное числовое значение в общем случае.
Следовательно, такой интерфейс не должен объявляться универсальным отображением математического тождества.
4.16. Принцип строгого тождества
В авторской гармонической логике закон строгого тождества предусматривает сохранение содержания, объёма и состава понятия в установленном рассуждении.
Для инженерной организации ноотопоценоза необходимо учитывать это положение при использовании понятийных идентификаторов.
ЭКО-29. Значение понятия в пределах фиксированной нормативной редакции не должно скрыто изменяться.
ЭКО-30. При обнаружении возможного изменения существенных характеристик должна инициироваться процедура проверки.
ЭКО-31. Формальный контроль идентификаторов не должен объявляться полным доказательством сохранения гносеологического содержания, объёма и состава.
При этом допускается создание новых редакций понятий.
Однако такие редакции должны иметь самостоятельную нормативную идентификацию.
Таким образом, необходимо различать сохранение тождества внутри редакции и историческую преемственность между редакциями.
4.17. Нооиммунные механизмы
Нооинженерная экосистема должна обеспечивать контроль допустимости предусмотренных объектов и взаимодействий.
Для этого могут использоваться:
синтаксические проверки;
проверки типов;
структурная валидация;
математические вычисления;
формальная проверка доказательств;
контроль нормативных редакций;
проверка происхождения;
экспертная семантическая оценка.
ЭКО-32. Для каждой обязательной проверки должен быть определён её предмет.
ЭКО-33. Должны различаться положительное заключение, обнаруженное нарушение и отсутствие достаточных оснований для заключения.
ЭКО-34. Последний процедурный статус не должен интерпретироваться как отдельное математическое истинностное значение.
ЭКО-35. Результат проверки должен быть связан с конкретным объектом и нормативной редакцией.
Таким образом, нооиммунные механизмы должны обеспечивать проверяемость, а не декларируемую универсальную безошибочность.
4.18. Ноорепродуктивные требования
Для объектов, заявленных как воспроизводимые, должен быть определён репродуктивный пакет.
Он должен включать:
Исходный объект или данные.
Нормативные определения.
Применяемые алгоритмы или процедуры.
Необходимые зависимости.
Условия воспроизводства.
Критерии сравнения результатов.
Сведения о нормативной редакции.
ЭКО-36. Повторный результат должен проверяться относительно установленного отношения соответствия.
ЭКО-37. Не допускается объявлять техническое копирование файла доказательством математической корректности его содержимого.
ЭКО-38. При неполной воспроизводимости должны фиксироваться известные ограничения.
Таким образом, репродуктивность должна иметь предметно определённый смысл.
4.19. Управление нормативными состояниями
Каждое утверждённое нормативное состояние экосистемы должно иметь самостоятельную идентификацию.
ЭКО-39. Существенное изменение системы должно регистрироваться.
ЭКО-40. Должны сохраняться сведения о предыдущей редакции.
ЭКО-41. Должны быть указаны изменённые компоненты и затронутые зависимости.
ЭКО-42. При необходимости должна выполняться повторная проверка математических и семантических свойств.
ЭКО-43. Не допускается скрытая замена архивного нормативного состояния новой редакцией.
При этом допускается параллельное существование нескольких ветвей развития.
Следовательно, нормативная эволюция не обязательно должна иметь единственную линейную последовательность.
4.20. Происхождение и проверочные свидетельства
Для существенных объектов и преобразований должны сохраняться сведения о происхождении.
Предлагается использовать запись:
Prov(O) = ;Src, Act, Agent, Time, v, Ev;,
где:
Src — источник;
Act — операция или действие;
Agent — ответственный субъект либо технический компонент;
Time — временная характеристика;
v — нормативная редакция;
Ev — проверочные материалы.
Однако необходимо разграничивать происхождение и истинность.
Например, программа может правильно зарегистрировать вычислительный процесс, но получить неправильный результат.
Следовательно, происхождение не заменяет математическую проверку.
ЭКО-44. Для объектов с заявленным доказательственным статусом должны быть доступны соответствующие основания.
ЭКО-45. Не допускается объявлять контрольную сумму файла доказательством правильности математического содержания.
4.21. Профили соответствия
Для опытного применения предлагаются четыре профиля.
Профиль Наименование Основные требования
ЭКО-П1 Базовая определённость Идентификация объектов, ноосред, отношений и редакций
ЭКО-П2 Нормативно проверяемая экосистема П1 и установленные проверочные процедуры
ЭКО-П3 Репродуктивная экосистема П2 и воспроизводство предусмотренных объектов
ЭКО-П4 Федеративная экосистема П3 и проверяемые межсистемные интерфейсы
Соответствие более высокому профилю предполагает выполнение требований предыдущих профилей.
При этом профиль должен указываться в паспорте.
ЭКО-46. Не допускается заявлять соответствие профилю, если не выполнено хотя бы одно установленное для него обязательное требование.
ЭКО-47. Если определённая функция не входит в область применения проекта, это должно фиксироваться явно.
4.22. Методы подтверждения соответствия
Предлагается использовать следующие методы.
Документарная проверка устанавливает наличие необходимых определений и регистрационных данных.
Структурная проверка исследует типы объектов и отношений.
Нормативная проверка устанавливает правильность указания редакций и правил.
Математическая проверка применяется к формально определённым операциям и инвариантам.
Репродуктивное испытание предусматривает повторное получение определённого объекта.
Интерфейсное испытание исследует преобразование между системами.
Экспертная проверка используется при недостаточной формализации соответствующего свойства.
Для каждого метода должны быть определены:
проверяемое требование;
входные материалы;
процедура;
ожидаемый результат;
критерий положительного заключения;
ограничения метода.
Таким образом, подтверждение соответствия должно быть воспроизводимым.
4.23. Матрица основных требований
Требование Предмет Метод проверки
ЭКО-01—07 Минимальная организация Проверка паспорта и структуры
ЭКО-08—11 Ноосреды Анализ нормативных контекстов
ЭКО-12—15 Популяции и виды Проверка критериев принадлежности
ЭКО-16—19 Ноокарион Экспертиза системообразующих характеристик
ЭКО-20—22 Семантические координаты Проверка координатных записей
ЭКО-23—24 Типы отношений Проверка схемы отношений
ЭКО-25—28 Интерфейсы Испытания преобразований
ЭКО-29—31 Смысловая определённость Анализ редакций и понятийных зависимостей
ЭКО-32—35 Нооиммунный контроль Проверочные испытания
ЭКО-36—38 Репродуктивность Повторное получение объекта
ЭКО-39—43 Управление изменениями Аудит версий
ЭКО-44—45 Доказательственные сведения Проверка происхождения и свидетельств
ЭКО-46—47 Профили соответствия Комплексное подтверждение требований
4.24. Контрольный пример ноотопоценоза
Рассмотрим экосистему, предназначенную для получения конечных десятичных представлений рациональных чисел.
Она включает следующие объекты:
O; — точное рациональное число 1/6.
O; — нормативная спецификация первого класса.
O; — математическая операция усечения.
O; — конечный результат 0,1666666666.
O; — вычислительное свидетельство.
В системе устанавливаются отношения:
O; полученИз O;;
O; полученПосредством O;;
O; определяетсяВ O;;
O; подтверждаетВычисление O;.
Математическое свидетельство имеет вид:
10;; = 6 · 1666666666 + 4.
Следовательно, результат соответствует операции усечения первого класса.
При этом необходимо сохранить различие между точным рациональным числом и конечной десятичной записью.
Таким образом, данный пример демонстрирует минимальную организацию специализированного математического ноотопоценоза.
4.25. Недопустимые способы интерпретации
Не допускается:
Объявлять разные ноосреды математически тождественными без установленного соответствия.
Отождествлять технический идентификатор и математическое значение объекта.
Считать происхождение доказательством математической истинности.
Подменять точный исходный объект его конечным приближением.
Считать наличие структурной связи доказательством логического следования.
Изменять существенное понятие без регистрации нормативной редакции.
Приписывать биологические свойства ноообъектам на основании терминологической аналогии.
Заявлять универсальность проверочного механизма без определения его области применимости.
Такие нарушения должны рассматриваться как основания для дополнительной проверки или нормативного отклонения в соответствующем профиле.
4.26. Форма паспорта ноотопоценоза
Для опытного применения предлагается следующая форма.
Идентификатор экосистемы: __________________
Наименование: __________________
Назначение: __________________
Предметная область: __________________
Нормативная редакция: __________________
Основные ноообъекты: __________________
Ноосреды: __________________
Ноопопуляции: __________________
Ноовиды: __________________
Системообразующие характеристики: __________________
Ноокарион: __________________
Семантические координаты: __________________
Типизированные отношения: __________________
Интерфейсы: __________________
Проверочные механизмы: __________________
Репродуктивные процедуры: __________________
Происхождение: __________________
Управление изменениями: __________________
Заявленный профиль соответствия: __________________
Результаты испытаний: __________________
Известные ограничения: __________________
Паспорт должен сохраняться вместе с материалами, необходимыми для подтверждения заявленных характеристик.
4.27. Заключительные положения проекта
Настоящий проект устанавливает первоначальную модель нормативной организации нооинженерных экосистем.
Он предназначен для формирования общей архитектурной основы специализированных дисциплин и технологий.
При этом его положения требуют дальнейшей формализации и опытного применения.
Особое значение имеют проверка типов отношений, нормативная идентификация объектов, воспроизводство математических результатов и управление семантическими изменениями.
Таким образом, нооинженерная экосистема должна рассматриваться как полисистемная нормативно организованная конструкция, качество которой определяется не количеством зарегистрированных объектов, а определённостью их взаимодействия, проверяемостью требований и воспроизводимостью предусмотренных функций.
ПРИЛОЖЕНИЕ 5. ПРОЕКТ СТАНДАРТА «НООКАРИОН. СТРУКТУРА, ИНВАРИАНТЫ И УПРАВЛЕНИЕ ИЗМЕНЕНИЯМИ»
Проект НР-КАР-01
Наименование: Ноокарион. Структура, инварианты и управление изменениями.
Область стандартизации: конструктивная и нормативная организация нооинженерных объектов и систем.
Редакция проекта: 0.1.
Статус: исследовательский проект ноотехнического стандарта.
Нормативная сила: отсутствует до утверждения в установленном порядке.
5.1. Предисловие
Настоящий проект предназначен для формализации понятия ноокариона и разработки процедур управления системообразующими характеристиками нооинженерных объектов.
В общей теории нооинженерии ноокарион рассматривается как ядро определённости, организации и тождества объекта.
Однако необходимо разграничивать его концептуальное назначение и возможную техническую реализацию.
Ноокарион не должен отождествляться с биологическим клеточным ядром.
Он также не обязательно совпадает с программным ядром, центральным сервером или отдельной информационной таблицей.
Речь идёт о нормативно выделенном комплексе характеристик, изменение которых способно повлиять на определённость ноообъекта как самостоятельной системы.
Особое значение имеет возможность выявления таких изменений, сохранения исторических состояний и проверки нормативной преемственности.
Настоящий проект устанавливает первоначальные требования к соответствующим процедурам.
5.2. Область применения
Проект предназначен для:
нооинженерных объектов;
математических систем;
формальных теорий;
семантических моделей;
понятийных систем;
нооинженерных экосистем;
репродуктивных спецификаций;
интеллектуальных вычислительных технологий.
Документ устанавливает:
Определение ноокариона.
Требования к его составу.
Классификацию инвариантов.
Правила идентификации системообразующих характеристик.
Требования к нормативной редакции.
Процедуры анализа изменений.
Правила сохранения преемственности.
Методы проверки инвариантов.
Требования к архивированию.
Критерии подтверждения соответствия.
Настоящий проект не заменяет математических доказательств и не определяет автоматически истинность всех характеристик, включённых в ноокарион.
5.3. Исходные понятия
5.3.1. Ноокарион
Ноокарион — нормативно выделенный комплекс системообразующих определений, характеристик, отношений и ограничений ноообъекта, обеспечивающий сохранение его определённости в установленном контексте.
5.3.2. Инвариант
Инвариант ноокариона — характеристика, для которой установлено требование сохранения при определённом классе допустимых преобразований.
5.3.3. Системообразующее определение
Системообразующее определение — определение, изменение которого затрагивает установленную предметную или функциональную идентичность ноообъекта.
5.3.4. Критический инвариант
Критический инвариант — характеристика, нарушение которой исключает соответствие объекта предусмотренному нормативному состоянию.
5.3.5. Нормативное наследование
Нормативное наследование — сохранение определённых характеристик исходного объекта в производной редакции.
5.3.6. Реконструкция ноокариона
Реконструкция ноокариона — контролируемое изменение его существенных определений, отношений или правил.
5.3.7. Паспорт ноокариона
Паспорт ноокариона — документированный комплекс сведений о его идентификации, структуре, инвариантах, редакции, происхождении и проверочных материалах.
5.4. Основная структурная модель
Для первоначального описания предлагается использовать:
K = ;ID, D, A, I, R, C, V, E;,
где:
ID — идентификатор ноокариона;
D — системообразующие определения;
A — базовые аксиомы, принципы или нормативные правила;
I — совокупность инвариантов;
R — существенные отношения и зависимости;
C — контекст применения;
V — нормативная редакция;
E — проверочные и доказательственные сведения.
Данная модель является проектной.
Для конкретных объектов состав компонентов должен уточняться.
Например, математическая теория может иметь формальные аксиомы.
Однако научный тезаурус может использовать систему нормативных определений и семантических отношений без единой математической аксиоматики.
Следовательно, структура ноокариона должна соответствовать типу объекта.
5.5. Минимальные требования к ноокариону
КАР-01. Ноокарион должен иметь устойчивый идентификатор.
КАР-02. Должен быть указан ноообъект или экосистема, к которым относится данный ноокарион.
КАР-03. Должна быть определена предметная область.
КАР-04. Должна быть указана нормативная редакция.
КАР-05. Должен быть определён хотя бы один системообразующий компонент.
КАР-06. Должно быть установлено хотя бы одно существенное требование к сохранению или изменению соответствующего компонента.
КАР-07. Должна существовать процедура регистрации изменений.
КАР-08. Должны сохраняться сведения о происхождении исходных определений.
Следовательно, произвольная совокупность комментариев или технических параметров не должна автоматически считаться ноокарионом.
Необходимо установить их системообразующую функцию.
5.6. Критерии выделения системообразующих компонентов
Для определения состава ноокариона предлагается использовать следующие вопросы.
Влияет ли изменение компонента на предметную область объекта?
Изменяет ли оно существенные определения?
Может ли изменение затронуть математические операции?
Влияет ли оно на допустимость ранее доказанных утверждений?
Может ли оно изменить условия воспроизводства?
Затрагивает ли оно нормативную идентификацию объекта?
Изменяет ли оно установленные интерфейсы?
Однако положительный ответ не всегда означает необходимость включения всей соответствующей информации в ноокарион.
Например, математическая операция может зависеть от определённой библиотеки.
При этом версия библиотеки относится к технической конфигурации.
Если математическая спецификация сохраняется, библиотека не обязательно является системообразующим математическим определением.
Таким образом, необходимо разграничивать нормативное ядро и технические зависимости.
5.7. Классификация инвариантов
Для практического применения предлагается следующая классификация.
Тип Наименование Предмет
I-ID Идентификационный Сохранение нормативной определённости объекта
I-SEM Семантический Сохранение установленного содержания понятий
I-STR Структурный Сохранение обязательных отношений и компонентов
I-MATH Математический Сохранение определённых свойств объектов и операций
I-FUN Функциональный Сохранение предусмотренной функции
I-INT Интерфейсный Сохранение условий межсистемного взаимодействия
I-REP Репродуктивный Сохранение воспроизводимости
I-PROV Историко-конфигурационный Сохранение происхождения и нормативной прослеживаемости
Однако один инвариант может относиться к нескольким группам.
Например, правило конечной десятичной экспликации одновременно обладает математическими и нормативными характеристиками.
Следовательно, классификация должна допускать множественную типизацию.
5.8. Формальная запись инварианта
Для математически определённых характеристик предлагается использовать модель:
Inv;(O[v], c) = true,
где:
Inv; — определённый математический предикат;
O[v] — объект нормативной редакции v;
c — условия применимости.
Однако эта запись используется только там, где предикат действительно формально определён.
Например, для рационального представления может существовать точное арифметическое условие.
В другом случае семантическая устойчивость сложного философского понятия может требовать экспертного исследования.
Следовательно, необходимо различать математическое значение предиката и состояние фактически выполненной проверки.
В техническом реестре могут использоваться статусы:
соответствие установлено;
нарушение установлено;
проверка не завершена;
проверка неприменима.
При этом перечисленные статусы не являются новыми математическими значениями истинности.
5.9. Семантические инварианты
Особое значение имеют инварианты, связанные с законом строгого тождества.
В авторской гармонической логике ЗСТ предусматривает сохранение содержания, объёма и состава понятия.
Для ноокариона это означает необходимость контроля существенных понятийных изменений.
Однако полная формализация соответствующих характеристик представляет собой отдельную исследовательскую задачу.
Поэтому предлагается различать три уровня контроля.
Первый уровень — регистрационный.
Проверяется совпадение нормативных идентификаторов и редакций.
Второй уровень — формально-семантический.
Исследуются установленные определения и отношения.
Третий уровень — содержательно-гносеологический.
Проводится экспертиза сохранения исходного смыслового содержания.
КАР-09. Нельзя объявлять выполнение первого уровня полным подтверждением ЗСТ.
КАР-10. Если требование относится к содержанию, объёму и составу, должны указываться фактически проверенные компоненты.
Таким образом, семантический инвариант должен иметь явно определённый доказательственный статус.
5.10. Математические инварианты
Для математических объектов инварианты должны формулироваться посредством точных отношений.
Например, для операции усечения класса n может устанавливаться:
T;(x) ; D;,
где:
D; = {k/10^(10;) : k ; Z}.
Дополнительно:
|x ; T;(x)| < 10^(;10;).
Эти свойства имеют точный математический смысл.
Однако необходимость их проверки зависит от конкретного профиля.
Если разрабатывается система округления, математические условия будут отличаться.
Следовательно, необходимо сохранять различие операций.
КАР-11. Каждый заявленный математический инвариант должен иметь определённую предметную область.
КАР-12. Для него должен быть установлен способ математической проверки.
КАР-13. Если свойство не доказано, оно не должно регистрироваться как подтверждённый инвариант.
5.11. Структурные инварианты
Структурные инварианты определяют обязательные компоненты и отношения.
Например, ноокарион математической вычислительной системы может требовать наличия:
исходной математической спецификации;
определённого типа входных данных;
контракта операции;
системы проверки;
нормативного идентификатора.
При этом необходимо различать логическую обязательность компонента и его физическое размещение.
Например, репродуктивный архив может находиться в отдельной технической системе.
Однако его функциональная необходимость способна сохраняться.
КАР-14. Для структурного инварианта должны быть указаны необходимые компоненты и допустимые варианты их реализации.
КАР-15. Нельзя объявлять изменение физического расположения компонента нарушением структурного инварианта без соответствующего нормативного основания.
5.12. Функциональные инварианты
Функциональный инвариант характеризует сохранение предусмотренного поведения.
Например, новая реализация рационального усечения должна получать тот же математический результат для всех входных данных установленной области, если заявлена полная функциональная совместимость.
Однако конечное количество испытаний не всегда достаточно для такого универсального заключения.
