Определение знака и знаковой системы

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Институт информатизации образования МГГУ им. М.А. Шолохова

Определение знака и знаковой системы

В.А. Рыжов

Разработка конструктивной модели знаковой ситуации ориентирована, прежде всего, на исследование информации, знаний и других важных понятий, связанных с ними. По всей видимости, идея о фундаментальности знака может стать теоретической базой, а в будущем и научной парадигмой для понимания основ информационных процессов и знаний.

Знак является ключом к пониманию информации в ее полном смысле. Понятие информации намного шире инженерного подхода К.Шеннона к ее количественному определению относительно пропускной способности информационного канала или емкости информационного хранилища. Концепция знака дает возможность понять основы информации. Например, к знакам относятся слова, дорожные знаки, деньги, награды, социальный статус, сигналы, жесты и многое другое. Попытка понять, что такое знак, чаще всего приводит нас к семиотике - междисциплинарному подходу с лингвистическим уклоном, предметом которой является изучение именно знаков и знаковых систем [1, 2].

Терминологическая неопределенность научного базиса в семиотике с его неточностью и размытостью в корне отличается, например, от точности и фундаментальности других наук. Это понятно, ведь исследования знака являются междисциплинарными. К сожалению, в семиотической литературе почти всегда на первый план выходит борьба различных людей и идей, за которой скрывается сложность предмета исследований и неуверенность самих исследователей в своих выводах. Даже простая попытка найти конкретные определения знака уводит читателя либо в историю семиотики, либо в критику отдельных авторов. И хотя семиотика - это наука о знаках, но именно понятное определение знака сложно найти в имеющейся литературе по семиотике. фундаментальный знак ключ

В семиотике идея знака опирается на категорию отражения, которая давно освоена мыслителями. Это рациональная идея для знака. Однако дальше этого семиотики не пошли, а зафиксировали этот факт и остановились. С другой стороны, необходимо определиться, в каком мире мы рассматриваем отражение - в классическом или неклассическом? К сожалению, мышление семиотиков не смогло преодолеть классическую парадигму. В результате они не смогли построить конструктивную теорию знака, где прослеживалась бы идея относительности, развития, системности, синергии.

Неклассический подход позволил преодолеть многие научные кризисы. Развитие конструктивной теории знака дает основу для развития многих научных направлений. По всей видимости, идея о фундаментальности концепции знака и знаковой системы может стать научной парадигмой в будущем, а для изучения и понимания основ информационных процессов и знаний - стать реальной теоретической базой.

Знак и знаковые системы - основной объект исследования семиотики. В связи с этим предметных областей в семиотике может насчитываться огромное количество. Семиотика зародилась почти сто лет назад на стыке различных проблем в области мышления, языка, знаний. С самого начала она претендовала на роль метанауки. Для многих задач понятие знака могло бы стать определяющим теоретическим объектом, исследовательской парадигмой. Однако этого не случилось.

Почему этого не случилось - множество причин. Одна из причин - многие исследователи понимали естественный язык как первичную знаковую систему, а все надстроенное над языком они предлагали рассматривать как производное, вторичное. Еще одна причина - до сих пор в семиотике нет эффективного теоретического подхода к формализации знака и знаковых систем, хотя знак - основное понятие семиотики.

Классическое определение знака почти столетие основывается на следующей модели: субъект X понимает и использует объект Y в качестве знака (или представителя) объекта Z. При этом субъект X, пользуясь знаками, участвует в процессе коммуникации с другими субъектами. В качестве объектов Y и Z может выступать что угодно, однако знак Y должен быть непосредственно воспринимаемым и являться материальным объектом. В принципе, в этом имеется определенное рациональное начало, но как увидим далее - это сильно ограничивает модель знака.

Ч.Моррис и Р.Карнап, следуя логико-философской традиции, под знаком понимали сам объект Y, т.е. материальный носитель, или представитель Z. Ф.де Соссюр и Л.Ельмслев, следуя лингвистической традиции, называли знаком пару <Y,Z> - такую же двустороннюю сущность. По замыслу Соссюра Y называется «означающим» знака, а Z - его «означаемым». Синонимом «означающего» является термин «форма» или «план выражения», а в качестве синонимов «означаемого» используются также термины «план содержания» («содержание»), «значение» и «смысл».

Наиболее известная модель знака - треугольник Фреге, названная в честь известного немецкого логика и математика Готлиба Фреге (Рис.1). Треугольник Фреге демонстрирует основную функцию знака. Знак Y это заменитель объективно существующей действительности (денотата) Z - плана содержания. Знак также связан с субъективным представлением об этой действительности (концептом) - планом выражения X. При этом концепт X является выражением смысла денотата Z. Сам знак Y также может быть некоторой системой, а все эти три системы образуют своеобразное триединство, символически представляемое треугольником XYZ.

Все эти определения знака имеют существенные недостатки. Во-первых, они очень условны и неконструктивны, имеют примитивные структуры, самая сложная из которых - треугольник. Во-вторых, эти определения касаются только структуры и не раскрывают функциональных связей и динамику процессов. В-третьих, они базируются на неверной классической парадигме - субъект отчужден от объекта исследования, хотя другой субъект в него формально попадает в качестве компонента объекта исследования.

Ситуация с исследованием знаковых систем во многом напоминает кризис проблемы искусственного интеллекта. Здесь также после многих десятилетий исследований, наконец-то пришло осознание, что нельзя пренебрегать факторами эволюции, адаптации и развития сложных систем с их "катастрофами", бифуркациями, с феноменом самоорганизации хаоса. Здесь также важна роль неклассической парадигмы.

Принципиальной ошибкой моделей - диады Соссюра, треугольников Фреге и Олдена-Ричардсона в их однобоком структурном подходе. В этих моделях знака нет средств, выражающих динамику развития, которая, возможно, была в головах исследователей. Но мы говорим именно о моделях. Находясь в тисках классических парадигм, основатели семиотики не смогли вырваться за рамки структурного подхода (структурная лингвистика). Представление модели знака в виде традиционной статичной структуры надолго отправило семиотику в исследовательский тупик.

Как уже отмечалось, исследование знаковых систем базируется на междисциплинарном подходе. Для моделирования такого сложного объекта исследования целесообразно использовать язык теории систем, а не применять теоретический базис естественных языков в их лингвистическом и коммуникационном смысле. Модель знака не исчерпывается только обслуживанием категорий “смысл” или “коммуникация”, а имеет более широкое назначение. Прежде, чем приступить к формированию определения знака и знаковой системы, обратим внимание на эволюционную особенность таких сложных систем и наличие дискретных событий в динамике их развития.

Одним из основных факторов, на которые следует обратить внимание при исследовании знаковых систем - это событийный характер знака и знаковых систем. События играют принципиальную роль в "жизни" знака. В любой знаковой системе имеются различные фазы и трансформации, когда знак приобретает форму элемента структуры, а есть фазы, когда знак выступает в форме события - сигнала. Системный дуализм знаковых систем - структурность и событийность - это ключ к разгадке многих тайн знака [3].

В основе предлагаемого подхода к исследованию феномена знака лежат следующие предположения и гипотезы. Необходимо построить базис понятия знак, не опираясь на более сложные понятия: язык, речь, мышление, знания, восприятие, информация и т.п. Знак имеет более простой смысл и фундаментальную основу. Поэтому свойства знаковых систем проявляются не только в феноменах человеческой речи и языка, в восприятии и мышлении, но и на других системных уровнях самоорганизации, доступных для формального и конструктивного описания.

Предполагается гипотеза о возможности дать определение знака средствами системного и формально-логического теоретического подхода. То есть, предлагается подход противоположный, принятому в структурной лингвистике. Первичным является не язык (когда все надстроенное над языком является производным, вторичным), а знаковая система. Естественные языки, все другие родственные феномены и даже их низшие системные уровни имеют одну общую основу - знак.