Следовательно, необходимо различать:
формально доказанное соответствие;
исчерпывающую проверку конечной области;
выборочные испытания;
эмпирически установленную совместимость.
КАР-16. Функциональный инвариант должен содержать критерий сравнения результатов.
КАР-17. Область входных данных должна быть определена.
КАР-18. Ограниченное тестирование не должно объявляться универсальным доказательством без дополнительных оснований.
5.13. Репродуктивные инварианты
Для воспроизводимого объекта необходимо установить, какие характеристики должны сохраняться при повторном построении.
Например, математическое значение может быть обязательным инвариантом.
При этом конкретный алгоритм реализации может изменяться.
В другом случае требуется воспроизвести историческую программную конфигурацию.
Следовательно, состав инвариантов зависит от назначения репродукции.
КАР-19. Для репродуктивного инварианта должен быть установлен критерий соответствия.
КАР-20. Должны сохраняться необходимые исходные данные.
КАР-21. Если требуется воспроизведение точного математического значения, использование одного конечного приближения не должно считаться достаточным без специального основания.
Таким образом, репродуктивность требует различения математической и технической идентичности.
5.14. Критические и условные инварианты
Для управления изменениями предлагается различать:
критические инварианты;
условные инварианты;
сравнительные характеристики.
Критический инвариант должен выполняться для сохранения определённого нормативного состояния.
Условный действует только при установленных обстоятельствах.
Сравнительная характеристика используется для оценки качества, но не обязательно определяет допустимость.
Например, правильность математической операции может быть критическим требованием.
Время её выполнения — сравнительной характеристикой.
Однако при определённой технической задаче ограничение времени также может стать обязательным.
Следовательно, статус должен задаваться нормативным профилем.
КАР-22. Не допускается компенсировать нарушение критического инварианта высоким значением необязательного показателя качества.
5.15. Идентичность объекта и преемственность редакций
Для ноокариона необходимо разграничивать:
тождество внутри нормативной редакции;
историческое происхождение;
нормативное наследование;
функциональную совместимость;
математическую эквивалентность.
Например, новая редакция математической системы может происходить от прежней.
Однако изменение операции способно нарушить совместимость результатов.
Следовательно, историческая преемственность не доказывает математического тождества.
Особое значение имеет возможность параллельных ветвей.
При этом каждая должна иметь самостоятельную нормативную идентификацию.
КАР-23. Не допускается скрыто изменять существенные определения ранее зафиксированной редакции.
КАР-24. При создании новой редакции должны фиксироваться сохраняемые и изменённые свойства.
5.16. Классификация изменений ноокариона
Предлагается использовать следующие категории.
Категория Наименование Типичный пример Требование
C0 Редакционно-оформительское изменение Исправление опечатки в комментарии Подтвердить отсутствие смыслового изменения
C1 Изменение реализации Замена алгоритма при сохранении спецификации Повторная техническая проверка
C2 Совместимое расширение Добавление необязательной функции Проверка заявленной обратной совместимости
C3 Существенное нормативное изменение Изменение математической операции Новая нормативная редакция
C4 Реконструкция системообразующих оснований Замена основных определений или аксиом Самостоятельное исследование математических последствий
C5 Ответвление Создание альтернативной нормативной системы Новая линия конфигурации
Данная классификация является проектной.
Отнесение конкретного изменения к категории должно сопровождаться анализом зависимостей.
Например, даже добавление новой аксиомы может существенно изменить математическую теорию.
Следовательно, нельзя автоматически считать любое формальное расширение совместимым.
5.17. Заявка на изменение
Для каждого существенного изменения предлагается использовать документ:
CR = ;ID, K, v;, ;, J, D, T, A;,
где:
ID — идентификатор заявки;
K — затрагиваемый ноокарион;
v; — исходная редакция;
; — описание изменения;
J — обоснование;
D — зависимости;
T — программа проверки;
A — ответственное решение.
Заявка должна содержать:
Назначение изменения.
Исходные определения.
Предлагаемые новые положения.
Перечень затронутых инвариантов.
Предполагаемые последствия.
Критерии принятия.
Методы проверки.
Возможные риски.
Способ сохранения прежнего состояния.
КАР-25. Существенное изменение не должно вводиться без регистрации заявки или эквивалентного документа.
5.18. Граф нормативных зависимостей
Для определения последствий изменений рекомендуется использовать типизированный граф:
G_K = ;V_K, E_K, ;;,
где вершинами являются определения, операции, теоремы, интерфейсы и нормативные редакции.
Рёбра фиксируют зависимости.
Например:
Операция умножения зависитОт Правила экспликации.
Теорема использует Операцию умножения.
Следовательно, изменение правила экспликации может потребовать повторной проверки соответствующей теоремы.
Однако наличие зависимости не означает автоматической ложности результата.
Оно обозначает необходимость исследования.
КАР-26. Для критических компонентов должны регистрироваться основные зависимости.
КАР-27. При изменении такого компонента должен формироваться перечень затронутых объектов.
5.19. Процедура анализа изменений
Предлагается следующая последовательность.
Этап 1. Регистрация предложения.
Фиксируется исходная нормативная редакция.
Этап 2. Определение типа изменения.
Устанавливается предполагаемая категория C0–C5.
Этап 3. Выделение изменяемых компонентов.
Формируется перечень определений, операций и отношений.
Этап 4. Анализ инвариантов.
Устанавливаются свойства, которые должны сохраняться.
Этап 5. Проверка зависимостей.
Определяются затронутые объекты.
Этап 6. Математическая и семантическая экспертиза.
Исследуются соответствующие требования.
Этап 7. Опытное испытание.
При необходимости создаётся техническая реализация.
Этап 8. Принятие решения.
Утверждается новая редакция, альтернативная ветвь или отклонение предложения.
Этап 9. Архивирование.
Сохраняются сведения об исходном состоянии и проверках.
При этом допускается возврат к предыдущим этапам.
5.20. Нооиммунная проверка изменения
При реконструкции ноокариона должны различаться:
структурная проверка;
математическая проверка;
семантическая экспертиза;
функциональное испытание;
проверка нормативного наследования;
репродуктивная проверка.
Каждая процедура должна иметь собственный результат.
Например, новая реализация может успешно проходить синтаксическую проверку.
Однако это не гарантирует математической эквивалентности прежней операции.
КАР-28. Результаты проверок должны регистрироваться отдельно.
КАР-29. Не допускается объявлять административное утверждение новой редакции доказательством её математической корректности.
КАР-30. При отсутствии необходимого доказательства соответствующее утверждение должно сохранять неподтверждённый статус.
5.21. Управление нормативными редакциями
Для идентификации редакций может применяться схема:
v = major.minor.patch.
Однако такая схема является рекомендательной.
Её использование не заменяет содержательного анализа изменений.
Например, изменение математической операции следует рассматривать как существенное нормативное преобразование независимо от выбранного цифрового обозначения.
Рекомендуется:
увеличивать основную редакцию при изменении системообразующих оснований;
использовать дополнительную редакцию для проверенных совместимых расширений;
использовать корректирующую редакцию для исправлений, не изменяющих предусмотренную математическую семантику.
При этом фактическая совместимость должна подтверждаться отдельно.
КАР-31. Каждая выпущенная редакция должна иметь неизменяемую регистрационную запись.
КАР-32. Старые ссылки должны сохранять доступ к соответствующему историческому состоянию.
5.22. Нормативные ветви
Из одного исходного ноокариона могут возникнуть несколько самостоятельных нормативных линий.
Например:
K[1.0] ; K[2.0-A]
и
K[1.0] ; K[2.0-B].
При этом не предполагается, что одна ветвь обязательно отменяет другую.
Если они используют разные математические основания, необходимо сохранить соответствующее различие.
При попытке объединения требуется исследовать возможные конфликты.
КАР-33. Каждая ветвь должна иметь собственную идентификацию.
КАР-34. Слияние ветвей должно сопровождаться анализом совместимости определений и операций.
КАР-35. Не допускается объявлять совместимость доказанной только вследствие успешного объединения технических файлов.
5.23. Контрольный пример изменения математической операции
Рассмотрим ноокарион системы первого класса.
В исходной редакции установлено:
d; = 10.
Операция:
T;(x) = sgn(x) · floor(|x|·10;;)/10;;.
Для числа:
x = 1/6
получаем:
T;(x) = 0,1666666666.
Предположим, что предлагается новая редакция с округлением к ближайшему значению.
Тогда:
R;(x) = 0,1666666667.
Следовательно, изменяется системообразующая математическая операция.
Несмотря на сохранение класса и количества десятичных позиций, результаты различаются.
Таким образом, изменение относится к категории C3.
Оно должно сопровождаться новой нормативной редакцией либо самостоятельной ветвью.
5.24. Анализ инвариантов контрольного примера
В исходной и новой редакциях сохраняются:
предметная область рациональных чисел;
количество позиций первого класса;
десятичная сетка допустимых результатов;
требование канонической записи.
Однако не сохраняется операция усечения.
Следовательно, изменяется и множество результатов при определённых исходных числах.
Например:
T;(1/6) ; R;(1/6).
При этом для другого числа:
T;(1/8) = R;(1/8) = 0,1250000000.
Но совпадение одного контрольного примера не доказывает эквивалентности операций.
Таким образом, карта инвариантов должна учитывать как сохраняемые, так и изменяемые свойства.
5.25. Влияние изменения на зависимые объекты
Если прежняя математическая теория использовала операцию усечения, необходимо исследовать зависимые результаты.
Например, определённые операции классовой арифметики могут использовать усечение после каждого вычисления.
Замена усечения округлением изменяет их математическое содержание.
Следовательно, прежние доказательства не должны автоматически переноситься в новую систему.
Особое значение имеет необходимость проверки алгебраических свойств.
Например, ассоциативность и дистрибутивность должны исследоваться относительно конкретных новых операций.
КАР-36. При изменении математической операции должен формироваться перечень зависимых теорем и интерфейсов.
КАР-37. Для каждого критического зависимого результата должен быть установлен статус повторной проверки.
5.26. Архивирование и восстановление
Для сохранения научной преемственности необходимо архивировать нормативные состояния ноокариона.
Архив должен содержать:
исходные определения;
перечень инвариантов;
нормативную редакцию;
историю изменений;
проверочные свидетельства;
зависимости;
репродуктивные данные.
Однако техническое восстановление старой версии не обязательно возвращает все последствия её прежней эксплуатации.
Например, изменения внешних данных могут оказаться необратимыми.
Следовательно, необходимо различать восстановление конфигурации и восстановление полного исторического состояния окружающей системы.
КАР-38. Процедура восстановления должна иметь установленную область действия.
КАР-39. Известные необратимые последствия должны документироваться.
5.27. Профили соответствия
Для опытного применения предлагаются три профиля.
Профиль Наименование Требования
КАР-П1 Базовый ноокарион Идентификация, структура, редакция и системообразующие характеристики
КАР-П2 Проверяемый ноокарион П1 и установленные процедуры проверки критических инвариантов
КАР-П3 Управляемый ноокарион П2 и полный контроль изменений, зависимостей, архивирования и воспроизводства
Соответствие более высокому профилю предполагает выполнение предыдущего.
При этом математическая корректность отдельных инвариантов должна подтверждаться самостоятельно.
5.28. Матрица проверки требований
Требование Проверяемый предмет Метод
КАР-01—08 Структура и идентификация Экспертиза паспорта
КАР-09—10 Семантическая определённость Анализ понятий и редакций
КАР-11—13 Математические инварианты Формальная проверка
КАР-14—15 Структурные инварианты Анализ архитектуры
КАР-16—18 Функциональные свойства Испытания и доказательства
КАР-19—21 Репродуктивные свойства Повторное получение результатов
КАР-22 Критические требования Контроль условий допуска
КАР-23—24 Нормативная преемственность Анализ версий
КАР-25—27 Управление заявками и зависимостями Аудит изменений
КАР-28—30 Нооиммунный контроль Проверка свидетельств
КАР-31—35 Версии и ветви Конфигурационный аудит
КАР-36—37 Зависимые результаты Проверка графа влияния
КАР-38—39 Восстановление Архивные испытания
5.29. Форма паспорта ноокариона
Идентификатор: __________________
Наименование: __________________
Объект принадлежности: __________________
Назначение: __________________
Предметная область: __________________
Нормативная редакция: __________________
Системообразующие определения: __________________
Основные аксиомы или правила: __________________
Критические инварианты: __________________
Условные инварианты: __________________
Сравнительные характеристики: __________________
Структурные зависимости: __________________
Функциональные интерфейсы: __________________
Репродуктивные основания: __________________
Источники происхождения: __________________
Методы проверки: __________________
Проверочные свидетельства: __________________
История изменений: __________________
Известные ограничения: __________________
Заявленный профиль соответствия: __________________
5.30. Основные положения проекта
Настоящий проект устанавливает первоначальную модель нормативного управления системообразующими характеристиками нооинженерных объектов.
Его центральным положением является необходимость различать сохранение определённости внутри нормативного состояния и развитие объекта посредством создания новых редакций.
При этом изменение ноокариона не должно автоматически считаться разрушением объекта или свидетельством ошибки.
Оно может представлять собой допустимую нормативную реконструкцию.
Однако соответствующая реконструкция требует установления её математических, семантических и функциональных последствий.
Таким образом, ноокарион рассматривается как средство нормативного сохранения идентичности и организации ноообъекта, а управление его изменениями — как процедура обеспечения проверяемой преемственности при развитии ментальных систем.
ПРИЛОЖЕНИЕ 6. ПРОЕКТ СТАНДАРТА «СИСТЕМА ШКАЛ КЛАССОВ ТОЧНОСТИ ЭКСПЛИЦИРУЕМЫХ МАТЕМАТИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ»
Проект НР-МАТ-01
Наименование: Система шкал классов точности эксплицируемых математических объектов.
Область стандартизации: гармоническая математика, математическая инженерия и системы конечной экспликации.
Редакция проекта: 0.1.
Статус: исследовательский проект ноотехнического стандарта.
Нормативная сила: отсутствует до утверждения в установленном порядке.
6.1. Предисловие
Настоящий проект предназначен для формализации шкалы классов точности, рассматриваемой в настоящей монографии как одна из специальных ноотехнических систем организации математических представлений.
Основная задача заключается в определении отношения между точным математическим объектом и его завершённой конечной десятичной экспликацией.
При этом необходимо различать:
математическое значение;
способ его определения;
количество десятичных позиций;
операцию формирования конечного представления;
результат;
математическую погрешность;
нормативную редакцию.
Особое значение имеет невозможность отождествлять конечную десятичную запись с исходным рациональным или иррациональным числом без соответствующего математического основания.
Например, запись:
0,3333333333
является конечным рациональным значением.
Она не равна точному числу:
1/3.
Следовательно, необходимо проектировать самостоятельную систему конечных представлений и устанавливать математические свойства её операций.
Настоящий проект представляет собой первоначальную нормативную модель такой системы.
6.2. Область применения
Проект устанавливает:
Определение номера класса точности.
Шкалу количества десятичных позиций.
Математическую модель конечных представлений.
Операцию усечения.
Операцию округления.
Правила канонической записи.
Методы точного вычисления.
Требования к математическим свидетельствам.
Правила сравнения и классовой эквивалентности.
Общие положения классовой арифметики.
Правила межклассовых преобразований.
Требования к репродуктивности.
Критерии соответствия вычислительных средств.
Контрольные примеры.
В обязательной вычислительной части проект первоначально ориентирован на рациональные исходные значения.
Расширение на другие математические объекты допускается при наличии соответствующей точной спецификации и метода сертифицированного получения требуемого количества цифр.
Проект не устанавливает обязательную возможность вычисления произвольного действительного числа.
6.3. Основные определения
6.3.1. Точный математический объект
Точный математический объект — объект, определённый средствами соответствующей математической системы независимо от выбранного конечного приближённого представления.
6.3.2. Экспликация
Экспликация математического объекта — нормативно определённое получение его представления в установленной форме.
6.3.3. Полная конечная экспликация
Полная конечная экспликация — фактически завершённое получение всех элементов представления, предусмотренных конкретным конечным заданием.
6.3.4. Класс точности
Класс точности экспликации — нормативная категория, номер которой определяет количество десятичных позиций конечного представления.
6.3.5. Номер класса
Номер класса n — положительное целое число, определяющее соответствующее количество десятичных позиций.
6.3.6. Усечение
Усечение к нулю — операция формирования ближайшего к нулю значения установленной десятичной сетки без перехода за абсолютную величину исходного числа.
6.3.7. Округление
Округление — операция выбора значения установленной десятичной сетки по определённому правилу минимизации расстояния или иному специально указанному правилу.
6.3.8. Классовая эквивалентность
Классовая эквивалентность — отношение совпадения результатов определённой операции экспликации внутри установленного класса.
6.3.9. Довычисление
Довычисление — получение дополнительных конечных элементов представления исходного математического объекта.
6.3.10. Репродуктивный источник
Репродуктивный источник — точное математическое задание объекта и сведения, необходимые для повторного формирования предусмотренного представления.
6.4. Основная шкала классов
В настоящем проекте устанавливается правило:
d; = 10;,
где:
n — номер класса;
d; — количество десятичных позиций после разделителя.
Область номеров классов:
n ; {1, 2, 3, …}.
Таким образом:
Номер класса Количество позиций
1 10
2 100
3 1 000
4 10 000
5 100 000
6 1 000 000
7 10 000 000
8 100 000 000
9 1 000 000 000
10 10 000 000 000
11 100 000 000 000
12 1 000 000 000 000
МАТ-01. Номер класса должен интерпретироваться исключительно в соответствии с формулой d; = 10;, если не указана самостоятельная альтернативная шкала.
МАТ-02. Не допускается отождествлять номер класса с количеством десятичных позиций.
Например, третий класс содержит тысячу, а не три десятичные позиции.
МАТ-03. Понятия класса и фактической математической погрешности должны различаться.
6.5. Параметры класса
Для класса n определяются:
d; = 10;;
B; = 10^(d;);
;; = 1/B; = 10^(;d;).
Здесь:
B; — десятичный масштабный множитель;
;; — шаг соответствующей десятичной сетки.
Например, для первого класса:
d; = 10;
B; = 10;;;
;; = 10;;;.
Для второго класса:
d; = 100;
B; = 10;;;;
;; = 10;;;;.
При этом шаг сетки не является автоматически погрешностью каждого представленного объекта.
Если исходное число уже принадлежит соответствующей сетке, его представление может быть точным.
6.6. Десятичная сетка класса
Для каждого класса определяется:
D; = {k/B; : k ; Z}.
Следовательно, D; представляет собой множество конечных рациональных значений с шагом ;;.
Для первого класса:
D; = {k/10;; : k ; Z}.
Для второго класса:
D; = {k/10;;; : k ; Z}.
Поскольку:
B; | B;
при m > n, выполняется вложение:
D; ; D;.
Однако такое вложение относится к множествам математических значений.
Оно не означает, что представление старшего класса может быть правильно получено из младшего простым добавлением нулей.
Например, десятизначная запись числа 1/3 не содержит сведений о следующих девяноста цифрах его стозначного усечения.
Таким образом, необходимо различать вложение значений и довычисление исходного объекта.
6.7. Исходная предметная область
Для обязательного точного вычислительного профиля предлагается использовать рациональные числа:
x = p/q,
где:
p ; Z;
q ; Z;
q > 0.
При необходимости используется каноническая дробная запись с взаимно простыми числителем и знаменателем.
МАТ-04. Исходное рациональное значение должно иметь точное представление.
МАТ-05. Не допускается принимать приближённое машинное число за точное исходное рациональное значение без явного указания соответствующей интерпретации.
Например, текстовая запись:
0,1
может быть интерпретирована как точное рациональное число 1/10.
Однако значение двоичного машинного типа с плавающей точкой, полученное при его обработке, может не совпадать с 1/10 математически точно.
Следовательно, тип исходных данных должен фиксироваться.
6.8. Операция усечения
Для действительного математического значения x операция усечения класса n определяется:
T;(x) = sgn(x) · floor(|x|B;)/B;.
При этом:
sgn(x) = 1, если x > 0;
sgn(x) = ;1, если x < 0;
sgn(x) = 0, если x = 0.
Для рационального числа:
x = p/q, q > 0,
имеем:
T;(p/q) = sgn(p) · floor(|p|B;/q)/B;.
Эта операция представляет собой усечение по направлению к нулю.
МАТ-06. Реализация профиля усечения должна соответствовать данному определению.
МАТ-07. Для отрицательных чисел нельзя подменять усечение к нулю обычной функцией округления вниз без учёта знака.
Например:
T;(;1/6) = ;0,1666666666.
Таким образом, математическая операция должна использоваться с явно определённой знаковой семантикой.
6.9. Математические свойства усечения
Для каждого допустимого исходного значения:
T;(x) ; D;.
Кроме того:
|T;(x)| ; |x|.
Погрешность удовлетворяет:
|x ; T;(x)| < ;;.
Если исходное значение принадлежит сетке:
x ; D;,
то:
T;(x) = x.
Следовательно, на элементах D; операция является тождественной.
Дополнительно:
T;(T;(x)) = T;(x).
То есть усечение идемпотентно.
МАТ-08. Если программная реализация заявляет указанные свойства как обязательные, они должны подтверждаться математическим обоснованием и предусмотренными проверками.
6.10. Точное целочисленное вычисление усечения
Для рационального числа:
x = p/q, q > 0
выполняется деление:
|p|B; = qk + r,
где:
k ; Z, k ; 0;
0 ; r < q.
Тогда:
T;(x) = sgn(p) · k/B;.
Эта формула позволяет формировать точное арифметическое свидетельство.
МАТ-09. Профиль точного усечения должен обеспечивать выполнение целочисленного равенства и ограничения на остаток.
МАТ-10. Проверка должна осуществляться без неконтролируемой предварительной потери точности исходного рационального значения.
Например:
10;; = 6 · 1666666666 + 4.
Следовательно:
T;(1/6) = 0,1666666666.
При этом остаток 4 свидетельствует о наличии ненулевой погрешности.
6.11. Алгоритм поразрядного получения цифр
Для очень больших классов не всегда целесообразно хранить весь масштабный множитель B; как отдельный объект.
Поэтому допускается последовательный алгоритм формирования десятичных цифр рационального числа.
Пусть:
a = floor(|p|/q).
Определим:
r; = |p| ; aq.
Далее для каждой позиции i = 1, ..., d; вычисляется:
u; = 10r;;;;
c; = floor(u;/q);
r; = u; mod q.
Здесь c; является очередной десятичной цифрой.
После получения d; позиций формируется конечное представление с установленным знаком.
При этом все операции могут выполняться точной целочисленной арифметикой.
Однако алгоритм должен гарантировать, что фактически получено именно предусмотренное конечное количество цифр.
МАТ-11. Незавершённая последовательность цифр не должна регистрироваться как полная конечная экспликация.
6.12. Операция округления
В настоящем проекте для базового профиля округления предлагается правило:
округление к ближайшему значению, при точной середине — к значению с чётным целым коэффициентом сетки.
Обозначим операцию:
R;(x).
Для её определения сначала рассматривается:
y = xB;.
Выбирается ближайшее к y целое число k.
Если ближайшее целое единственно, используется оно.
Если существуют два одинаково близких целых числа, выбирается чётное.
Тогда:
R;(x) = k/B;.
При этом:
R;(;x) = ;R;(x).
МАТ-12. Реализация базового профиля округления должна использовать установленное правило обработки середины.
МАТ-13. Иные правила округления допускаются только как самостоятельные явно обозначенные нормативные профили.
Следовательно, операция округления должна иметь определённый математический контракт.
6.13. Математические свойства округления
Для каждого исходного значения:
R;(x) ; D;.
При этом абсолютная погрешность удовлетворяет:
|x ; R;(x)| ; ;;/2.
Если:
x ; D;,
то:
R;(x) = x.
Следовательно, на сетке округление сохраняет точные значения.
Однако необходимо учитывать, что операции усечения и округления не совпадают в общем случае.
Например:
T;(1/6) = 0,1666666666;
R;(1/6) = 0,1666666667.
Следовательно, нельзя использовать один общий алгоритм без указания режима.
6.14. Точное рациональное округление
Для рационального числа:
x = p/q, q > 0
выполняется:
|p|B; = qk + r, 0 ; r < q.
Затем сравниваются:
2r и q.
Если:
2r < q,
выбирается коэффициент k.
Если:
2r > q,
выбирается коэффициент k + 1.
Если:
2r = q,
выбирается чётный коэффициент из k и k + 1.
После этого применяется исходный знак числа.
МАТ-14. Профиль точного рационального округления должен использовать данное правило или математически эквивалентный алгоритм.
МАТ-15. Для проверяемого результата должно быть возможно сформировать арифметическое свидетельство.
Например, для 1/6:
10;; = 6 · 1666666666 + 4.
Поскольку:
2 · 4 > 6,
результат округления равен:
0,1666666667.
6.15. Обработка точной середины
Для первого класса шаг сетки составляет:
;; = 0,0000000001.
Рассмотрим:
x = 0,00000000005.
Это точная середина между:
0,0000000000
и
0,0000000001.
При выборе чётного коэффициента результат равен:
R;(x) = 0,0000000000.
Теперь рассмотрим:
y = 0,00000000015.
Это середина между:
0,0000000001
и
0,0000000002.
Следовательно:
R;(y) = 0,0000000002.
Аналогичные правила применяются к отрицательным значениям с сохранением симметрии по знаку.
МАТ-16. Граничные случаи округления должны включаться в обязательную программу испытаний.
6.16. Каноническая десятичная запись
Для класса n каноническая запись должна содержать ровно:
d; = 10;
цифр после десятичного разделителя.
В русскоязычном текстовом профиле используется десятичная запятая.
Например:
0,1250000000
является корректной десятипозиционной записью первого класса.
При этом:
0,125
не соответствует каноническому формату первого класса, несмотря на математическое равенство числовых значений.
МАТ-17. Каноническая запись должна содержать установленное число позиций.
МАТ-18. Необходимо сохранять завершающие нули.
МАТ-19. Для нулевого результата должен использоваться единый канонический знак.
Например:
0,0000000000
предпочтительнее различных форм записи положительного и отрицательного нуля.
МАТ-20. Для машинного обмена допускается отдельный профиль с десятичной точкой при обязательной идентификации формата.
6.17. Разграничение значения и записи
Одному математическому значению могут соответствовать разные текстовые записи.
Например:
1/8;
0,125;
0,1250000000
обозначают одно рациональное число в соответствующей математической интерпретации.
Однако третья запись одновременно соответствует определённому каноническому формату первого класса.
Следовательно, необходимо различать:
математическое равенство;
текстовое совпадение;
форматное соответствие;
нормативное происхождение.
МАТ-21. Не допускается считать совпадение десятичных записей доказательством полного совпадения исходных математических объектов при использовании приближённых операций.
Например, различные рациональные числа могут иметь одинаковое десятизначное усечение.
6.18. Контрольные примеры первого класса
Исходный объект Усечение T; Округление R;
1/8 0,1250000000 0,1250000000
1/3 0,3333333333 0,3333333333
1/6 0,1666666666 0,1666666667
;1/6 ;0,1666666666 ;0,1666666667
1/2 0,5000000000 0,5000000000
2 2,0000000000 2,0000000000
;2 ;2,0000000000 ;2,0000000000
0 0,0000000000 0,0000000000
Все результаты содержат ровно десять позиций после десятичного разделителя.
При этом для некоторых исходных чисел погрешность равна нулю.
Следовательно, одинаковый класс не означает одинаковой фактической ошибки.
6.19. Иррациональные математические объекты
Математические определения T; и R; могут быть заданы для действительных чисел.
Однако техническое получение соответствующих результатов требует вычислительных оснований.
Например, число ; является математически определённым иррациональным объектом.
Для первого класса:
T;(;) = 3,1415926535;
R;(;) = 3,1415926536.
Однако техническая система должна использовать алгоритм или проверенное свидетельство, обеспечивающее правильность необходимых цифр.
При этом необходимо учитывать проблему граничных случаев.
Для произвольного вычислимого действительного числа алгоритм, выдающий всё более узкие интервалы, не всегда позволяет за конечное время установить точное отношение к границе сетки без дополнительного математического основания.
Например, если число точно совпадает с границей усечения или серединой округления, может потребоваться доказательство соответствующего равенства.
МАТ-22. Не допускается объявлять универсальную алгоритмическую вычислимость T;(x) и R;(x) для произвольного действительного x без определения доступной формы задания числа и необходимых условий завершения.
6.20. Сертифицированная экспликация действительных чисел
Для расширения проекта предлагается использовать специальный профиль сертифицированных действительных объектов.
Такой профиль может предусматривать последовательность рациональных интервалов:
L_k ; x ; U_k,
для которых:
U_k ; L_k ; 0.
Однако для получения подтверждённого результата необходимо установить, что все значения соответствующего интервала приводят к одному и тому же конечному представлению, либо предоставить дополнительное доказательство точного граничного случая.
Следовательно, одной последовательности приближений недостаточно для универсальной гарантии завершения.
МАТ-23. Сертифицированный результат должен сопровождаться проверяемым свидетельством правильности конечной записи.
МАТ-24. Если имеющихся данных недостаточно, система должна фиксировать невозможность подтвердить результат в установленных условиях.
Этот процедурный статус не должен интерпретироваться как отсутствие математического значения у исходного объекта.
6.21. Классовая эквивалентность
Для операции усечения определяется отношение:
x ~; y ; T;(x) = T;(y).
Оно является отношением эквивалентности.
Действительно:
Рефлексивность: T;(x) = T;(x).
Симметричность: если T;(x) = T;(y), то T;(y) = T;(x).
Транзитивность: если T;(x) = T;(y) и T;(y) = T;(z), то T;(x) = T;(z).
Однако это отношение не совпадает с обычным математическим равенством.
Например, для первого класса:
x = 1/3;
y = 1/3 + 10;;;.
Тогда:
x ; y,
но:
T;(x) = T;(y) = 0,3333333333.
Следовательно, необходимо различать классовую эквивалентность и точное равенство.
6.22. Ограничения классовой эквивалентности
Классовая эквивалентность не является универсальной конгруэнцией относительно обычной арифметики.
Например, пусть:
a = 0;
b = 0,00000000006.
Тогда:
T;(a) = T;(b) = 0,0000000000.
Следовательно:
a ~; b.
Однако при сложении двух экземпляров b:
b + b = 0,00000000012.
Поэтому:
T;(b + b) = 0,0000000001.
В то же время:
T;(a + a) = 0,0000000000.
Следовательно, классовая эквивалентность не сохраняется при произвольной подстановке в сложение.
Таким образом, нельзя автоматически строить обычную арифметику на классах эквивалентности без исследования корректности соответствующих операций.
6.23. Одновременное существование различных классов
Различные классы могут существовать параллельно.
Например, для первого класса используется десять десятичных позиций.
Для второго — сто.
При этом необходимо различать математическое вложение сеток и повторное вычисление исходного значения.
Если объект принадлежит сетке первого класса, его можно представить в формате второго класса посредством добавления нулей.
Однако такое преобразование сохраняет прежнее конечное значение.
Оно не обязательно является правильной стозначной экспликацией исходного рационального или иррационального числа.
Например:
T;(1/3) = 0,3333333333.
Добавление девяноста нулей создаёт корректную стозначную запись конечного рационального числа 0,3333333333.
Однако не создаёт правильного стозначного усечения исходного числа 1/3.
МАТ-25. Форматное расширение должно отличаться от довычисления.
МАТ-26. Для повторной экспликации должен использоваться исходный математический объект или иной достаточный репродуктивный источник.
6.24. Межклассовое усечение
Для классов m > n может использоваться проекция:
P;;;(y) = T;(y), y ; D;.
Для усечения выполняется:
T;(T;(x)) = T;(x), m ; n.
Это свойство следует из организации вложенных десятичных сеток и определения усечения к нулю.
Следовательно, последовательное усечение старшего класса к младшему даёт тот же результат, что непосредственное усечение исходного математического значения до младшего класса.
Однако необходимо учитывать, что данное свойство относится именно к рассматриваемой операции.
Его нельзя автоматически переносить на произвольные способы округления.
Таким образом, межклассовые преобразования требуют определения сохраняемых математических свойств.
6.25. Двойное округление
Для округления к ближайшему значению возможна ситуация, когда последовательное округление отличается от непосредственного.
Рассмотрим:
x = 1 + 5·10;;; + 10;;;;.
Сначала округлим число до второго класса.
Поскольку второй класс содержит сто десятичных позиций:
R;(x) = 1 + 5·10;;;.
Полученное значение является точной серединой между двумя соседними значениями первого класса.
При округлении к чётному коэффициенту:
R;(R;(x)) = 1,0000000000.
Однако исходное число немного больше указанной середины.
Следовательно:
R;(x) = 1,0000000001.
Итак:
R;(R;(x)) ; R;(x).
Этот пример показывает, что последовательное округление может отличаться от непосредственного.
МАТ-27. Не допускается объявлять композиционную согласованность операций округления универсальной без соответствующего математического основания.
6.26. Общие положения классовой арифметики
Для элементов D; можно определять специальные операции.
Например:
a ;; b = T;(a + b);
a ;; b = T;(ab).
Однако их свойства необходимо исследовать отдельно.
Поскольку D; замкнуто относительно обычного сложения, операция ;; совпадает на его элементах с точным сложением, если не вводятся дополнительные технические ограничения.
Следовательно, соответствующая операция ассоциативна в математическом смысле.
Однако множество D; не замкнуто относительно обычного умножения.
Поэтому введение ;; действительно изменяет алгебраическую структуру.
Особое значение имеет необходимость исследования ассоциативности и дистрибутивности.
Таким образом, классовая арифметика должна определяться посредством явных операций, а не предполагать автоматическое сохранение всех законов обычного поля рациональных чисел.
6.27. Контрпример ассоциативности классового умножения
Рассмотрим первый класс.
Пусть:
h = 10;;;;
a = h;
b = 0,9;
c = 2.
Все три числа принадлежат D;.
Определим:
a ;; b = T;(ab).
Тогда:
a ;; b = T;(0,00000000009) = 0.
Следовательно:
(a ;; b) ;; c = 0.
С другой стороны:
b ;; c = T;(1,8) = 1,8.
Поэтому:
a ;; (b ;; c) = T;(0,00000000018) = 0,0000000001.
Следовательно:
(a ;; b) ;; c ; a ;; (b ;; c).
Таким образом, операция не является ассоциативной в общем случае.
Однако это не означает её математической недопустимости.
Она может использоваться в специально определённой алгебраической системе с учётом доказанных свойств.
МАТ-28. Запрещается приписывать классовым операциям свойства обычной арифметики без математического обоснования.
6.28. Классовое деление
Для классовой арифметики может быть определена операция:
a ;; b = T;(a/b), b ; 0.
Однако необходимо учитывать несколько обстоятельств.
Во-первых, делитель должен быть ненулевым как математическое значение соответствующей системы.
Во-вторых, необходимо определить, используются ли точные входные рациональные числа или ранее полученные конечные представления.
В-третьих, последовательное усечение может приводить к накоплению ошибок.
В-четвёртых, результат может оказаться нулевым вследствие ограниченной точности, даже если исходное точное частное отлично от нуля.
Следовательно, необходимо различать математический нуль и результат усечения малого ненулевого числа.
МАТ-29. Деление на нуль не допускается в обычном рациональном профиле.
МАТ-30. При проверке ненулевого делителя следует использовать определённую нормативную интерпретацию входных значений.
6.29. Погрешности и ограничения точности
Для операции усечения установлена оценка:
|x ; T;(x)| < ;;.
Для округления к ближайшему:
|x ; R;(x)| ; ;;/2.
Однако абсолютная погрешность и относительная погрешность являются различными характеристиками.
Относительная погрешность вида:
|x ; y|/|x|
не определена при x = 0 без специального соглашения.
Кроме того, для очень малых ненулевых значений конечное представление может равняться нулю.
Следовательно, отсутствие ненулевых цифр в результате не доказывает равенства исходного числа нулю.
Особое значение имеет необходимость использования правильного математического типа ошибки.
МАТ-31. Не допускается заменять доказанную абсолютную оценку погрешности необоснованным утверждением о постоянной относительной точности.
6.30. Информационная необратимость
Операции конечной экспликации в общем случае являются многозначными при рассмотрении их обратного отношения.
Например:
T;(1/6) = 0,1666666666.
Рассмотрим также точное рациональное число:
y = 0,16666666661.
Тогда:
T;(y) = 0,1666666666.
Следовательно, два разных исходных значения имеют одинаковое усечение.
Однако при округлении:
R;(1/6) = 0,1666666667;
R;(y) = 0,1666666666.
Таким образом, по одному прежнему результату усечения нельзя универсально восстановить правильно округлённое представление исходного числа.
МАТ-32. При переходе между различными операциями должна сохраняться ссылка на точный источник.
МАТ-33. Если точный источник утрачен, нельзя объявлять неоднозначную реконструкцию достоверным перевычислением.
6.31. Потенциально неограниченное довычисление
Для вычислимого математического объекта может быть предусмотрена последовательность задач получения всё более длинных конечных представлений.
Например, можно рассматривать классы:
n = 1, 2, 3, …
с соответствующим увеличением количества позиций.
Однако необходимо различать потенциальную возможность продолжения вычислений и фактически завершённую экспликацию.
В частности, возможность сформулировать задачу получения представления двенадцатого класса не означает, что один триллион десятичных позиций уже вычислен и выведен.
Следовательно, статус результата должен определяться фактическим выполнением.
МАТ-34. Не допускается объявлять символически заданную потенциальную экспликацию полностью завершённой без получения предусмотренного конечного результата.
МАТ-35. Должны различаться состояния: запланировано, вычисляется, частично получено, полностью получено, проверено.
Таким образом, довычисление следует рассматривать как последовательность определённых конечных процедур.
6.32. Ресурсные ограничения
При увеличении номера класса существенно возрастают требования к вычислительным и информационным ресурсам.
Например, шестой класс содержит один миллион десятичных позиций.
Двенадцатый — один триллион.
Следовательно, техническая реализация должна учитывать вычислительное время, объём памяти и способы хранения.
Однако математическая определённость числа не зависит от возможности его полного размещения в памяти конкретного компьютера.
МАТ-36. Если реализация не поддерживает требуемый класс, она должна формировать явное сообщение об ограничении.
МАТ-37. Не допускается выдавать укороченную запись за полную экспликацию заявленного класса.
МАТ-38. Для больших классов допускается потоковое формирование результата при сохранении возможности проверки количества позиций и арифметической корректности.
6.33. Репродуктивный паспорт числового представления
Для каждого результата, заявленного как воспроизводимый, должен сохраняться паспорт.