Справедливо более сильное утверждение. Можно найти элементарные знаковые системы не только в интеллектуальной деятельности человека (и общества) на уровне его языковой и социально-коммуникационной деятельности. Знаковые системы присутствуют в других феноменах, связанных с зарождением жизни, функционированием живых клеток, генетического механизма, а также в других процессах и сложной технике, например, в компьютерных системах и сетях. Скорее всего, такие понятия, как модель, данные, информация с точки зрения теоретической конструкции знаковой системы занимают промежуточное положение между знаком, с одной стороны, и понятиями типа знание, интеллект и разум, с другой стороны.

Для формулировки конструктивного определения знака и знаковой системы необходимо четко определить тезаурус основных научных терминов и определений.

СУБЪЕКТ и ОБЪЕКТ (лат. subjectus - лежащий внизу, находящийся в основе и objectum - предмет) - фундаментальные категории философии. Субъект - носитель субстанциальных свойств и характеристик, определяющих качественные особенности объекта. Соответственно объект - то, что находится в зависимости от субъекта и лишено самостоятельной сущности.

СИСТЕМА (от греч. systema - целое, составленное из частей; соединение) - множество взаимосвязанных элементов, организованных некоторым образом в единое целое. Система - это нечто большее, чем сумма ее частей (эмерджентность). Система имеет "консервативную" часть - структуру и "динамичную" часть - состояние. Структура менее подвержена изменениям и основывается на категориях пространства. Состояние, наоборот, максимально подвержено изменениям и основывается на категориях времени. Концепция системы непрерывно развивается, например, открытость, нелинейность, иерархичность и параметры порядка, гомеостаз, размерность и фрактальность.

АБСТРАКТНОЕ - (лат. abstractio - отвлечение, удаление) - мысленный образ, полученный путем отвлечения (абстрагирования) от тех или иных несущественных свойств или отношений предмета с целью выделения его существенных признаков; теоретическое обобщение, позволяющее отразить основные закономерности исследуемых явлений, изучать и прогнозировать новые, неизвестные закономерности. В качестве абстрактных объектов выступают целостные образования, составляющие непосредственное содержание человеческого мышления (понятия, суждения, умозаключения, законы, математические структуры и др.).

КОНКРЕТНОЕ (лат. concretus - густой, твердый, сросшийся) - реально существующее, вполне определенное, точное, предметное, вещественное, рассматриваемое во всем многообразии свойств и отношений (в отличие от Абстакции). Конкретное в мышлении - это содержание понятий, отражающих предметы или явления в их существенных признаках. Деление понятий на Конкретное и Абстрактное в логике есть следствие различения отображения предмета и его свойства.

ИЗОМОРФИЗМ и ГОМОМОРФИЗМ (греч. isos - одинаковый, homoios - подобный и morphe - форма) -- понятия, характеризующие соответствие между структурами объектов. Две системы, рассматриваемые отвлеченно от природы составляющих их элементов, являются изоморфными друг другу, если каждому элементу первой системы соответствует лишь один элемент второй и каждой связи в одной системе соответствует связь в другой и обратно. Такое взаимнооднозначное соответствие называется ИЗОМОРФИЗМ. Полный ИЗОМОРФИЗМ может быть лишь между абстрактными, идеализированными объектами, напр., соответствие между геометрической фигурой и ее аналитическим выражением в виде формулы. ИЗОМОРФИЗМ связан не со всеми, а лишь с некоторыми фиксированными в познавательном акте свойствами и отношениями сравниваемых объектов, которые в других своих отношениях могут отличаться.

ГОМОМОРФИЗМ отличается от ИЗОМОРФИЗМА тем, что соответствие объектов (систем) однозначно лишь в одну сторону. Поэтому ГОМОМОРФНЫЙ образ есть неполное, приближенное отображение структуры оригинала. Таково, напр., отношение между картиной и местностью, между грамзаписью и ее оригиналом -- звуковыми колебаниями воздушной среды. Понятия ИЗОМОРФИЗМ и ГОМОМОРФИЗМ широко применяются в математической логике и кибернетике.

ФУНКЦИИ СУБЪЕКТА (в частности их может выполнять человек) являются одним из самых сложных предметов научного исследования, поэтому некорректно включать их в базис определения знака. Но вполне обоснованно выделение из функций субъекта более простых функций, приписываемых "процессору-интерпретатору" - системе, реализующей выполнение определенных целей на основе формальных алгоритмических структур. При этом структура и функции процессора-интерпретатора уже поддаются конструктивному определению с позиции современных теорий и научных подходов.

СОБЫТИЕ (у В.Даля - событность кого с кем, чего с чем, пребывание вместе и в одно время, сосуществование) - выделение субъектом какого-либо качества или изменения в одном объекте и связывание его с определенным качеством или изменением в другом объекте.

ФАКТ (от лат. faktum - совершившееся, сделанное) - событие, действие, что реально совершилось. Фактичность - противоположность идеальному. Понятие «факт» предполагает объект или действие, которые в их данности согласуются с переживаниями субъекта. Поэтому в процессе исследования при установлении фактов стараются по возможности исключать ничем не подтвержденную субъективность с ее несовершенством и заменить ее дополнительным объективным следом, который можно будет воспроизвести, например, захватить материальный предмет, произвести видеосъемку, в крайнем случае собрать свидетелей.

ЦЕЛЬ - данное понятие имеет несколько общих смысловых значений: задача; намерение; место назначения; мишень. Все эти смыслы имеют единую структурную организацию, в которой осуществляется переход от исходной позиции, ситуации (начало) в конечную позицию, ситуацию (финиш, конец). Образ перехода из одного состояния в другое является главным смысловым компонентом понятия цель. Цель - это образ направленного вектора, имеющего начало и конец. Цель задает действие, действие обеспечивает достижение цели. Характеризуя цель, можно охарактеризовать действие. Структурная характеристика цели - это вектор. Функциональная характеристика цели - это алгоритм.

ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ - способность субъекта реагировать на определенные (но не все) события во времени и качества объектов в окружающем пространстве. Неклассическая наука придерживается экологического подхода в субъект-объектных отношениях - обобщение концепции экологической ниши. Таким образом, субъекту доступен ограниченный диапазон восприятия и возможности реагирования в пространственно-временных масштабах. Можно говорить о чувствительности субъекта в ограниченном “коридоре” чувствительности к внешнему миру. Вне этого коридора чувствительность может частично достигаться при помощи технологий пользования инструментами.

АЛГОРИТМ. На интуитивном уровне это система правил, сформулированная на понятном исполнителю языке, которая определяет процесс перехода от допустимых исходных данных к некоторому результату. Обладает свойствами массовости, конечности, определенности, детерминированности. Однако не существует единственного и исчерпывающе чёткого определения понятия «алгоритм». Понятие алгоритма связано с понятием события и цели, в этом случае систему правил можно заменить на сценарий управления событиями для достижения определенной цели. Попытки выработать точное определение привели к возникновению различных эквивалентных теорий алгоритма (тезис А.Черча), например, машины А.Тьюринга, цепей А.Маркова, вычислений А.Колмогорова. Это дало возможность доказать алгоритмическую неразрешимость многих математических проблем. Для алгоритма необходимо наличие исходных данных, чтобы получить некоторый результат. Для каждого алгоритма есть некоторое множество объектов, допустимых в качестве исходных данных.

ИНВАРИАНТ (фр. invariant - буквально неизменяющийся) - любой объект (физическое тело, математическое выражение, смысл и пр.) или его свойство, остающиеся неизменными при определенных воздействиях на него или его преобразованиях из одного состояния в другое.

Теперь перейдем к определениям понятий знак и знаковая система.