Предлагаемая структура:
Rep = ;ID, Src, n, Op, Rule, Alg, v, Result, Ev;,
где:
ID — идентификатор результата;
Src — точный источник;
n — класс;
Op — операция;
Rule — правило обработки граничных случаев;
Alg — алгоритм;
v — нормативная редакция;
Result — полученное представление;
Ev — проверочные свидетельства.
При этом необходимо различать исходное число и результат.
МАТ-39. Паспорт должен содержать сведения, достаточные для установленного способа повторного получения результата.
МАТ-40. Если используется математическая константа с алгоритмическим определением, должен быть указан способ подтверждения правильности экспликации.
6.34. Профили соответствия
Для первоначальной стандартизации предлагается выделить следующие профили.
Профиль Наименование Основное требование
МАТ-Ф Форматный Соблюдение длины и правил канонической записи
МАТ-Т Точное рациональное усечение МАТ-Ф и правильность операции T;
МАТ-Р Точное рациональное округление МАТ-Ф и правильность операции R;
МАТ-К Межклассовое преобразование Проверяемость установленного перехода между классами
МАТ-Д Сертифицированная экспликация действительных объектов Проверяемое подтверждение результата для предусмотренного типа математического источника
Профили МАТ-Т и МАТ-Р являются альтернативными операционными режимами.
Не допускается объявлять результат округления соответствующим профилю усечения без дополнительного математического основания.
При этом одна техническая реализация может поддерживать несколько профилей.
Однако каждый результат должен иметь собственную идентификацию режима.
6.35. Программа контрольных испытаний
Для первоначальной проверки предлагается использовать следующую таблицу.
№ Исходные данные Операция Ожидаемый результат или свойство
1 1/8, класс 1 Усечение 0,1250000000
2 1/3, класс 1 Усечение 0,3333333333
3 1/6, класс 1 Усечение 0,1666666666
4 1/6, класс 1 Округление 0,1666666667
5 ;1/6, класс 1 Усечение ;0,1666666666
6 ;1/6, класс 1 Округление ;0,1666666667
7 0, класс 1 Оба режима 0,0000000000
8 2, класс 1 Оба режима 2,0000000000
9 0,00000000005, класс 1 Округление к чётному 0,0000000000
10 0,00000000015, класс 1 Округление к чётному 0,0000000002
11 0,99999999996, класс 1 Усечение 0,9999999999
12 0,99999999996, класс 1 Округление 1,0000000000
13 ;, класс 1 Сертифицированное усечение 3,1415926535
14 ;, класс 1 Сертифицированное округление 3,1415926536
15 1/8, класс 2 Усечение 0,125 и ещё 97 нулей после первых трёх десятичных цифр
16 Знаменатель 0 Рациональная операция Отклонение входных данных
17 0,125, объявлен класс 1 Форматная проверка Отклонение формата
18 Результат с 11 позициями, объявлен класс 1 Форматная проверка Отклонение формата
При этом таблица является первоначальным набором испытаний.
Она не заменяет математического исследования всей области входных данных.
Особое значение имеет независимость средств получения и проверки результатов.
6.36. Проверка формата и значения
Для подтверждения соответствия необходимо разграничивать две процедуры.
Форматная проверка устанавливает количество цифр, наличие разделителя, правила знака и другие характеристики записи.
Математическая проверка устанавливает соответствие числового значения определённой операции.
Например, запись:
0,1666666667
содержит десять цифр после разделителя.
Следовательно, она соответствует форматному требованию первого класса.
Однако она не соответствует операции усечения числа 1/6.
При этом она является правильным результатом округления.
Таким образом, положительное заключение форматного валидатора не должно автоматически объявляться подтверждением математической правильности.
МАТ-41. Результаты форматной и математической проверки должны регистрироваться раздельно.
6.37. Протокол проверки
Предлагается использовать следующую структуру протокола.
Идентификатор испытания: __________________
Проверяемая реализация: __________________
Нормативная редакция: __________________
Заявленный профиль: __________________
Тип исходного объекта: __________________
Точное исходное значение: __________________
Номер класса: __________________
Количество позиций: __________________
Операция: __________________
Правило округления: __________________
Полученный результат: __________________
Контрольное значение: __________________
Арифметическое свидетельство: __________________
Результат форматной проверки: __________________
Результат математической проверки: __________________
Известные ограничения: __________________
Итоговое процедурное заключение: __________________
При этом итоговое заключение должно отражать фактически проведённые проверки.
Оно не должно распространяться на неподтверждённые функции системы.
6.38. Типичные нарушения требований
К основным нарушениям относятся:
Неправильная интерпретация номера класса.
Неверное количество десятичных позиций.
Потеря завершающих нулей.
Использование округления вместо усечения.
Неправильная обработка отрицательных чисел.
Неправильное разрешение точной середины.
Неявный переход от точного рационального числа к машинному приближению.
Отождествление конечного представления с исходным математическим объектом.
Перевычисление старшего класса посредством простого добавления нулей.
Использование недоказанных алгебраических свойств классовых операций.
Объявление неполной экспликации завершённой.
Отсутствие исходного математического объекта при заявленном повторном вычислении.
Смешение математического и форматного статусов.
Отсутствие нормативной идентификации режима операции.
Для каждого нарушения должен быть установлен соответствующий метод обнаружения.
6.39. Применение проекта к альтернативным математическим системам
Настоящий проект не запрещает существование иных шкал и классов математических объектов.
Например, могут разрабатываться системы с другим количеством позиций, другими основаниями записи или иными правилами округления.
Однако такие системы должны иметь самостоятельные нормативные идентификаторы.
Не допускается использовать обозначение настоящей шкалы:
d; = 10;
для другой математической конструкции без явного разграничения.
Особое значение имеет принцип полисистемности.
Он предусматривает возможность параллельного существования различных математически определённых систем.
При этом их совместимость должна устанавливаться посредством специальных отображений.
Таким образом, настоящий проект определяет одну конкретную систему шкал и не претендует на исключение всех альтернативных конструкций.
6.40. Связь с ноокарионом
Для классовой системы необходимо выделить системообразующие характеристики.
К ним относятся:
определение номера класса;
правило количества позиций;
математическая область исходных объектов;
операции экспликации;
правила канонической записи;
критерии сравнения;
методы проверки.
Изменение любой из перечисленных характеристик может затронуть математическое содержание соответствующей нормативной системы.
Например, замена усечения округлением требует отдельной редакции.
А изменение правила:
d; = 10;
создаёт другую шкалу классов.
Следовательно, управление такими изменениями должно осуществляться согласно проекту НР-КАР-01.
Таким образом, ноокарион классовой системы представляет собой комплекс её математических и нормативных оснований.
6.41. Связь с нооинженерной экосистемой
Система классов математических объектов может выступать самостоятельной подсистемой ноотопоценоза математических технологий.
В такой экосистеме должны различаться:
точные математические объекты;
нормативные классы;
операции экспликации;
конечные результаты;
проверочные свидетельства;
репродуктивные источники;
нормативные редакции.
При этом связи между ними должны быть типизированными.
Например, конечный результат может быть получен из точного числа посредством установленной операции.
Но соответствующая связь не означает математического равенства.
Таким образом, интеграция классовой системы должна осуществляться с соблюдением общих требований проекта НР-ЭКО-01.
6.42. Основные положения проекта
Настоящий проект устанавливает первоначальную нормативную систему классов конечной десятичной экспликации.
Его центральная формула:
d; = 10;
определяет количество десятичных позиций каждого класса.
На этой основе разработаны математические определения усечения и округления.
Установлены их основные свойства и границы погрешности.
Рассмотрены правила канонической записи, точного рационального вычисления и формирования проверочных свидетельств.
Показано различие между математическим равенством и классовой эквивалентностью.
Исследованы межклассовые преобразования, включая ограничения последовательного округления.
На конкретном примере продемонстрировано, что классовое умножение с промежуточным усечением не обязано сохранять ассоциативность.
Предложены профили соответствия и программа испытаний.
Особое значение имеет разграничение точного математического объекта и конечного представления.
Таким образом, система шкал классов точности рассматривается как самостоятельная ноотехническая математическая конструкция, предназначенная для нормативного задания, формирования, проверки и воспроизводства конечных представлений при сохранении различия между исходными математическими значениями и результатами экспликации.
СВОДНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ПРИЛОЖЕНИЙ 4–6
В приложениях 4–6 разработаны три взаимосвязанных проекта ноотехнических стандартов.
Первый проект — НР-ЭКО-01 — определяет общую архитектуру нооинженерной экосистемы.
Его основное назначение состоит в установлении требований к идентификации ноообъектов, организации ноосред, популяций, системообразующих компонентов, семантических координат, интерфейсов, проверочных и репродуктивных механизмов.
Второй проект — НР-КАР-01 — устанавливает правила организации и контроля ноокариона.
Его предметом являются системообразующие определения, инварианты, нормативные редакции и процедуры управления изменениями.
Третий проект — НР-МАТ-01 — конкретизирует одну специальную математическую подсистему.
Он определяет шкалу классов конечной десятичной экспликации, операции усечения и округления, правила представления, математические свойства и методы проверки.
Таким образом, проекты образуют функциональную последовательность:
общая экосистема ; системообразующий нормативный комплекс ; конкретная математическая технология.
Однако такая последовательность не означает обязательного сведения всех нооинженерных объектов к одному типу математических представлений.
Система классов точности является одной из возможных предметных реализаций общих нооинженерных принципов.
Особое значение имеет необходимость сохранения нормативной преемственности.
Например, математическая система может иметь самостоятельный ноокарион.
Её операции могут использоваться в определённой ноосреде.
При этом изменение системообразующей операции должно сопровождаться контролем редакции, проверкой инвариантов и сохранением исторического происхождения результатов.
Вместе с тем все три документа имеют статус исследовательских проектов.
Их положения предназначены для дальнейшей математической формализации, опытной технической реализации, независимой проверки и последующей нормативной разработки.
Общий результат приложений 4–6 заключается в создании первоначальной согласованной системы проектных требований к нооинженерным экосистемам, их нормативным ядрам и специальным математическим технологиям, обеспечивающей переход от концептуальных определений к проверяемым инженерным процедурам.
************
ПРИЛОЖЕНИЕ 7. ОБРАЗЦЫ ПАСПОРТОВ НОООБЪЕКТОВ И КАРТ НООТЕХНИЧЕСКОГО УРОВНЯ
7.1. Назначение приложения
Настоящее приложение содержит образцы документов, предназначенных для идентификации, описания, проверки и оценки нооинженерных объектов.
В предыдущих частях монографии были разработаны понятия нооинженерного объекта, ноокариона, ноогенома, ноосреды, нормативной редакции, семантических координат и карты ноотехнического уровня.
Однако для практического использования соответствующих конструкций необходимо установить порядок их документирования.
Паспорт ноообъекта должен обеспечивать возможность ответить на несколько основных вопросов.
Что представляет собой объект?
В какой математической или семантической системе он определён?
Каково его назначение?
Какие характеристики являются существенными?
Какие операции над ним допускаются?
Каковы его нормативные и технические ограничения?
Какие свойства проверены?
Какие исходные сведения необходимы для его воспроизводства?
При этом необходимо разграничивать математическую корректность, техническую реализованность, документационную полноту и фактическую пригодность объекта.
Например, правильно заполненный паспорт может содержать математическую ошибку.
Следовательно, наличие паспорта само по себе не означает подтверждения всех заявленных свойств.
В настоящем приложении представлены демонстрационные образцы, построенные на точных математических примерах. Они не являются свидетельствами проведения реальных промышленных испытаний или официальной сертификации.
7.2. Общая структура паспорта ноообъекта
Для дальнейшей стандартизации предлагается следующая структура.
Раздел Содержание
1. Идентификация Код, наименование, тип, нормативная редакция
2. Назначение Предусмотренная функция и область применения
3. Предметная система Математические или семантические основания
4. Ноокарион Системообразующие определения и ограничения
5. Ноогеном Конструктивные и репродуктивные сведения
6. Нооморфология Структура и отношения компонентов
7. Ноомембраны Интерфейсы и условия взаимодействия
8. Семантические координаты Нормативная локализация объекта
9. Инварианты Свойства, подлежащие сохранению
10. Операции Допустимые действия и преобразования
11. Нооиммунный контроль Проверочные процедуры и свидетельства
12. Репродуктивность Способ повторного получения объекта
13. Происхождение Исходные данные и нормативные источники
14. Конфигурация Версии и история изменений
15. Карта качества Характеристики ноотехнического уровня
16. Ограничения Неисследованные и недопустимые применения
Конкретная реализация может предусматривать дополнительные поля.
Однако существенные математические и нормативные сведения не должны заменяться произвольными текстовыми оценками.
7.3. Статусы паспортных записей
Для образцов предлагается использовать следующие состояния.
ПРОЕКТ — объект описан, но необходимые проверки не завершены.
ОПРЕДЕЛЁН — представлена достаточно точная нормативная или математическая спецификация.
ПРОВЕРЕН В УСТАНОВЛЕННОЙ ОБЛАСТИ — для конкретных требований получены необходимые свидетельства.
РЕПРОДУКТИВНО ПОДТВЕРЖДЁН — выполнено предусмотренное независимое повторное получение результата.
ЭКСПЛУАТАЦИОННО АПРОБИРОВАН — имеются сведения о фактической эксплуатации в определённых условиях.
При этом данные статусы относятся к процедуре разработки.
Они не являются дополнительными математическими значениями истинности.
Кроме того, переход в одно состояние не означает автоматического выполнения всех условий другого.
Например, математическая теорема может обладать строгим доказательством без программной реализации.
Следовательно, доказательственную и техническую зрелость необходимо регистрировать раздельно.
7.4. Образец паспорта № 1. Точный рациональный ноообъект
Наименование объекта: Рациональное число одна шестая.
Условный идентификатор: NOO-RAT-0001.
Тип: математический ноообъект.
Нормативная редакция: RAT-1.0.
Назначение: использование в качестве точного исходного математического объекта для вычислений, конечных экспликаций и проверки числовых преобразований.
7.4.1. Математическое определение
Исходный объект:
x = 1/6.
Предметная область:
Q — поле рациональных чисел.
Каноническая дробная запись:
p = 1; q = 6.
Условия:
q > 0;
gcd(|p|, q) = 1.
Таким образом, объект задан точно и не зависит от количества десятичных позиций его технического представления.
7.4.2. Ноокарион
В состав системообразующих характеристик входят:
принадлежность рациональной арифметике;
точное значение 1/6;
каноническая дробная организация;
правила рациональных операций;
условия допустимости деления.
Изменение знаменателя с 6 на другое значение при неизменном числителе в общем случае создаёт иной математический объект.
Однако изменение формы записи:
1/6 = 2/12
не меняет рационального значения.
Следовательно, необходимо различать каноническое представление и математическое тождество.
7.4.3. Ноогеном
Репродуктивная спецификация:
Источник: рациональная дробь.
Числитель: 1.
Знаменатель: 6.
Правило построения: образование рационального числа как класса эквивалентных пар целых чисел с ненулевым знаменателем в стандартной математической модели.
Нормативная редакция: RAT-1.0.
При этом не требуется хранить бесконечное десятичное развитие числа.
Исходная дробь представляет собой достаточный точный математический источник для предусмотренных рациональных операций.
7.4.4. Ноомембраны и интерфейсы
Допустимые интерфейсы:
Интерфейс Назначение Ограничение
RAT;RAT Точная рациональная арифметика Операции должны быть определены
RAT;DEC-T Усечение конечного представления Возможна потеря точности
RAT;DEC-R Округление конечного представления Возможна потеря точности
RAT;TEXT Формирование текстовой записи Необходимо указать формат
При этом переход к конечной десятичной записи не должен автоматически объявляться точным сохранением исходного математического значения.
7.4.5. Нооиммунные характеристики
Для исходной дроби предусмотрены проверки:
Числитель является целым числом.
Знаменатель является положительным целым числом.
Знаменатель не равен нулю.
Числитель и знаменатель взаимно просты в каноническом представлении.
Нормативная математическая система установлена.
Все перечисленные свойства для 1/6 подтверждаются непосредственной арифметикой.
7.4.6. Репродуктивность
Для повторного получения объекта достаточно исходных целых чисел 1 и 6, а также определения рациональной дроби.
Следовательно, объект обладает точной математической воспроизводимостью в установленной предметной системе.
Однако этот вывод не распространяется автоматически на произвольные программные реализации арифметики.
Они требуют самостоятельных испытаний.
7.4.7. Итоговый статус
Математическая определённость: установлена.
Документационная определённость: установлена в пределах данного паспорта.
Программная реализация: в демонстрационном образце не предъявлена.
Промышленная апробация: не проводилась.
Основное ограничение: конечное десятичное приближение должно регистрироваться как самостоятельный производный результат.
7.5. Образец паспорта № 2. Конечное представление первого класса
Наименование объекта: Усечённое десятичное представление числа 1/6 первого класса.
Идентификатор: NOO-DEC-T1-0001.
Тип: конечный эксплицированный математический объект.
Исходный объект: NOO-RAT-0001.
Нормативная система: НР-МАТ-01, проектный профиль усечения.
Номер класса: n = 1.
Количество десятичных позиций: d; = 10.
Редакция профиля: MAT-T-1.0.
7.5.1. Ноокарион
Основное правило класса:
d; = 10;.
Для первого класса:
d; = 10.
Операция усечения к нулю:
T;(x) = sgn(x) · floor(|x|·10;;)/10;;.
Исходное значение:
x = 1/6.
Следовательно:
T;(1/6) = 0,1666666666.
7.5.2. Математическое свидетельство
Выполним целочисленное деление:
10;; = 6 · 1666666666 + 4.
Здесь:
k = 1666666666;
r = 4.
Проверим условия:
0 ; 4 < 6.
Следовательно, результат усечения математически корректен.
7.5.3. Абсолютная погрешность
Разность между точным исходным числом и результатом:
e = 1/6 ; 1666666666/10;;.
Приведём к общему знаменателю:
e = (10;; ; 6·1666666666)/(6·10;;).
Следовательно:
e = 4/(6·10;;) = 2/(3·10;;).
Таким образом:
e = 0,0000000000666666…
Абсолютная погрешность положительна и удовлетворяет:
0 < e < 10;;;.
Однако запись 0,1666666666 не является математически равной исходному числу 1/6.
7.5.4. Нормированная погрешность
Для первого класса:
;; = 10;;;.
Определим нормированную абсолютную погрешность:
; = |e|/;;.
Тогда:
; = 2/3.
Это означает, что погрешность составляет две трети шага сетки первого класса.
Однако показатель ; не является универсальной мерой качества ноообъекта.
Он относится исключительно к конкретной математической операции.
7.5.5. Каноническая запись
Результат:
0,1666666666.
Количество позиций после разделителя:
10.
Разделитель:
десятичная запятая.
Знак:
положительный.
Форматное требование выполнено.
7.5.6. Ноогеном
Для воспроизводства необходимы:
исходное число 1/6;
номер класса 1;
правило d; = 10;;
операция усечения к нулю;
правила канонической записи;
нормативная редакция MAT-T-1.0.
При этом одной конечной записи недостаточно для универсального восстановления точного исходного значения.
7.5.7. Нооиммунная проверка
Проверка Результат
Исходная дробь допустима Соответствует
Номер класса определён Соответствует
Количество позиций равно десяти Соответствует
Целочисленное равенство выполнено Соответствует
Остаток принадлежит допустимому диапазону Соответствует
Формат записи корректен Соответствует
Операция соответствует усечению Соответствует
Происхождение от 1/6 указано Соответствует
Представленные результаты подтверждаются приведёнными математическими данными.
Это не является отчётом о реально выполненных программных испытаниях.
7.5.8. Итоговый статус
Математическая корректность примера: установлена.
Точность относительно исходного значения: конечное приближение.
Формат первого класса: соблюдён.
Репродуктивная спецификация: определена.
Программная реализация: демонстрационный паспорт её не содержит.
7.6. Образец паспорта № 3. Точное конечное представление
Наименование: Десятичное представление рационального числа 1/8 первого класса.
Идентификатор: NOO-DEC-T1-0002.
Исходный объект: 1/8.
Класс: первый.
Операция: усечение к нулю.
Результат:
0,1250000000.
7.6.1. Математическое свидетельство
Имеем:
10;; = 8 · 1250000000.
Следовательно:
r = 0.
Таким образом:
T;(1/8) = 1/8.
Абсолютная погрешность:
e = 0.
Следовательно, результат является точным математическим представлением исходного рационального числа.
7.6.2. Значение контрольного примера
Данный пример показывает, что класс экспликации не следует автоматически отождествлять с фактической погрешностью.
Оба результата:
0,1666666666
и
0,1250000000
относятся к первому классу.
Однако первый представляет собой приближение, а второй — точное рациональное значение.
Следовательно, карта качества должна содержать отдельные поля для класса и математической ошибки.
7.7. Образец паспорта № 4. Понятийный ноообъект
Наименование: Класс точности конечной десятичной экспликации.
Идентификатор: NOO-CONCEPT-CLASS-0001.
Тип: математическое понятие.
Нормативная редакция: CLASS-1.0.
Предметная область: системы конечных представлений математических объектов.
7.7.1. Содержание понятия
В рассматриваемой нормативной системе номер класса n определяет количество десятичных позиций:
d; = 10;.
При этом:
n ; {1, 2, 3, …}.
Основные характеристики понятия включают:
номер класса;
количество десятичных позиций;
десятичную сетку;
допустимые операции экспликации;
каноническую форму записи.
Однако необходимо различать данную формальную спецификацию и полное гносеологическое содержание понятия в исходной авторской гармонической логике.
Его исследование может требовать дополнительной методологической формализации.
7.7.2. Объём понятия
В математической интерпретации рассматривается совокупность классов, номера которых являются положительными целыми числами.
Принадлежность конкретной записи классу определяется установленными правилами.
Однако данное описание не является автоматическим исчерпанием авторской гносеологической категории объёма.
7.7.3. Состав понятия
В исходной гармонической логике состав имеет специальную связь с актуализацией или гарантированным порождением представителей.
Следовательно, наличие формулы d; = 10; не должно автоматически рассматриваться как полное доказательство соответствующего гносеологического состава.
В паспорте фиксируется:
Формальная параметризация классов: определена.
Процедура вычисления количества позиций для любого заданного положительного целого номера: определена.
Полная гносеологическая интерпретация состава: требует отдельного исследования.
7.7.4. Ноокарион
Критические характеристики:
область номеров классов;
формула d; = 10;;
различие номера класса и количества позиций;
различие класса и погрешности.
Изменение формулы количества позиций должно рассматриваться как изменение системообразующего определения.
7.7.5. Семантические отношения
Отношение Связанный объект
используетПонятие Конечная экспликация
задаётПараметр Количество десятичных позиций
связанС Усечение
связанС Округление
определяетСетку Десятичная сетка класса
имеетРедакцию CLASS-1.0
7.7.6. Итоговый статус
Математическая спецификация: определена.
Терминологическая определённость в данном проекте: установлена.
Полная формализация авторских гносеологических характеристик: не заявляется.
Машинно-обрабатываемое представление: возможно после разработки соответствующей схемы.
7.8. Образец паспорта № 5. Специализированный ноотопоценоз
Наименование: Ноотопоценоз конечной рациональной экспликации.
Идентификатор: NOO-ECO-DEC-0001.
Тип: специализированная математическая нооинженерная экосистема.
Редакция: ECO-DEC-1.0.
Назначение: организация взаимодействия точных рациональных объектов, классов конечного представления, операций, результатов и проверочных свидетельств.
7.8.1. Основные компоненты
Компонент Идентификатор Назначение
Рациональное число 1/6 NOO-RAT-0001 Точный исходный объект
Класс точности NOO-CONCEPT-CLASS-0001 Нормативное определение количества позиций
Операция усечения NOO-OP-T-0001 Формирование конечного представления
Результат усечения NOO-DEC-T1-0001 Эксплицированный объект
Проверочное свидетельство NOO-EVID-0001 Контроль арифметической правильности
Репродуктивная запись NOO-REP-0001 Повторное получение результата
7.8.2. Ноокарион экосистемы
Системообразующие характеристики:
точная рациональная предметная область;
шкала d; = 10;;
математическое определение усечения;
правила идентификации объектов;
требования к проверочным свидетельствам;
правила сохранения нормативных редакций.
7.8.3. Основные отношения
Результат полученИз Рационального числа.
Результат полученПосредством Операции усечения.
Операция определяетсяВ Нормативной системе класса.
Свидетельство подтверждаетВычисление Результата.
Репродуктивная запись использует Исходное число и Нормативный профиль.
При этом каждое отношение должно иметь установленный тип.
Например, полученИз не означает математического равенства.
7.8.4. Профиль качества экосистемы
Нормативная идентификация: представлена.
Математические связи: определены.
Демонстрационные расчёты: приведены.
Репродуктивная схема: определена.
Реальная федеративная интеграция: не проводилась.
Эксплуатационные испытания: не заявлены.
Следовательно, объект рассматривается как проектный образец специализированного ноотопоценоза.
7.9. Карта ноотехнического уровня: назначение и структура
Карта ноотехнического уровня предназначена для регистрации самостоятельных характеристик математической, нормативной и технической разработанности ноообъекта.
Она не должна заменять математическое доказательство одним числовым рейтингом.
Например, объект может иметь полностью определённую математическую спецификацию и ещё не обладать программной реализацией.
В другом случае программа может быть технически испытана, но использовать недостаточно определённые математические предпосылки.
Следовательно, необходимо использовать многомерную систему оценки.
Предлагается выделить следующие группы характеристик:
К1. Предметная определённость.
К2. Математическая корректность.
К3. Семантическая устойчивость.
К4. Документационная полнота.
К5. Нормативная прослеживаемость.
К6. Репродуктивность.
К7. Проверяемость.
К8. Техническая реализация.
К9. Интероперабельность.
К10. Эксплуатационная надёжность.
При этом каждая характеристика должна иметь собственный метод оценки.
7.10. Различие обязательных и сравнительных критериев
Для карты предлагается разделять:
обязательные критерии допуска;
измеряемые характеристики;
экспертные оценки;
неисследованные свойства.
Например, правильность математического вычисления может быть обязательным критерием.
А время выполнения алгоритма — сравнительной характеристикой.
Если математическое требование нарушено, высокая скорость программы не должна компенсировать этот дефект.
Следовательно, формула единого взвешенного рейтинга не должна использоваться без специального обоснования.
В настоящем приложении предлагается сохранять профиль значений, а не вычислять условный общий процент качества.
7.11. Формальная модель карты
Для объекта O предлагается использовать:
Q(O) = ;D, M, S, C, V, R, T, I, N;,
где:
D — предметная определённость;
M — математический статус;
S — семантическая определённость;
C — документационная полнота;
V — проверочные свидетельства;
R — репродуктивность;
T — техническая готовность;
I — интерфейсная совместимость;
N — надёжность в установленных условиях.
При этом компоненты могут иметь разные типы значений.
Например, C может выражаться долей заполненных обязательных полей.
M может иметь доказательственный статус.
T может характеризоваться стадией разработки.
Следовательно, вектор не должен автоматически сводиться к одному арифметическому среднему.
7.12. Шкала технической зрелости
Для демонстрационных паспортов предлагается использовать следующую локальную шкалу.
Уровень Наименование Критерий
U0 Концептуальная постановка Определена общая исследовательская идея
U1 Нормативная спецификация Установлены предмет, требования и ограничения
U2 Математическая разработка Определены необходимые формальные объекты и свойства
U3 Опытная реализация Создан технический прототип и выполнены предусмотренные испытания
U4 Независимая проверка Получено независимое подтверждение заданных требований
U5 Эксплуатационная апробация Подтверждена работа в установленной области применения
Данная шкала является проектной порядковой классификацией, а не универсальным международным показателем технической готовности.
При этом математически доказанная теория не обязательно должна иметь программную реализацию.
Следовательно, уровень технической зрелости необходимо указывать вместе с типом объекта.
7.13. Заполненная карта качества объекта NOO-DEC-T1-0001
Объект: Усечение числа 1/6 первого класса.
Редакция: MAT-T-1.0.
Область оценки: математическая и документационная определённость демонстрационного примера.
Код Характеристика Данные Статус
К1 Предметная определённость Рациональная арифметика, класс 1 Установлена
К2 Математическая корректность Деление с остатком 10;; = 6·1666666666 + 4 Подтверждена расчётом
К3 Семантическая определённость Различены точное число и приближение Установлена в данном профиле
К4 Документационная полнота Обязательные поля приведённого паспорта заполнены Подтверждена для образца
К5 Проверяемость Приведены точные математические условия Установлена
К6 Репродуктивность Исходное число и правило сохранены Математически определена
К7 Нормативная прослеживаемость Указаны объект, класс и редакция Представлена
К8 Техническая реализация Исполняемый программный модуль не представлен Не подтверждена
К9 Интероперабельность Контракт RAT;DEC-T определён концептуально Требует реализации
К10 Эксплуатационная надёжность Эксплуатационные испытания отсутствуют Не исследована
7.13.1. Дополнительные математические показатели
Количество десятичных позиций:
10.
Шаг сетки:
;; = 10;;;.
Абсолютная погрешность:
e = 2/(3·10;;).
Нормированная погрешность:
; = 2/3.
При этом данные характеристики относятся к рассматриваемому результату и не являются общей оценкой научной ценности метода.
7.13.2. Итоговое заключение по карте
Математический статус: пример корректен.
Документальная модель: разработана.
Техническая зрелость по предложенной шкале: U2 для данного формально описанного объекта.
Промышленная готовность: не установлена.
Независимая программная апробация: не заявлена.
Таким образом, карта фиксирует фактически представленные основания без создания фиктивного общего рейтинга.
7.14. Сравнительная карта двух конечных представлений
Рассмотрим:
A = T;(1/6) = 0,1666666666.
B = R;(1/6) = 0,1666666667.
Характеристика Объект A Объект B
Исходное число 1/6 1/6
Номер класса 1 1
Количество позиций 10 10
Нормативная операция Усечение Округление
Абсолютная погрешность 2/(3·10;;) 1/(3·10;;)
Нормированная погрешность 2/3 1/3
Правильность относительно собственного профиля Да Да
Точное равенство 1/6 Нет Нет
Форматная определённость Да Да
Результат округления имеет меньшую абсолютную погрешность для данного исходного числа.
Однако из этого не следует, что округление универсально предпочтительнее усечения во всех математических и технических задачах.
Выбор операции должен определяться назначением системы.
7.15. Карта ноотехнического уровня понятийного объекта
Объект: Понятие класса точности.
Идентификатор: NOO-CONCEPT-CLASS-0001.
Характеристика Состояние
Терминологическая определённость Установлена
Математическая параметризация d; = 10;
Область номеров классов Положительные целые числа
Связь с операциями Определяется отдельными профилями
Гносеологическое содержание Требует дополнительного сопоставления с исходной авторской системой
Гносеологический объём Имеет математическую конкретизацию
Гносеологический состав Полная авторская интерпретация не подтверждена
Машинно-обрабатываемость Возможна по установленной схеме
Доказательственная определённость Подтверждены только явно сформулированные математические свойства
Реальная эксплуатация Не исследована
Эта карта демонстрирует важное различие между формализацией отдельной математической характеристики и завершённой гносеологической разработкой понятия.
7.16. Образец карты ноотехнического уровня экосистемы
Объект: NOO-ECO-DEC-0001.
Тип: специализированный математический ноотопоценоз.
Предлагается использовать следующие критерии.
Характеристика Состояние в демонстрационном проекте
Состав компонентов Определён
Типизированные отношения Предложены
Нормативная редакция Указана
Ноокарион Описан
Семантические координаты Требуют технической реализации
Математическая проверка Продемонстрирована на отдельных примерах
Репродуктивные связи Определены концептуально
Конфигурационный контроль Специфицирован
Интеграционное испытание Не проводилось
Федеративное взаимодействие Не исследовано
Эксплуатационные показатели Отсутствуют
Следовательно, экосистема обладает статусом проектно определённого исследовательского объекта.
Её эксплуатационная готовность не может считаться подтверждённой.
7.17. Унифицированный бланк паспорта
ПАСПОРТ НООИНЖЕНЕРНОГО ОБЪЕКТА
1. Идентификатор: __________________
2. Наименование: __________________
3. Тип: __________________
4. Назначение: __________________
5. Предметная область: __________________
6. Нормативная система: __________________
7. Редакция: __________________
8. Основные определения: __________________
9. Ноокарион: __________________
10. Ноогеном: __________________
11. Структурные компоненты: __________________
12. Семантические координаты: __________________
13. Ноомембраны и интерфейсы: __________________
14. Критические инварианты: __________________
15. Допустимые операции: __________________
16. Проверочные методы: __________________
17. Доказательственные свидетельства: __________________
18. Репродуктивный пакет: __________________
19. Источники происхождения: __________________
20. Конфигурационные зависимости: __________________
21. Известные ограничения: __________________
22. Техническая зрелость: __________________
23. Итоговый нормативный статус: __________________
7.18. Унифицированный бланк карты качества
КАРТА НООТЕХНИЧЕСКОГО УРОВНЯ И КАЧЕСТВА
Идентификатор объекта: __________________
Нормативная редакция: __________________
Основание оценки: __________________
Область применения: __________________
Характеристика Метод оценки Полученные данные Статус
Предметная определённость
Математическая корректность
Семантическая определённость
Документационная полнота
Нормативная прослеживаемость
Репродуктивность
Проверяемость
Техническая реализация
Интероперабельность
Надёжность
Обязательные условия допуска: __________________
Невыполненные требования: __________________
Дополнительные исследования: __________________
Итоговый статус: __________________
Основания заключения: __________________
7.19. Общий вывод приложения 7
Представленные образцы позволяют перейти от общего определения нооинженерного объекта к системе конкретных паспортных и оценочных документов.
Особое значение имеет разделение математических, нормативных, репродуктивных и технических характеристик.
На примерах рационального числа 1/6, его конечного представления и понятия класса точности показана возможность регистрации различных типов ноообъектов.
При этом демонстрационные математические расчёты не отождествляются с промышленными испытаниями.
Таким образом, паспорт ноообъекта предназначен для сохранения его определённости и происхождения, а карта ноотехнического уровня — для многокритериальной регистрации подтверждённых и неподтверждённых характеристик без подмены математической корректности условным числовым рейтингом.
ПРИЛОЖЕНИЕ 8. ОБРАЗЦЫ НООИММУННЫХ, НООРЕПРОДУКТИВНЫХ И НООИННОВАЦИОННЫХ ПРОТОКОЛОВ
8.1. Назначение приложения
Настоящее приложение содержит образцы протоколов, предназначенных для документирования трёх взаимосвязанных видов нооинженерной деятельности:
нооиммунной проверки;
ноорепродуктивного воспроизводства;
нооинновационного изменения.
В общей теории нооинженерных экосистем эти функции рассматриваются как различные механизмы функционирования и развития ментальных объектов.
Нооиммунный протокол предназначен для регистрации проверки допустимости.
Ноорепродуктивный протокол — для подтверждения повторного получения предусмотренного объекта или результата.
Нооинновационный протокол — для организации разработки и проверки изменения.
При этом соответствующие процедуры могут использовать общие сведения.
Например, изменение математической операции может потребовать повторной нооиммунной проверки и обновления репродуктивной спецификации.
Однако необходимо сохранять самостоятельность заключений.
Нооиммунная допустимость не доказывает репродуктивность.
Репродуктивность не гарантирует математическую корректность исходной спецификации.
Инновационная новизна не означает технического превосходства.
Таким образом, протоколы должны составлять взаимосвязанную, но функционально разделённую систему.
8.2. Общие требования к протоколам
Предлагается следующая обязательная структура.
Идентификатор протокола.
Тип процедуры.
Проверяемый или изменяемый объект.
Нормативная редакция.
Основание проведения.
Используемые определения.
Входные данные.
Алгоритм или процедура.
Проверяемые требования.
Полученные результаты.
Свидетельства.
Ограничения заключения.
Ответственные роли.
Итоговый статус.
При этом необходимо различать реально выполненную процедуру и демонстрационный расчёт, приведённый в документации.
В настоящем приложении все заполненные образцы имеют статус учебно-исследовательских моделей протоколов.
Они не удостоверяют проведение фактических машинных испытаний либо независимой внешней экспертизы.
8.3. Образец нооиммунного протокола № 1. Проверка усечения
Идентификатор: IMM-DEC-0001.
Тип: математическая и форматная нооиммунная проверка.
Объект: NOO-DEC-T1-0001.
Исходное значение: 1/6.
Нормативный профиль: первый класс, усечение по направлению к нулю.
Редакция: MAT-T-1.0.
Назначение: установить правильность конкретного результата.
8.3.1. Проверяемое требование
Установлено:
d; = 10.
Операция:
T;(x) = sgn(x) · floor(|x|·10;;)/10;;.
Ожидаемый результат:
0,1666666666.
8.3.2. Входные данные
Числитель: 1.
Знаменатель: 6.
Знак: положительный.
Номер класса: 1.
Метод: точное рациональное усечение.
8.3.3. Контрольное вычисление
10;; = 6 · 1666666666 + 4.
Условия:
0 ; 4 < 6.
Следовательно:
T;(1/6) = 1666666666/10;;.
Каноническая запись:
0,1666666666.
8.3.4. Проверочная матрица
Код Требование Свидетельство Результат
IMM-01 Знаменатель положителен 6 > 0 Соответствует
IMM-02 Класс допустим n = 1 Соответствует
IMM-03 Количество позиций равно десяти d; = 10 Соответствует
IMM-04 Масштаб определён B; = 10;; Соответствует
IMM-05 Целочисленное равенство правильно 10;; = 6·1666666666 + 4 Соответствует
IMM-06 Остаток допустим 0 ; 4 < 6 Соответствует
IMM-07 Результат соответствует усечению 0,1666666666 Соответствует
IMM-08 Формат содержит десять цифр Контроль записи Соответствует
IMM-09 Происхождение определено Исходное число 1/6 Соответствует
8.3.5. Заключение
Результат: математическая корректность приведённого усечения подтверждена точным расчётом.
Область заключения: конкретный объект 1/6, первый класс, указанная операция.
Не подтверждается: универсальная корректность какой-либо непредъявленной программы.
Статус протокола: демонстрационный.
Таким образом, нооиммунная процедура имеет ограниченный, но математически определённый предмет.
8.4. Образец нооиммунного протокола № 2. Обнаружение нарушения
Идентификатор: IMM-DEC-0002.
Тип: отрицательная проверка.
Исходное число: 1/6.