Знак - это элементарный объект, который входит в состав модельной системы (МС) субъекта (Рис.2). Субъект формирует МС в качестве образа для объекта-прототипа (О-П), выступающего в роли объекта восприятия, наблюдения, исследования, управления и т.п. Знак может быть физическим объектом, свойством, событием, отношением или абстракцией.

МС является для субъекта инструментом по отношению к О-П. Сами МС и О-П могут представлять собой различные реальные или абстрактные системы. Причем их структуры находятся в отношении либо изоморфизма (взаимно-однозначное соответствие), или гомоморфизма (однозначность соответствия лишь в одну сторону). То есть, либо структуры МС и О-П совпадают (изоморфизм), либо одна из структур проще, а другая сложнее (гомоморфизм).

Мы не детализируем все возможности субъекта, а ограничиваем их функциями процессора-интерпретатора (П-И). П-И манипулирует системами МС и О-П: создает, модифицирует и управляет событиями для реализации своих целей. Цели и функции П-И определяются алгоритмически. П-И формирует, распознает и интерпретирует элементы систем МС и О-П, а также устанавливает отношение между этими системами. При этом, П-И может перестраивать как сами системы МС и О-П, так и отношение между ними.

Определим знаковую систему (ЗС) в виде системы более высокого иерархического уровня, которая включает в себя подсистемы МС, О-П и П-И.

Основное назначение знаков, как элементов МС, проявляется в следующем:

а) построении рационального соответствия между МС и О-П;

б) повышении скорости и эффективности восприятия, наблюдения, управления и исследования объектом-прототипом (О-П) посредством знаков МС.

Рациональность соответствия между МС и О-П достигается методом проб и ошибок, если МС формируется впервые или независимо. Если МС уже существует у какого-либо субъекта, то возможна передача готовой МС другому субъекту. При этом возможна некоторая адаптация к новым условиям и ситуациям. Скорость и эффективность восприятия, наблюдения и управления О-П посредством МС достигается использованием механизма фреймов [4], получающих сенсорные сигналы от МС и О-П. МС является в ЗС основным самым "подвижным" и чувствительным элементом к внешним ситуациям, выделяемых субъектом в качестве О-П. Любая МС внутри ЗС имеет три фазы своего становления: 1) порождение, 2) развитие и 3) завершение.

Ключевым моментом предлагаемого подхода к определению знака являет наличие трех систем (объектов) - модельной системы (МС), объекта-прототипа (О-П) и процессора-интерпретатора (П-И). На этом заканчивается сходство с треугольником Фреге. Традиционно считается, что модельная система является примитивной (например, кучка камешков, обозначающих количество посетителей), а объект-прототип является очень сложным объектом из внешнего мира (например, группа людей). Однако анализ данной модели дает неожиданный результат.

Никто нам не запрещает построить знаковую систему с прямо противоположной конструкцией, где МС будет сложнее О-П. Например, признаки хорошей или плохой погоды, в этом случае модельная систем МС описывает сложный окружающий мир, в котором выделяются знаки в виде "черной тучи" или "дистанции до тучи". Эти конкретные элементы внешнего мира являются знаками в сложной природной системе, являющейся МС, а объектом прототипом является простая система О-П, описывающая, что такое хорошая или плохая погода.

Таким образом, имеются очень широкие возможности выбора и формирования модельных систем (МС) и объектов-прототипов (О-П). Например, для еще одной классификации МС и О-П можно выбрать категории Конкретного и Абстрактного, которые дают четыре таксономических варианта (КК, КА, АА, АК).

Знаковая система, как и любая система в реальном мире, не вечна. Она проходит определенные фазы своего развития в процессе выполнения субъектом своих целей. Как уже отмечалось, условно можно выделить три фазы жизни знаковой системы - порождение, развитие и завершение. Знаковая система, являясь инструментом субъекта для достижения его определенной цели, должна в нужный момент времени сформироваться и быть использованной по назначению. Длительная эволюция сложных ЗС состоит из чередования отдельных коротких циклов <порождение - развитие - завершение>, что подразумевает трансформацию МС и О-П на каждом из этих трех этапах. В процессе формирования и развития подсистем МС и О-П в ЗС процессор-интерпретатор П-И выполняет различные операции, в ходе которых происходит изменение и адаптация алгоритмических структур самого П-И в соответствии целям субъекта.