Нормативный профиль: первый класс, усечение к нулю.
Предъявленный результат:
0,1666666667.
8.4.1. Нормативный контроль
Правильное усечение:
T;(1/6) = 0,1666666666.
Следовательно:
0,1666666667 ; T;(1/6).
Таким образом, предъявленный результат нарушает установленную спецификацию.
8.4.2. Характер нарушения
Тип: нарушение нормативного математического контракта.
Источник: использование результата округления вместо результата усечения.
Критическое требование: правильность операции.
Процедурное заключение: отклонение в профиле усечения.
Однако необходимо учитывать:
R;(1/6) = 0,1666666667.
Следовательно, предъявленное значение является математически корректным результатом другой операции.
Таким образом, нооиммунное отклонение не означает признания соответствующего конечного числа бессмысленным или математически недопустимым вообще.
8.4.3. Рекомендуемое действие
Необходимо определить фактически использованную операцию.
Если предполагалось усечение, результат подлежит исправлению.
Если предполагалось округление, требуется изменение нормативного профиля либо создание самостоятельного объекта.
При этом скрытая замена операции не допускается.
8.5. Образец нооиммунного протокола № 3. Проверка алгебраического утверждения
Идентификатор: IMM-ALG-0001.
Тип: проверка универсального математического утверждения.
Предмет: ассоциативность классового умножения первого класса.
Операция:
a ;; b = T;(ab).
Проверяемое утверждение:
;a,b,c ; D;: (a ;; b) ;; c = a ;; (b ;; c).
8.5.1. Контрольные значения
Пусть:
h = 10;;;;
a = h;
b = 0,9;
c = 2.
Все значения принадлежат D;.
8.5.2. Левая часть
a ;; b = T;(0,9·10;;;) = 0.
Следовательно:
(a ;; b) ;; c = 0.
8.5.3. Правая часть
b ;; c = T;(1,8) = 1,8.
Поэтому:
a ;; (b ;; c) = T;(1,8·10;;;).
Следовательно:
a ;; (b ;; c) = 10;;;.
8.5.4. Заключение
Получено:
0 ; 10;;;.
Следовательно, предъявлено корректное математическое опровержение универсальной ассоциативности соответствующей операции.
Итог: утверждение об ассоциативности отклонено.
Статус: математический контрпример.
Однако сама операция ;; остаётся математически определённой.
Следовательно, нооиммунная проверка должна отклонять именно неправомерное универсальное утверждение, а не объявлять всю классовую систему несуществующей.
8.6. Образец нооиммунного протокола № 4. Проверка семантического изменения
Идентификатор: IMM-SEM-0001.
Тип: контроль нормативного тождества понятия.
Исходное наименование: класс точности конечной десятичной экспликации.
Предлагаемое наименование: класс экспликации.
Исходная редакция: CLASS-1.0.
Предлагаемая редакция: CLASS-1.1.
8.6.1. Предмет проверки
Необходимо установить, изменяется ли смысл понятия.
Исходная математическая спецификация:
d; = 10;.
В новой редакции сохраняются:
область номеров классов;
формула количества позиций;
связь класса с конечным десятичным представлением.
Изменяется только предпочтительное терминологическое обозначение.
8.6.2. Проверочные уровни
Уровень Предмет Заключение
Регистрационный Историческая линия понятия Сохраняется
Формальный Формула d; = 10; Сохраняется
Структурный Зависимости в указанной математической модели По исходной спецификации не изменяются
Гносеологический Полное содержание, объём и состав в авторском смысле Отдельная экспертиза не выполнена
8.6.3. Заключение
В пределах представленной формальной спецификации изменение может рассматриваться как терминологическое.
Однако соответствующий вывод не должен автоматически объявляться полным доказательством закона строгого тождества во всей авторской гносеологической интерпретации.
Статус: частичное формально-нормативное соответствие подтверждается представленными определениями; полная гносеологическая экспертиза не заявляется.
8.7. Ноорепродуктивный протокол: назначение
Нооpeпродуктивный протокол предназначен для документирования повторного получения определённого объекта.
При этом необходимо установить, что именно подлежит воспроизводству.
Например, возможно требование воспроизвести:
математическое значение;
каноническую запись;
структуру объекта;
результат определённой операции;
историческую техническую конфигурацию;
нормативное состояние системы.
Соответствующие задачи различаются.
Для математического воспроизводства может быть достаточен точный алгоритм.
Для технической репродукции может потребоваться сохранение программных зависимостей.
Следовательно, протокол должен иметь установленный критерий соответствия.
8.8. Образец ноорепродуктивного протокола № 1
Идентификатор: REP-DEC-0001.
Объект: NOO-DEC-T1-0001.
Репродуктивная цель: повторное получение десятизначного усечения числа 1/6.
Нормативная редакция: MAT-T-1.0.
Исходный математический объект: 1/6.
8.8.1. Репродуктивный геном
В состав включаются:
числитель 1;
знаменатель 6;
номер класса 1;
правило d; = 10;;
операция усечения к нулю;
канонический формат.
8.8.2. Первая процедура
Используется точное целочисленное деление:
10;; = 6 · 1666666666 + 4.
Получаем:
0,1666666666.
8.8.3. Вторая процедура
Применяется поразрядное деление числа 1 на 6.
Первоначальный остаток:
r; = 1.
При умножении остатка на десять последовательно получаются десятичные цифры.
Первая цифра:
1.
Далее остаток обеспечивает последовательное получение цифры 6.
После десяти позиций получаем:
1666666666.
Следовательно, результат:
0,1666666666.
8.8.4. Сравнение результатов
Процедура Результат
Точное масштабированное деление 0,1666666666
Поразрядное деление 0,1666666666
Результаты совпадают.
При этом обе процедуры математически опираются на свойства целочисленного деления.
Следовательно, их различие не означает абсолютной независимости математических предпосылок.
8.8.5. Заключение
Математическая воспроизводимость: показана для данного примера.
Репродуктивный геном: определён.
Независимое техническое испытание двух программных реализаций: не проводилось.
Статус: демонстрационный репродуктивный протокол.
8.9. Образец ноорепродуктивного протокола № 2. Неполный источник
Идентификатор: REP-DEC-0002.
Предмет: возможность восстановления точного исходного объекта по конечному усечению.
Имеющиеся данные:
0,1666666666.
Класс: первый.
Операция: усечение к нулю.
Точная исходная дробь: отсутствует.
8.9.1. Исследование неоднозначности
Запись:
0,1666666666
может соответствовать исходному числу:
1/6.
Однако она также может быть получена усечением другого рационального числа:
0,16666666661.
Следовательно, исходное значение не определяется однозначно.
8.9.2. Заключение
Воспроизводство конечного значения: возможно.
Точное восстановление исходного математического объекта: не подтверждается.
Корректное довычисление следующих цифр исходного значения: невозможно без дополнительного источника.
Статус: недостаточно репродуктивных данных.
Таким образом, протокол должен различать отсутствие достаточной информации и математическое доказательство невозможности существования исходного объекта.
8.10. Образец ноорепродуктивного протокола № 3. Репродукция нормативной редакции
Идентификатор: REP-CONF-0001.
Предмет: восстановление исторического профиля усечения.
Исходная редакция: MAT-T-1.0.
Новая редакция: MAT-R-1.0.
Задача состоит в том, чтобы после создания профиля округления сохранить возможность получения прежних результатов усечения.
Для этого необходимы:
исходная формула T;;
правило количества позиций;
исторический идентификатор;
точные исходные значения;
контрольные математические примеры.
8.10.1. Контроль
Для числа 1/6 старый профиль должен продолжать выдавать:
0,1666666666.
Новый профиль округления должен выдавать:
0,1666666667.
Если оба результата доступны с сохранением собственных нормативных идентификаторов, обеспечивается необходимая преемственность двух профилей.
Однако она не означает их математической эквивалентности.
8.11. Нооинновационный протокол: назначение
Нооинновационный протокол предназначен для организации изменения математической, семантической или технической конструкции.
При этом необходимо различать:
исправление ошибки;
изменение реализации;
расширение функциональности;
изменение математической операции;
создание самостоятельной нормативной системы.
Например, замена ошибочного алгоритма при сохранении правильной спецификации может представлять собой исправление реализации.
Однако замена усечения округлением изменяет математическое определение операции.
Следовательно, требуется создание новой редакции либо самостоятельной ветви.
Особое значение имеет необходимость анализа зависимостей.
8.12. Образец нооинновационного протокола № 1. Создание профиля округления
Идентификатор: INN-DEC-0001.
Предмет: разработка профиля округления первого класса.
Исходная система: MAT-T-1.0.
Предлагаемая система: MAT-R-1.0.
Тип изменения: создание самостоятельного операционного профиля.
8.12.1. Основание инновации
В исходной системе используется усечение.
Однако для определённых вычислительных задач требуется операция выбора ближайшего значения соответствующей десятичной сетки.
Следовательно, предлагается разработать дополнительный профиль.
При этом не предполагается автоматическая отмена усечения.
8.12.2. Техническое задание
Новая операция должна:
Работать с точными рациональными исходными значениями.
Использовать шкалу d; = 10;.
Формировать значение установленной сетки.
Выбирать ближайшее допустимое значение.
При точной середине использовать выбор чётного коэффициента.
Правильно обрабатывать отрицательные числа.
Сохранять нормативную идентификацию режима.
Предусматривать математически проверяемые результаты.
8.12.3. Математическая спецификация
Для:
B; = 10^(10;)
определяется:
R;(x) = k/B;,
где k — ближайшее к xB; целое число с установленным правилом разрешения точной середины.
При этом:
|x ; R;(x)| ; 1/(2B;).
8.12.4. Контрольные случаи
Исходное значение Ожидаемый результат первого класса
1/8 0,1250000000
1/3 0,3333333333
1/6 0,1666666667
;1/6 ;0,1666666667
0,00000000005 0,0000000000
0,00000000015 0,0000000002
;0,00000000015 ;0,0000000002
8.12.5. Анализ изменений
Сохраняются:
шкала классов;
количество десятичных позиций;
десятичная сетка;
каноническое представление.
Изменяются:
математическая операция;
результаты для определённых исходных значений;
погрешностная характеристика;
граничные правила обработки.
Следовательно, необходимо создать самостоятельную нормативную спецификацию.
8.12.6. Анализ рисков
Основные риски:
скрытая подмена усечения округлением;
неправильное разрешение точной середины;
ошибки при отрицательных значениях;
двойное округление;
необоснованное повторное использование прежних доказательств;
утрата точных репродуктивных источников.
Для каждого риска необходимо предусмотреть соответствующий контроль.
8.12.7. Решение по проекту
Математическая спецификация: определена.
Контрольные расчёты: представлены.
Программная реализация: в данном протоколе отсутствует.
Самостоятельная нормативная ветвь: рекомендуется.
Окончательное внедрение: требует опытной реализации и независимых испытаний.
8.13. Образец нооинновационного протокола № 2. Повышение класса
Идентификатор: INN-CLASS-0001.
Предмет: переход от первого класса к второму.
Исходный класс: n = 1.
Целевой класс: n = 2.
8.13.1. Исходные параметры
Первый класс:
d; = 10.
Второй класс:
d; = 100.
Следовательно, количество десятичных позиций увеличивается в десять раз.
Однако необходимо разграничивать увеличение формальной длины записи и повышение фактической точности конкретного результата.
8.13.2. Пример с рациональным числом 1/8
Первый класс:
0,1250000000.
Второй класс:
0,125
с последующими девяноста семью нулями после первых трёх десятичных цифр.
Оба представления численно равны исходному рациональному числу.
Следовательно, фактическая погрешность в обоих случаях равна нулю.
8.13.3. Пример с рациональным числом 1/3
Первый класс:
0,3333333333.
Для второго класса усечения требуется сто цифр 3 после десятичного разделителя.
При этом простое добавление нулей к первому представлению не создаёт правильной стозначной экспликации исходного числа.
8.13.4. Заключение
Изменение класса: математически определено.
Необходимое условие правильного довычисления: сохранение точного исходного объекта.
Форматное расширение: допускается как самостоятельная операция, не равная перевычислению исходного значения.
Статус: демонстрационное описание допустимой классовой инновации.
8.14. Образец нооинновационного протокола № 3. Новое терминологическое обозначение
Идентификатор: INN-SEM-0001.
Предмет: изменение названия понятия класса точности.
Исходное обозначение: класс точности.
Предлагаемое обозначение: класс конечной экспликации.
8.14.1. Исходные основания
В обеих редакциях сохраняется формула:
d; = 10;.
Предметная область и математическая структура не изменяются.
Следовательно, предполагается преимущественно терминологическое изменение.
8.14.2. Необходимые проверки
Необходимо установить:
не изменилось ли содержание формальной спецификации;
сохраняется ли область номеров классов;
не изменились ли правила операций;
не возникли ли новые неоднозначности;
сохраняются ли исторические ссылки.
При этом совпадение формулы не означает автоматически полного совпадения всех гносеологических характеристик понятия.
Следовательно, протокол должен содержать соответствующее ограничение.
8.14.3. Заключение
Нормативное терминологическое изменение: допустимо в пределах описанной математической модели.
Математическая операция: не изменяется.
Историческая ссылка на исходное понятие: должна сохраняться.
Полная гносеологическая эквивалентность: требует самостоятельной экспертизы.
8.15. Согласованное использование трёх типов протоколов
Рассмотрим изменение профиля усечения на профиль округления.
Нооинновационный протокол фиксирует новую математическую операцию.
Нооиммунный протокол проверяет её соответствие установленным правилам.
Ноорепродуктивный протокол обеспечивает возможность повторного получения результатов обеих редакций.
Следовательно, формируется следующая последовательность:
Инновационное предложение ; Спецификация ; Проверка ; Репродуктивная регистрация ; Нормативное решение.
Однако эта последовательность может содержать обратные переходы.
Например, обнаружение ошибки при проверке может потребовать изменения математического определения.
При этом необходимо сохранить историю предложенных редакций.
Таким образом, согласованное использование протоколов обеспечивает контролируемое развитие нооинженерных объектов.
8.16. Общая матрица доказательственных статусов
Вид результата Подтверждает Не подтверждает автоматически
Синтаксическая проверка Допустимость записи Математическую истинность
Форматная проверка Соответствие форме Правильность исходного вычисления
Арифметическое свидетельство Определённый числовой результат Универсальную корректность программы
Формальное доказательство Следование в установленной системе Эмпирическую истинность предпосылок
Повторное получение результата Репродуктивность в заданных условиях Безошибочность исходного метода
Проверка версии Нормативную прослеживаемость Полную семантическую эквивалентность
Инновационная экспертиза Определённые свойства нововведения Универсальное превосходство
Эксплуатационные испытания Работу в испытанных условиях Работу во всех возможных условиях
Данная матрица должна использоваться для ограничения силы итоговых заключений.
8.17. Унифицированный бланк нооиммунного протокола
НОООИММУННЫЙ ПРОТОКОЛ
Идентификатор: __________________
Объект: __________________
Нормативная система: __________________
Редакция: __________________
Предмет проверки: __________________
Основание: __________________
Проверяемые требования: __________________
Входные данные: __________________
Метод: __________________
Полученные результаты: __________________
Математические свидетельства: __________________
Нормативные свидетельства: __________________
Обнаруженные нарушения: __________________
Неисследованные характеристики: __________________
Ограничения метода: __________________
Итоговый статус: __________________
Ответственный за процедуру: __________________
8.18. Унифицированный бланк ноорепродуктивного протокола
НООРЕПРОДУКТИВНЫЙ ПРОТОКОЛ
Идентификатор: __________________
Объект: __________________
Предмет воспроизводства: __________________
Критерий соответствия: __________________
Исходный математический или семантический объект: __________________
Нормативная редакция: __________________
Репродуктивный геном: __________________
Алгоритм: __________________
Техническая среда: __________________
Полученный результат: __________________
Контрольное значение: __________________
Свидетельства: __________________
Отклонения: __________________
Известные ограничения: __________________
Итоговый статус: __________________
8.19. Унифицированный бланк нооинновационного протокола
НООИННОВАЦИОННЫЙ ПРОТОКОЛ
Идентификатор: __________________
Исходный объект: __________________
Исходная нормативная редакция: __________________
Предлагаемое изменение: __________________
Тип изменения: __________________
Назначение: __________________
Исходные определения: __________________
Новые определения: __________________
Сохраняемые инварианты: __________________
Изменяемые характеристики: __________________
Затронутые зависимости: __________________
Предполагаемые преимущества: __________________
Риски: __________________
Требуемые математические доказательства: __________________
Программа испытаний: __________________
Репродуктивные требования: __________________
Нормативное решение: __________________
Необходимые последующие НИОКР: __________________
8.20. Общий вывод приложения 8
Представленные протоколы предназначены для практической организации проверки, воспроизводства и развития нооинженерных объектов.
На математических примерах показана необходимость разделять корректность результата относительно конкретного нормативного профиля, возможность повторного получения исходного объекта и изменение самой операции.
Особое значение имеет возможность фиксации отрицательных результатов.
Например, обнаруженный контрпример может опровергать определённое универсальное алгебраическое утверждение, не делая всю математическую систему бессмысленной.
Таким образом, нооиммунные, ноорепродуктивные и нооинновационные протоколы образуют взаимосвязанную систему доказательственно контролируемого функционирования и развития ментальных объектов при сохранении самостоятельности каждой процедуры.
ПРИЛОЖЕНИЕ 9. БИБЛИОГРАФИЯ ОСНОВНЫХ ИСТОЧНИКОВ ПО ИНЖЕНЕРИИ, ОНТОИНЖЕНЕРИИ, БИОЛОГИИ, МЕТРОЛОГИИ И СТАНДАРТИЗАЦИИ
9.1. Принципы формирования библиографии
Настоящая библиография предназначена для документирования концептуальных, научных и нормативных источников, имеющих значение для разработки нооинженерной программы.
Источники разделены на тематические группы.
Отдельно выделены исходные авторские публикации В. К. Петросяна.
Далее представлены работы по системной и программной инженерии, инженерии знаний, формальным онтологиям, биологии, экологии, метрологии, стандартизации и математическим вычислениям.
Особое значение имеет различие между источником авторской концепции и внешней методологической литературой.
Например, работы по биологии используются для исследования эвристических аналогий.
Но они не являются доказательством существования биологических процессов внутри ментальных объектов.
Равным образом международные технические стандарты предоставляют нормативные методы, однако не доказывают исходных философских положений теории ментальных объектов.
Для удобства дальнейшего редактирования библиографическим записям присвоены устойчивые номера Б-01—Б-65.
В окончательном издательском оформлении допускается преобразование реестра в алфавитный библиографический список при сохранении ссылок из текста монографии.
Состояние нормативных документов приводится по сведениям, доступным на октябрь 2026 года.
9.2. Авторские основания теории ментальных объектов и гармонической математики
Б-01. Петросян В. К. Пролегомены к инновационной войне по основаниям гармонической математики. М.: ИРПО, 2002. 140 с.
Основной авторский источник по гармонической логике, математике и теории ментальных объектов. Содержит исходные формулировки ЗСТ, ЗИП и закона гармонии, а также концепцию математики как технической науки.
Б-02. Петросян В. К. Инновационная война как способ оптимизации эволюции логико-математических систем // Стили в математике: социокультурная философия математики. СПб.: РХГИ, 1999. С. 507–532.
Источник авторской программы критического сопоставления и развития альтернативных логико-математических систем.