Развитие и использование ЗС сопровождается порождением (целеполаганием), сохранением (записыванием и считыванием), интерпретацией (анализом) объектов ЗС. Все перечисленные операции сопровождаются трансляцией знаков из пространственной устойчивой структуры (материальная форма) в динамичную форму сигналов и наоборот. При этом, материальные носители МС могут быть динамично заменяемыми, как, например, в памяти компьютера. Этот вид относительности МС довольно типичная ситуация для знаковых систем.

Таким образом, знаки имеют ярко выраженную двойственную природу - а) фиксированная в пространстве структура или б) сигналы в виде событий во времени. То есть знаки могут быть представлены в двух форматах, в зависимости от знаковой ситуации. С одной стороны, знаки можно хранить в фиксированной структуре (объекты, рисунки на стене, записи на бумаге или в памяти компьютера). С другой стороны, знаки, включенные в различные процессы ЗС, это события, которые воспринимаются в виде сигналов. В сложных ЗС, где происходят процессы эволюции МС и О-П постоянно происходят трансформации из "сигналов во времени" в "структуры в пространстве" и наоборот. И все это происходит на фоне относительности МС. Для поддержки этих функций знака П-И должен выполнять функции распознавания (восприятия-действия). Наиболее адекватной моделью распознавания в ЗС является фрейм [4].

В ЗС присутствуют структуры и функции, которыми управляет П-И. Структура знаковой системы для поддержки функций П-И дополнительно содержит: 1) фрейм с набором параметров, 2) память для хранения экземпляров фрейма - образцов значений (ключей) для установления ассоциаций, 3) сенсоры для формирования параметров фрейма.

Функции знаковой системы: а) построение экземпляров фрейма - с сенсоров считываются параметры для фрейма, сравнение экземпляров фрейма с запомненными в памяти образцами значений (ключами); б) установление ассоциативной связи с соответствующим ассоциируемым объектом при совпадении экземпляра фрейма с ключом; в) развитие и адаптация - изменение списка ключей и их ассоциаций в процессе функционирования.

Возможности человека в смысле широты, глубины и адекватности восприятия окружающего мира напрямую зависят от качества сенсоров фреймовых структур и алгоритмической эффективности их знаковых систем. Качество и эффективность восприятия эволюционируют вместе с ростом чувствительности к событиям во времени и качеству объектов в окружающем мире.

Для определения информации выделяется модельная подсистема знаковой системы в качестве основы. Информация трактуется как представление экземпляра фрейма модельной подсистемы в виде означенных параметров фрейма соответствующими материальными объектами - структурными элементами (информацию можно хранить). Учитывая двойственность природы знака, экземпляры фрейма модельной подсистемы можно представить в сигнальной или функциональной форме (информацию можно передавать). Получатель информации кроме множества знаком может еще понять смысл сообщения, если имеет такое же алгоритмическое содержание своего процессора-интерпретатора. Но мы говорим пока о самом элементарном (базовом) уровне. Более сложные знаковые ситуации, например, мышление, язык, речь и т.п. формируются многоярусно, можно сказать, по принципу конструктора из представленных выше “элементарных” знаковых систем. Но это уже другая с формированием базовой модели информационных систем и требующая дополнительного обсуждения.

Литература

Энциклопедия «Кругосвет», http://www.krugosvet.ru

Степанов Ю.С. Семиотика. АН СССР, Институт языкознания. «НАУКА», М., 1971. 168 с.

Щедровицкий Г.П. Знак и деятельность. Структура знака. Смыслы, значения, знания. Изд. Восточная литература. М: 2005. 463 с.. ISBN 5-02-018481-0

Минский М. Фреймы для представления знаний. - М.: Энергия, 1979. 152 с.

Размещено на Allbest.ru