Б-03. Петросян В. К. Критика аристотелевской теории отрицания. М.: ИРПО, 2001. 70 с.
Историко-методологический источник по авторской критике традиционных логических оснований.
Б-04. Петросян В. К. Критика канторовской «диагональной процедуры». М.: ИРПО, 2001. 117 с.
Источник авторской исследовательской позиции по вопросам оснований теории множеств. Его математические утверждения требуют самостоятельной формальной оценки.
Б-05. Петросян В. К. Математика как техническая наука: воспоминание о будущем // Пролегомены к инновационной войне по основаниям гармонической математики. М.: ИРПО, 2002. Раздел 1.2.
Концептуальный источник по инженерной интерпретации математической деятельности в рамках теории ментальных объектов.
Эти работы определяют историческое происхождение авторской программы, но не заменяют математической проверки её специальных утверждений.
9.3. Системная и программная инженерия
Б-06. Липаев В. В. Программная инженерия. Методологические основы. М.: ТЕИС, 2006. 608 с.
Основы жизненного цикла программных систем, требований, качества, верификации и управления конфигурацией.
Б-07. INCOSE. INCOSE Systems Engineering Handbook: A Guide for System Life Cycle Processes and Activities. 5th ed. Wiley, 2023.
Справочное руководство по практике системной инженерии.
Б-08. ISO/IEC/IEEE 15288:2023. Systems and software engineering — System life cycle processes.
Международный стандарт процессов жизненного цикла систем.
Б-09. ISO/IEC/IEEE 12207:2026. Systems and software engineering — Software life cycle processes.
Актуальная редакция стандарта процессов жизненного цикла программного обеспечения. Заменяет редакцию 2017 года.
Б-10. ISO/IEC/IEEE 29148:2018. Systems and software engineering — Life cycle processes — Requirements engineering.
Инженерия требований. По состоянию на октябрь 2026 года действует редакция 2018 года; ведётся работа над её заменой.
Б-11. ISO/IEC/IEEE 42010:2022. Software, systems and enterprise — Architecture description.
Нормативные требования к архитектурным описаниям.
Б-12. ISO/IEC/IEEE 15289:2019. Systems and software engineering — Content of life-cycle information items (documentation).
Стандарт информационных и документационных объектов жизненного цикла.
Б-13. ISO 10007:2017. Quality management — Guidelines for configuration management.
Методологическая основа организации управления конфигурацией.
Б-14. ISO/IEC 25010:2023. Systems and software engineering — Systems and software Quality Requirements and Evaluation (SQuaRE) — Product quality model.
Модель характеристик качества информационных и программных продуктов.
Б-15. Sommerville I. Software Engineering. 10th ed. Pearson, 2016.
Общий курс программной инженерии, требований, архитектуры и качества.
Б-16. NASA. NASA Systems Engineering Handbook. NASA/SP-2016-6105 Rev. 2. Washington, DC: NASA, 2016.
Методологический источник по процессам системной инженерии.
Б-17. ISO 31000:2018. Risk management — Guidelines.
Методы организации управления рисками.
Б-18. IEEE Std 754-2019. IEEE Standard for Floating-Point Arithmetic.
Технический стандарт арифметики с плавающей точкой; имеет значение для разграничения машинных представлений и точной рациональной арифметики.
Назначение группы
Источники Б-06—Б-18 используются прежде всего для разработки требований, архитектуры, жизненного цикла, качества, проверочных процедур и управления изменениями.
При этом они не являются источниками исходной авторской ноогенетической или гармонико-математической терминологии.
9.4. Инженерия знаний и формальные онтологии
Б-19. Gruber T. R. A Translation Approach to Portable Ontology Specifications // Knowledge Acquisition. 1993. Vol. 5, No. 2. P. 199–220. DOI: 10.1006/knac.1993.1008.
Основополагающая публикация по формальной спецификации концептуализаций и переносимости онтологий.
Б-20. Studer R., Benjamins V. R., Fensel D. Knowledge Engineering: Principles and Methods // Data & Knowledge Engineering. 1998. Vol. 25, Nos. 1–2. P. 161–197. DOI: 10.1016/S0169-023X(97)00056-6.
Обзор принципов и методов инженерии знаний.
Б-21. Uschold M., Gruninger M. Ontologies: Principles, Methods and Applications // The Knowledge Engineering Review. 1996. Vol. 11, No. 2. P. 93–136.
Основы методологии разработки и применения онтологий.
Б-22. G;mez-P;rez A., Fern;ndez-L;pez M., Corcho O. Ontological Engineering: With Examples from the Areas of Knowledge Management, e-Commerce and the Semantic Web. London: Springer, 2004. DOI: 10.1007/b97353.
Специализированная монография по онтоинженерным технологиям.
Б-23. Noy N. F., McGuinness D. L. Ontology Development 101: A Guide to Creating Your First Ontology. Stanford University, 2001.
Практическое руководство по разработке онтологических моделей.
Б-24. Guarino N., Oberle D., Staab S. What Is an Ontology? // Handbook on Ontologies. 2nd ed. Berlin; Heidelberg: Springer, 2009. P. 1–17.
Анализ философских и технических значений понятия онтологии.
Б-25. Staab S., Studer R. (eds.). Handbook on Ontologies. 2nd ed. Berlin; Heidelberg: Springer, 2009.
Систематический справочник по формальным онтологиям и их применению.
Б-26. Baader F., Calvanese D., McGuinness D. L., Nardi D., Patel-Schneider P. F. (eds.). The Description Logic Handbook: Theory, Implementation, and Applications. 2nd ed. Cambridge: Cambridge University Press, 2007.
Формальные основания дескрипционных логик и онтологических механизмов вывода.
Назначение группы
Эти источники обеспечивают разработку концептуальных моделей, формальных онтологий и средств семантической совместимости.
При этом необходимо разграничивать онтологический класс и гносеологические категории содержания, объёма и состава понятия в исходной гармонической логике.
9.5. Семантические технологии W3C
Б-27. W3C. RDF 1.1 Concepts and Abstract Syntax. Recommendation, 25 February 2014.
https://www.w3.org/TR/rdf11-concepts
Б-28. W3C. OWL 2 Web Ontology Language: Document Overview. Second Edition, Recommendation, 11 December 2012.
https://www.w3.org/TR/owl2-overview
Б-29. W3C. SKOS Simple Knowledge Organization System Reference. Recommendation, 18 August 2009.
https://www.w3.org/TR/skos-reference
Б-30. W3C. Shapes Constraint Language (SHACL). Recommendation, 20 July 2017.
https://www.w3.org/TR/shacl
Б-31. W3C. PROV-O: The PROV Ontology. Recommendation, 30 April 2013.
https://www.w3.org/TR/prov-o
Б-32. W3C. SPARQL 1.1 Query Language. Recommendation, 21 March 2013.
https://www.w3.org/TR/sparql11-query
Разграничение функций
RDF предназначен для представления информационных графов.
OWL предоставляет язык формальных онтологий с установленной семантикой.
SKOS предназначен для организации понятийных систем и тезаурусов.
SHACL используется для валидации RDF-данных.
PROV-O позволяет описывать происхождение информационных объектов.
SPARQL обеспечивает выполнение определённых запросов к RDF-данным.
Следовательно, эти средства должны использоваться относительно конкретных функций нооинженерной экосистемы.
9.6. Терминологическая работа и стандартизация тезаурусов
Б-33. ISO 704:2022. Terminology work — Principles and methods.
Основы терминологической работы и составления определений.
Б-34. ISO 1087:2019. Terminology work and terminology science — Vocabulary.
Базовые термины и определения терминологической науки.
Б-35. ISO 25964-1:2011. Information and documentation — Thesauri and interoperability with other vocabularies — Part 1: Thesauri for information retrieval.
Принципы разработки и сопровождения тезаурусов.
Б-36. ISO 25964-2:2013. Information and documentation — Thesauri and interoperability with other vocabularies — Part 2: Interoperability with other vocabularies.
Методы установления соответствий между различными словарными и понятийными системами.
По состоянию на 11 октября 2026 года следующая редакция ISO 25964-1 находится на стадии публикации и должна заменить версию 2011 года после официального выпуска.
Следовательно, при подготовке окончательной редакции монографии необходимо повторно проверить её статус.
9.7. Биология, экология и эволюционная теория
Б-37. Alberts B., Heald R., Johnson A., Morgan D., Raff M., Roberts K., Walter P. Molecular Biology of the Cell. 7th ed. New York: W. W. Norton & Company, 2022.
Фундаментальный учебник по клеточной организации, молекулярным механизмам и биологической регуляции.
Б-38. Urry L. A., Cain M. L., Wasserman S. A., Minorsky P. V., Orr R. B. Campbell Biology. 12th ed. Pearson, 2022.
Общая биология, наследственность, эволюция и функционирование организмов.
Б-39. Begon M., Townsend C. R., Harper J. L. Ecology: From Individuals to Ecosystems. 4th ed. Malden: Blackwell Publishing, 2006.
Общая экология, популяционная организация и взаимодействие организмов со средой.
Б-40. Futuyma D. J., Kirkpatrick M. Evolution. 4th ed. Sunderland, MA: Sinauer Associates, 2017.
Эволюционная теория, естественный отбор и историческое развитие биологических популяций.
Б-41. Mayr E. What Evolution Is. New York: Basic Books, 2001.
Общие основания эволюционной биологии.
Б-42. Ashby W. R. An Introduction to Cybernetics. London: Chapman & Hall, 1956.
Системы управления, регуляция и принципы кибернетики.
Б-43. von Bertalanffy L. General System Theory: Foundations, Development, Applications. New York: George Braziller, 1968.
Общая теория систем и принципы исследования сложной организации.
Б-44. Waddington C. H. The Strategy of the Genes. London: George Allen & Unwin, 1957.
Исторический источник по проблемам развития и генетической организации организмов.
Б-45. Holland J. H. Hidden Order: How Adaptation Builds Complexity. Reading, MA: Addison-Wesley, 1995.
Исследование адаптации и сложных систем.
Значение биологической литературы
Источники Б-37—Б-45 используются главным образом для методологического анализа функциональных и структурных аналогий.
Они не подтверждают буквальное биологическое существование ноогеномов, ноомембран или нооиммунных механизмов.
Для нооинженерии соответствующие аналогии должны преобразовываться в самостоятельные инженерные определения и проверочные процедуры.
9.8. Метрология и оценивание неопределённости
Б-46. JCGM 100:2008. Evaluation of Measurement Data — Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement.
Основное руководство по выражению неопределённости измерений.
Б-47. JCGM 200:2012. International Vocabulary of Metrology — Basic and General Concepts and Associated Terms (VIM).
Метрологические термины и определения.
Б-48. JCGM 101:2008. Evaluation of Measurement Data — Supplement 1 to the Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement — Propagation of Distributions Using a Monte Carlo Method.
Методы распространения распределений с использованием моделирования.
Б-49. JCGM GUM-6:2020. Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement — Part 6: Developing and Using Measurement Models.
Методология построения и применения моделей измерений.
Б-50. JCGM 106:2012. Evaluation of Measurement Data — The Role of Measurement Uncertainty in Conformity Assessment.
Применение неопределённости измерений при оценке соответствия.
Б-51. BIPM. The International System of Units (SI). 9th ed. S;vres: Bureau International des Poids et Mesures, 2019, с последующими официальными обновлениями.
Нормативно-метрологические основания Международной системы единиц.
Б-52. ISO/IEC 17025:2017. General Requirements for the Competence of Testing and Calibration Laboratories.
Требования к компетентности испытательных и калибровочных лабораторий.
Б-53. Taylor J. R. An Introduction to Error Analysis: The Study of Uncertainties in Physical Measurements. 2nd ed. Sausalito: University Science Books, 1997.
Математические и методологические основы анализа ошибок измерений.
Б-54. JCGM 100:2008/Amd.1:2026. Evaluation of Measurement Data — Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement. Amendment 1: Nonlinearity in Measurement Models.
Поправка 2026 года, посвящённая вопросам нелинейности моделей измерений.
Официальные документы JCGM доступны через BIPM:
https://www.bipm.org/en/committees/jc/jcgm/publications
Граница метрологической аналогии
Физическая неопределённость измерения не должна автоматически отождествляться с математической ошибкой усечения.
Например, для точного рационального числа и правильно определённой операции можно математически доказать определённую абсолютную погрешность.
Это не является оценкой неопределённости физического эксперимента.
Следовательно, ноометрология должна использовать метрологическую литературу с обязательным разграничением предметных задач.
9.9. Математические основания и численные вычисления
Б-55. G;del K. ;ber formal unentscheidbare S;tze der Principia Mathematica und verwandter Systeme I // Monatshefte f;r Mathematik und Physik. 1931. Bd. 38. S. 173–198.
Классический источник по ограничениям достаточно выразительных формальных систем.
Б-56. Church A. An Unsolvable Problem of Elementary Number Theory // American Journal of Mathematics. 1936. Vol. 58, No. 2. P. 345–363.
Классическая работа по проблемам алгоритмической разрешимости.
Б-57. Turing A. M. On Computable Numbers, with an Application to the Entscheidungsproblem // Proceedings of the London Mathematical Society. 1936–1937. Series 2, Vol. 42. P. 230–265.
Основополагающий источник по математическим моделям вычисления.
Б-58. Higham N. J. Accuracy and Stability of Numerical Algorithms. 2nd ed. Philadelphia: SIAM, 2002.
Математические основы анализа точности и устойчивости численных алгоритмов.
Б-59. Knuth D. E. The Art of Computer Programming. Vol. 2: Seminumerical Algorithms. 3rd ed. Reading, MA: Addison-Wesley, 1997.
Алгоритмы целочисленной, рациональной и численной обработки.
Значение источников
Работы Б-55—Б-59 необходимы для корректной постановки задач математической экспликации, алгоритмической воспроизводимости и формальной проверяемости.
Они позволяют разграничивать точную математическую определённость объекта и фактические вычислительные возможности.
9.10. Организация и оценка научного знания
Б-60. Wilkinson M. D. et al. The FAIR Guiding Principles for Scientific Data Management and Stewardship // Scientific Data. 2016. Vol. 3. Article 160018. DOI: 10.1038/sdata.2016.18.
Принципы организации научных данных.
Б-61. San Francisco Declaration on Research Assessment (DORA). 2012.
Home
Декларация по совершенствованию оценки научных результатов.
Б-62. Hicks D., Wouters P., Waltman L., de Rijcke S., Rafols I. Bibliometrics: The Leiden Manifesto for Research Metrics // Nature. 2015. Vol. 520. P. 429–431. DOI: 10.1038/520429a.
Принципы ответственного использования научных показателей.
Б-63. Agreement on Reforming Research Assessment. Coalition for Advancing Research Assessment (CoARA), 2022.
https://coara.eu
Международная инициатива по совершенствованию процедур оценки научной деятельности.
Эти документы используются как методологические источники, а не как математические доказательства научной истинности.
9.11. Дополнительные нормативные источники по качеству и информационным моделям
Б-64. ISO 9001:2015. Quality Management Systems — Requirements.
Исторически значимая редакция требований к системам менеджмента качества. При окончательном издательском оформлении необходимо проверить статус новой редакции, разрабатываемой в 2026 году.
Б-65. ISO/IEC/IEEE 24765:2017. Systems and Software Engineering — Vocabulary.
Словарь базовых терминов системной и программной инженерии.
9.12. Тематическая карта библиографии
Предмет Основные источники Разделы монографии
Теория ментальных объектов Б-01—Б-05 Ч. I, III, VIII, X
Системная инженерия Б-06—Б-17 Ч. I, V, VI, X
Машинная арифметика Б-18, Б-58, Б-59 Ч. VII, VIII
Онтоинженерия Б-19—Б-26 Ч. I, IX, X
Семантические технологии Б-27—Б-32 Ч. II, IX, X
Терминология и тезаурусы Б-33—Б-36 Ч. VI, IX, X
Биологические аналогии Б-37—Б-45 Ч. II, III, IV
Метрология Б-46—Б-54 Ч. VI, VII
Основания вычислимости и доказательств Б-55—Б-59 Ч. VII, VIII, IX
Организация научного знания Б-60—Б-63 Ч. IX
Качество и инженерная терминология Б-64—Б-65 Ч. V, VI
9.13. Рекомендации по окончательному библиографическому оформлению
Перед подготовкой печатной редакции рекомендуется выполнить:
Сверку имён авторов.
Проверку полного названия каждой публикации.
Проверку издательства, года и объёма.
Уточнение статуса международных стандартов.
Проверку DOI и официальных адресов.
Разграничение оригинальных изданий и переводов.
Согласование библиографических ссылок в основном тексте.
Исключение неиспользованных источников либо их выделение в дополнительный список.
Проверку правомерности воспроизведения материалов.
Унификацию оформления по принятой издательской системе.
Особое значение имеет необходимость сохранять историческую точность авторских источников.
Например, публикации В. К. Петросяна 1990-х годов должны иметь собственную библиографическую идентификацию и не должны заменяться ссылками исключительно на последующие пересказы.
9.14. Общий вывод приложения 9
Представленная библиография объединяет несколько исследовательских традиций.
Авторские работы определяют концептуальные основания ментальной инженерии.
Системная и программная инженерия предоставляют методы проектирования, жизненного цикла, требований и управления конфигурацией.
Онтоинженерия и семантические технологии создают средства формальной организации понятийных систем.
Биология и экология предоставляют эвристические модели сложной организации, воспроизводства и адаптации.
Метрология и стандартизация обеспечивают методы установления требований, характеристик, неопределённости и соответствия.
Математические исследования определяют возможности и ограничения вычислений и формальных доказательств.
Таким образом, библиография предназначена для обеспечения исторической, методологической и нормативной прослеживаемости нооинженерной программы при сохранении самостоятельности каждой научной области.
ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ
Порядок использования
Настоящий предметный указатель предназначен для предварительной навигации по монографии.
Поскольку окончательная пагинация ещё не выполнена, используются отсылки к частям, главам и приложениям.
Обозначение:
Ч. III, гл. 2
означает вторую главу третьей части монографии.
Обозначение:
Прил. 7
означает седьмое приложение.
После окончательной вёрстки данные отсылки могут быть дополнены либо заменены номерами страниц.
А
Абсолютная погрешность — Ч. VI, гл. 1; Ч. VII, гл. 6, 11; Прил. 6, 7.
Адаптация ноообъекта — Ч. IV, гл. 5; Ч. X, гл. 4.
Алгоритмическая воспроизводимость — Ч. IV, гл. 2; Ч. VIII, гл. 4; Прил. 8.
Алгоритмическое представление — Ч. VII, гл. 4, 9; Прил. 6.
Арифметика классовая — Ч. VII, гл. 6; Прил. 6.
Архитектура нооинженерного объекта — Ч. V, гл. 2; Ч. X, гл. 1; Прил. 4.
Архитектура Метаорганона — Ч. X, гл. 1, 5.
Б
Биологические аналогии — Ч. I, гл. 6; Ч. III; Ч. IV; Прил. 2.
Биологическая эволюция и нооэволюция — Ч. IV, гл. 4; Ч. X, гл. 4; Прил. 2.
В
Валидация ноотехническая — Ч. V, гл. 5; Прил. 7.
Верификация ноотехническая — Ч. V, гл. 5; Ч. IX, гл. 5; Прил. 7, 8.
Версионирование — Ч. V, гл. 3; Ч. VI, гл. 6; Ч. X, гл. 2; Прил. 5.
Воспроизводимость — Ч. IV, гл. 2; Ч. V, гл. 5; Ч. VIII, гл. 4; Прил. 7, 8.
Вычислимость — Ч. VII, гл. 4, 9; Ч. VIII, гл. 6; Прил. 6, 9.
Г
Гармоническая логика — Ч. I, гл. 3; Ч. VIII, гл. 2; Ч. IX, гл. 1; Прил. 1.
Гармоническая математика — Ч. I, гл. 3; Ч. VIII; Ч. X, гл. 4; Прил. 1, 9.
Геном нооинженерный — см. Ноогеном.
Гносеологический объём — Ч. I, гл. 2–3; Ч. VIII, гл. 2; Ч. IX, гл. 3–4; Прил. 1.
Гносеологический состав — Ч. I, гл. 2–3; Ч. VIII, гл. 2; Ч. IX, гл. 3–4; Прил. 1.
Гносеологическое содержание — Ч. I, гл. 2–3; Ч. VIII, гл. 2; Ч. IX, гл. 3; Прил. 1.
Д
Десятичная сетка класса — Ч. VII, гл. 3–6; Прил. 6.
Доказательственная преемственность — Ч. IX, гл. 3; Ч. X, гл. 2; Прил. 5.
Доказательственное свидетельство — Ч. IV, гл. 1; Ч. V, гл. 5; Ч. IX, гл. 5; Прил. 8.
Довычисление — Ч. VII, гл. 9; Ч. VIII, гл. 6; Прил. 6.
З
Закон гармонии — Ч. I, гл. 3; Ч. VIII, гл. 2; Ч. X, гл. 2, 5; Прил. 1.
Закон исключённого пятого — Ч. I, гл. 3; Ч. VIII, гл. 2; Ч. IX, гл. 1, 5; Прил. 1.
Закон строгого тождества — Ч. I, гл. 3; Ч. VIII, гл. 2; Ч. IX, гл. 3; Ч. X, гл. 2, 5; Прил. 1, 5.
И
Изольдион — Ч. VIII, гл. 6; Ч. X, гл. 4; Прил. 1.
Изольдионика — Ч. VIII, гл. 6; Ч. X, гл. 4–5; Прил. 1.
Инвариант ноокариона — Ч. II, гл. 4; Ч. V, гл. 3; Прил. 5.
Инженерия знаний — Ч. I, гл. 5; Ч. IX, гл. 4–6; Прил. 9.
Инновационная война — Ч. I, гл. 1–3; Ч. VIII, гл. 5; Прил. 1, 9.
Интеллектуальные вычислительные системы — Ч. IX, гл. 5; Ч. X, гл. 4–5.
Интероперабельность — Ч. I, гл. 5; Ч. IX, гл. 4; Ч. X, гл. 1; Прил. 4.
К
Каноническая запись — Ч. VII, гл. 4, 11; Прил. 6.
Карта ноотехнического качества — Ч. V, гл. 6; Ч. VI, гл. 4; Прил. 7.
Квалитативная подсистема — Ч. I, гл. 3; Прил. 1.
Квантитативная подсистема — Ч. I, гл. 3; Прил. 1.
Класс точности — Ч. VII, гл. 3–11; Прил. 6–8.
Классовая арифметика — Ч. VII, гл. 6; Прил. 6, 8.
Классовая эквивалентность — Ч. VII, гл. 5; Прил. 6.
Конечная экспликация — Ч. VII, гл. 4, 9; Ч. VIII, гл. 6; Прил. 6.
Конфигурация ноообъекта — Ч. V, гл. 3; Ч. VI, гл. 6; Прил. 5.
Контрпример — Ч. VII, гл. 6, 11; Ч. VIII, гл. 3; Прил. 6, 8.
Л
Лананум — Ч. VIII, гл. 6; Прил. 1.
Логическая согласованность — Ч. VIII, гл. 3; Ч. IX, гл. 4–5.
М
Машинно-обрабатываемый тезаурус — Ч. X, гл. 3; Прил. 1, 9.
Межклассовые преобразования — Ч. VII, гл. 8; Прил. 6.
Ментальная инженерия — Введение; Ч. I; Ч. X, гл. 5; Заключение.
Ментальный артефакт — Ч. I, гл. 1–2; Прил. 1.
Метаизольдион — Ч. VIII, гл. 6; Прил. 1.
Метаорганон — Ч. X, гл. 1, 4–5; Заключение; Прил. 1.
Метаоператор — Ч. VIII, гл. 6.
Моделирование ноотехническое — Ч. V, гл. 5.
Н
Наследование нооинженерное — Ч. III, гл. 6; Ч. IV, гл. 4; Прил. 5.
Научное знание, организация — Ч. IX, гл. 6; Ч. X, гл. 1.
НИОКР ноотехнические — Ч. V, гл. 4; Ч. VI, гл. 3; Прил. 4, 9.
Ноовид — Ч. II, гл. 3; Прил. 1, 2.
Ноогенетика — Ч. III, гл. 1–3, 6; Прил. 1, 2.
Ноогеном — Ч. III, гл. 2; Ч. V, гл. 2; Прил. 1, 2, 7.
Ноогенотип — Ч. III, гл. 3; Прил. 1, 2.
Ноогеодезия — Ч. VI, гл. 2; Прил. 1, 2.
Ноогомеостаз — Ч. IV, гл. 5; Прил. 1, 2.
Нооинженерная экосистема — Ч. II, гл. 2; Ч. X, гл. 1; Прил. 4.
Нооинженерный объект — Ч. II, гл. 1; Ч. V, гл. 2; Прил. 1, 7.
Нооинноватика — Ч. IV, гл. 3; Ч. VIII, гл. 5; Прил. 8.
Нооиммунология — Ч. IV, гл. 1, 6; Ч. VIII, гл. 3; Прил. 8.
Ноокадастр — Ч. VI, гл. 2–3; Прил. 1.
Ноокарион — Ч. II, гл. 4; Ч. III, гл. 2; Прил. 5.
Ноолокация — Ч. II, гл. 5; Ч. VI, гл. 2–3; Прил. 4.
Ноомембрана — Ч. III, гл. 5; Прил. 1, 2.
Ноометрология — Ч. VI, гл. 1; Прил. 7.
Нооморфогенез — Ч. III, гл. 4; Прил. 1.
Нооморфология — Ч. III, гл. 4–5; Прил. 1, 2.
Ноонаследование — Ч. III, гл. 6; Прил. 1.
Ноопопуляция — Ч. II, гл. 3; Ч. III, гл. 6; Прил. 4.
Нооpeгенерация — Ч. IV, гл. 5.
Нооpeпродукция — Ч. IV, гл. 2; Ч. VIII, гл. 4; Прил. 8.
Нооpeпродуктология — Ч. IV, гл. 2; Прил. 1.
Ноосреда — Ч. II, гл. 3; Прил. 4.
Нооселекция — Ч. IV, гл. 5; Прил. 1, 2.
Ноостандарт — Ч. VI, гл. 5–6; Ч. X, гл. 4; Прил. 3–6.
Ноостандартизация — Ч. VI, гл. 5; Ч. X, гл. 4; Прил. 3.
Ноотехническое задание — Ч. V, гл. 1; Прил. 1.
Ноотопоценоз — Ч. II, гл. 2–6; Ч. X, гл. 1; Прил. 4, 7.
Нооэволюция — Ч. IV, гл. 4; Ч. X, гл. 2.
О
Онтоинженерия — Ч. I, гл. 5; Ч. IX, гл. 4; Прил. 2, 9.
Онтология формальная — Ч. IX, гл. 4–5; Прил. 2, 9.
Округление — Ч. VII, гл. 6, 11; Прил. 6–8.
Операционная совместимость — Ч. VII, гл. 8; Ч. X, гл. 2.
П
Паспорт ноообъекта — Ч. V, гл. 3; Ч. VI, гл. 3; Прил. 7.
Погрешность абсолютная — Ч. VI, гл. 1; Ч. VII, гл. 6; Прил. 6, 7.
Полисистемность — Ч. II, гл. 5; Ч. VII, гл. 7; Ч. X, гл. 1.
Потенциально неограниченное довычисление — Ч. VII, гл. 9; Прил. 6.
Протокол нооинновационный — Прил. 8.
Протокол нооиммунный — Прил. 8.
Протокол ноорепродуктивный — Прил. 8.
Происхождение данных — Ч. IX, гл. 5–6; Прил. 4, 7, 8.
Р
Репродуктивный геном — Ч. III, гл. 2; Ч. IV, гл. 2; Прил. 7, 8.
Ритмос — Ч. I, гл. 3; Прил. 1.
С
Семантическая координата — Ч. II, гл. 5; Ч. VI, гл. 3; Ч. X, гл. 1.
Семантическая эволюция — Ч. IX, гл. 3; Ч. X, гл. 2.
Семантический контракт — Ч. IX, гл. 3; Ч. X, гл. 1.
Система шкал — Ч. VII, гл. 2–3, 10; Прил. 6.
Состав понятия — Ч. I, гл. 3; Ч. VIII, гл. 2; Прил. 1.
Строгое тождество — см. Закон строгого тождества.
Т
Теория ментальных объектов — Ч. I, гл. 1–2; Заключение; Прил. 1, 9.
Техническая инженерия — Ч. I, гл. 5; Прил. 2, 9.
Точность экспликации — Ч. VI, гл. 1; Ч. VII, гл. 3; Прил. 6.
У
Управление изменениями — Ч. V, гл. 3; Ч. VI, гл. 6; Прил. 5.
Усечение — Ч. VII, гл. 6; Прил. 6–8.
Ф
Фенотип нооинженерный — см. Ноофенотип.
Формальная онтология — Ч. IX, гл. 4; Прил. 2, 9.
Формальная проверка доказательств — Ч. VIII, гл. 3; Ч. IX, гл. 5; Прил. 8.
Ц
Цифровое представление математического объекта — Ч. VII, гл. 4; Прил. 6.
Э
Экосистема знаний и технологий — Ч. X, гл. 1, 5.
Экспликация математическая — Ч. VII, гл. 3–9; Прил. 6.
Эволюция нооинженерная — Ч. IV, гл. 4; Ч. X, гл. 2.
УКАЗАТЕЛЬ ИМЁН
Назначение указателя
Настоящий указатель включает авторов и исследователей, имеющих значение для исторического, математического, инженерного и методологического содержания монографии.
Отсылки приводятся к тематическим разделам и библиографии.
Указатель не предполагает, что каждый названный исследователь непосредственно участвовал в разработке нооинженерии.
Его назначение — обеспечить навигацию между авторской программой и внешними научными источниками.
А
Альбертс Брюс (Alberts, Bruce) — клеточная биология; Прил. 9, Б-37.
Аристотель — исторические основания логики; Ч. IX, гл. 2; Прил. 9, Б-03.
Эшби Уильям Росс (Ashby, W. Ross) — кибернетика и регуляция; Прил. 9, Б-42.
Б
Баадер Франц (Baader, Franz) — дескрипционные логики; Прил. 9, Б-26.
Бегон Майкл (Begon, Michael) — экология; Прил. 9, Б-39.
Берталанфи Людвиг фон (von Bertalanffy, Ludwig) — общая теория систем; Прил. 9, Б-43.
Г
Гёдель Курт (G;del, Kurt) — основания формальных систем; Ч. IX, гл. 2; Прил. 9, Б-55.
Гомес-Перес Асунсьон (G;mez-P;rez, Asunci;n) — онтоинженерия; Прил. 9, Б-22.
Грубер Томас (Gruber, Thomas R.) — формальные онтологии; Ч. IX, гл. 4; Прил. 9, Б-19.
Гуариино Никола (Guarino, Nicola) — философские и формальные основания онтологий; Прил. 9, Б-24.
Е
Евклид — аксиоматическая геометрия; Ч. IX, гл. 2.
К
Кантор Георг (Cantor, Georg) — основания теории множеств; Ч. IX, гл. 2; Прил. 9, Б-04.
Кёркпатрик Марк (Kirkpatrick, Mark) — эволюционная теория; Прил. 9, Б-40.
Кнут Дональд (Knuth, Donald E.) — алгоритмы и численные вычисления; Прил. 9, Б-59.
Л
Лейденский манифест, авторы — см. Хикс Дайана; Прил. 9, Б-62.
Липаев Владимир Васильевич — программная инженерия; Прил. 9, Б-06.
Лобачевский Николай Иванович — неевклидова геометрия; Ч. IX, гл. 2.
М
Майр Эрнст (Mayr, Ernst) — эволюционная биология; Прил. 9, Б-41.
Макгиннесс Дебора (McGuinness, Deborah L.) — онтоинженерия и дескрипционные логики; Прил. 9, Б-23, Б-26.
Н
Ной Наталья (Noy, Natalya F.) — методология разработки онтологий; Прил. 9, Б-23.
П
Петросян В. К. — теория ментальных объектов, гармоническая логика, гармоническая математика; Ч. I, VIII, IX, X; Заключение; Прил. 1, 9, Б-01—Б-05.
С
Соммервилл Иэн (Sommerville, Ian) — программная инженерия; Прил. 9, Б-15.
Стааб Штеффен (Staab, Steffen) — формальные онтологии; Прил. 9, Б-24, Б-25.
Студер Руди (Studer, Rudi) — инженерия знаний и онтологии; Прил. 9, Б-20, Б-25.
Т
Тейлор Джон Р. (Taylor, John R.) — анализ погрешностей; Прил. 9, Б-53.
Таунсенд Колин (Townsend, Colin R.) — экология; Прил. 9, Б-39.
Тьюринг Алан (Turing, Alan M.) — вычислимость; Прил. 9, Б-57.
У
Уоддингтон Конрад (Waddington, C. H.) — биология развития; Прил. 9, Б-44.
Урри Лиза (Urry, Lisa A.) — общая биология; Прил. 9, Б-38.
Ф
Фенсел Дитер (Fensel, Dieter) — инженерия знаний; Прил. 9, Б-20.
Футуйма Дуглас (Futuyma, Douglas J.) — эволюционная теория; Прил. 9, Б-40.
Х
Хайэм Николас (Higham, Nicholas J.) — точность и устойчивость вычислений; Прил. 9, Б-58.
Харпер Джон (Harper, John L.) — экология; Прил. 9, Б-39.
Хикс Дайана (Hicks, Diana) — ответственная наукометрия; Прил. 9, Б-62.
Холланд Джон (Holland, John H.) — адаптация и сложные системы; Прил. 9, Б-45.
Ч
Чёрч Алонзо (Church, Alonzo) — алгоритмическая разрешимость; Прил. 9, Б-56.
УКАЗАТЕЛЬ ОБОЗНАЧЕНИЙ И СОКРАЩЕНИЙ
Общие сокращения
Обозначение Значение Основные разделы
ТМО Теория ментальных объектов Ч. I; Заключение
ЗСТ Закон строгого тождества Ч. I, VIII; Прил. 1
ЗИП Закон исключённого пятого Ч. I, VIII; Прил. 1
ЗГ Закон гармонии Ч. I, VIII; Прил. 1
НИР Научно-исследовательская работа Ч. V, гл. 4
ОКР Опытно-конструкторская работа Ч. V, гл. 4
НИОКР Научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы Ч. V; Ч. X
ТЗ Техническое задание Ч. V, гл. 1
НР Проект ноотехнического регламента или стандарта Прил. 3–6
ISO International Organization for Standardization Прил. 3, 9
IEC International Electrotechnical Commission Прил. 3, 9
IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers Прил. 3, 9
W3C World Wide Web Consortium Прил. 3, 9
INCOSE International Council on Systems Engineering Прил. 9
BIPM Bureau International des Poids et Mesures Прил. 9
JCGM Joint Committee for Guides in Metrology Прил. 9
FAIR Findable, Accessible, Interoperable, Reusable Ч. IX, гл. 6; Прил. 9
DORA Declaration on Research Assessment Ч. IX, гл. 6; Прил. 9
CoARA Coalition for Advancing Research Assessment Ч. IX, гл. 6; Прил. 9
Семантические технологии
Обозначение Значение
RDF Resource Description Framework
OWL Web Ontology Language
SKOS Simple Knowledge Organization System
SHACL Shapes Constraint Language
PROV-O Онтологическое представление модели происхождения PROV
SPARQL Язык запросов к RDF-графам
IRI Internationalized Resource Identifier
DL Description Logic, дескрипционная логика
SMT Satisfiability Modulo Theories
XML Extensible Markup Language
Математические обозначения
Обозначение Значение
N Множество натуральных чисел в установленном контексте
Z Множество целых чисел
Q Множество рациональных чисел
R Множество действительных чисел
n Номер класса конечной экспликации
d; Количество десятичных позиций класса n
d; = 10; Основное правило шкалы классов
B; Масштабный множитель класса
B; = 10^(10;) Масштабный множитель по принятой шкале
;; Шаг десятичной сетки
;; = 1/B; Определение шага сетки
D; Множество допустимых значений сетки класса
T;(x) Усечение числа x к нулю по классу n
R;(x) Округление числа x по классу n
x ~; y Классовая эквивалентность относительно установленной операции
;; Специально определённое классовое сложение
;; Специально определённое классовое умножение
;; Специально определённое классовое деление
sgn(x) Знаковая функция
floor(x) Наибольшее целое число, не превосходящее x
gcd(a,b) Наибольший общий делитель
; Квантор всеобщности
; Принадлежность множеству
; Логическая эквивалентность в установленном контексте
; Следование или импликация согласно контексту
; Семантическое логическое следование
; Частичное отображение
Ограничение математических обозначений
Буквы E, K, R, P, C, V и другие символы используются в разных главах для обозначения различных архитектурных компонентов.
Следовательно, они должны интерпретироваться относительно конкретного определения.
Нельзя автоматически считать одинаковое буквенное обозначение доказательством совпадения математических объектов.
ОБЩИЕ ИТОГИ ПРИЛОЖЕНИЙ 7–9 И УКАЗАТЕЛЕЙ
Представленные приложения завершают формирование первоначального справочно-нормативного аппарата монографии.
Приложение 7 содержит образцы паспортов и карт ноотехнического уровня.
Они предназначены для документирования математической, семантической, нормативной и технической определённости ноообъектов.
Приложение 8 содержит образцы нооиммунных, ноорепродуктивных и нооинновационных протоколов.
Они обеспечивают раздельную регистрацию проверок, воспроизводства и изменений.
Приложение 9 систематизирует исторические, научные и нормативные источники.
При этом сохраняется различие между авторскими основаниями ментальной инженерии и внешними дисциплинарными методами.
Предметный указатель обеспечивает навигацию по основным понятиям монографии.
Указатель имён связывает исторические и современные исследовательские традиции.
Указатель обозначений и сокращений предназначен для предупреждения терминологической и символической неоднозначности.
Таким образом, совокупность приложений формирует первоначальную систему документов, пригодную для дальнейшего ноотехнического проектирования, терминологической работы, математической проверки и организации НИОКР.
При этом окончательная издательская подготовка должна включать сверку всех библиографических сведений, нормативных редакций, ссылок, математических обозначений и указателей после завершения пагинации.
Итоговое назначение справочно-нормативного аппарата заключается в обеспечении понятийной определённости, математической проверяемости, нормативной прослеживаемости и воспроизводимости результатов, необходимых для дальнейшего развития нооинженерных дисциплин, технологий и перспективной метасистемы Метаорганона.
**************
Свидетельство о публикации №226101500252