Когнитивная семиотика и информационное моделирование

Международный электронный научный журнал ISSN 2307-2334

Адрес статьи: pnojournal.wordpress.com/archive16/16-06/ Дата публикации: 1.01.2017 № 6 (24). С. 17-22. УДК 001

В.Я.Цветков

Когнитивная семиотика и информационное моделирование

Статья раскрывает особенности современного состояния и развития когнитивной семиотики. Дается анализ особенностей когнитивной семиотики в аспекте ее связи с информационным моделированием. Показаны точки соприкосновения когнитивной семиотики и информатики. Раскрывается содержание понятий когнитивной семиотики в информационной терминологии. Обосновывается целесообразность переноса знаний из когнитивной семиотики в область информационного моделирования и обратно.

Ключевые слова: познание, знание, семиотика, семантика, лингвистика, философия информации, искусственный интеллект, когнитивная семиотика, когнитивная наука, метафора, информационные отношения, информационные модели, семиозис, когнитивное моделирование

Perspectives of Science & Education. 2016. 6

International Scientific Electronic Journal ISSN 2307-2334

Available: psejournal.wordpress.com/archive16/16-06/ Accepted: 1 December 2016 Published: 1 January 2017 No. 6 (24). pp. 17-22

V. Ya. Tsvetkov

Cognitive Semiotics and information modeling

The article reveals the peculiarities of the current state and development of cognitive semiotics. This article describes the features of cognitive semiotics in the aspect of its relation to information modeling. This article describes the common ground of cognitive semiotics and informatics. The article reveals the contents of the concepts of cognitive semiotics in terms of information. The article proves the feasibility of the development of the concepts of cognitive semiotics based on information relations and information models.

Ключевые слова: cognition, knowledge, semiotics, semantics, linguistics, philosophy of information, artificial intelligence, cognitive semiotics, cognitive science, metaphor, information relations, informational model, semiosis, cognitive modeling

Введение

настоящее время нет оснований говорить о единой интегрированной науке об информации [1]. Теория информации К.Э. Шеннона (в оригинале «математическая теория коммуникации») имеет весьма слабое отношение к наукам об информации. С первых дней появления ее критиковал Н. Винер, называя статистической теорией информации. Впоследствии Л. Флориди стал писать свою семантическую теорию информацию в альтернативу К.Э Шеннону. Семантическую теорию информации в альтернативу К.Э Шеннону писал Рудольф Карнап.

Следует констатировать, что информатика,

как наука об информации, не сформировалась. Нет единой целостной теории в этой науке. И в настоящее время говорят о трех информатиках [1]: информатика 1 (наука о содержании информации), информатика 2 (наука об обработки информации на компьютере - computer science), информатика 3 (интегральная информатика попытка объединить информатику 1 и информатику 2). Для последней информатики Колин пытался предложить термин «компьютинг» (computing). Но за рубежом существуют журналы с таким названием «computing» и все они посвящены вопросам обработки информации с помощью компьютера. Поэтому, по сути, информатика 3 снова сводится к обработке информации, а не к науке об информации.

В силу этого многие проблемы взаимодействия информационного моделирования с другими науками приходится трансформировать через области: информационных технологий или информационного моделирования. Следует подчеркнуть, что информационные технологии и информационное моделирование развиваются без опоры на теорию К.Э Шеннона и в них сформировалось довольно обширное самостоятельное теоретическое поле. Можно говорить о теории информационного моделирования как о самостоятельном научном направлении. К сожалению, представители гуманитарных наук часто слепо «копируют биты» К.Э. Шеннона в свою область как основы теории информации. Однако это не основы теории, а основы частной технологии. Результаты такого копирования не дают продвижения вперед в области теории. И наоборот, самостоятельное направление исследования информации приносит положительные результаты.

Примером может служить генетика или биоинформатика. Информация, которой обмениваются насекомые, совершенно иная в сравнении с компьютерной информацией. Сигналы, которыми обмениваются насекомые, не вписываются в теорию импульсно-кодовой модуляции К.Э Шеннона. Поэтому в этой области должны быть иные информационные модели и модели обмена. Точка зрения автора статьи в том, что многие науки психология, когнитология, лингвистика намного содержательнее убогой теории Шеннона и дают пример емких интересных моделей анализа, взаимодействия и переноса информации. Поэтому перспективным является синтез этих наук с информационными методами моделирования, с исключением дискретных сигналов К.Э Шеннона как основы теории информации.

Когнитивная семиотика (CognitiveSemiotics) может быть определена как междисциплинарная наука, включающая методы исследования смыслв тексте, коммуникации, изображении, моделях и языках. Это сближает ее с эпистемологией, семантической теорией информации Л. Флориди и идеями Р. Карнапа. Когнитивная семиотика (КС) формируется на основе интеграции с рядом наук, причем эта интеграция расширяется и в настоящее время. Базис интеграции основан на интеграции методов когнитологии с методами семиотики, лингвистики и философии. Цель интеграции методов КС в формировании новых идей в области знаковых обозначений и реализации этих идей в научной и культурной практике [2].

Развитие когнитивной семиотики

Когнитивная семиотика является развивающейся наукой и не следует ее считать неким общим направлением среди других семиотических направлений, например с биосемиотикой, социальной семиотикой, прикладной семиотикой или

с технологическими семиотиками типа визуальной семиотики, текстовой семиотики. Здесь наблюдается аналогия с отношением информатики и информации к некоторым производным информатики. Например, биоинформатика изучает специальную информацию, которую передают друг другу насекомые и растения, и эта информация качественно отличается от компьютерной информации или информации в средствах массовой информации. Генетика имеет свои информационные модели. Геоинформатика имеет свою область исследования и свои модели.

Когнитивная семиотика не имеет прямой связи с некоторыми семиотическими теориями типа экзистенциальной семиотики, но имеет косвенные связи. Такая информационная недоопреде-леность КС порождает множество неточностей в ее толковании или односторонних трактовок. Например, привязке только к области лингвистики или только к области искусственного интеллекта.

Возникновение когнитологии относят на начало 1950 -х. Когнитивная семиотика возникала на 40 лет позже, ее датируют 90-и годами.Одним из основоположников КС считается был Томас Daddesio. В своей работе [3] «Разум и символы: Актуальность когнитивной науки для семиотики» он стремился «... продемонстрировать целесообразность и полезность когнитивного подхода к когнитивной теории символов, который затем применить к символической коммуникации».

Некоторые особенности когнитивной

семиотики

Дадессио показывает, как попытки «де-ментализировать» понятия: знак, семиозис и смысл - способствовали разделению между семиотикой и когнитивной наукой. Напомним, что понятие «семиозис» [4] означает процесс сигни-фикации в языке (естественном) или в тексте. В информационных технологиях, в частности, в теории информационного поиска, этому понятию есть эквиваленты лемматизация [5] и стемминг [6].

Отметим это как одну из точек соприкосновения информационной семантики, информационного моделирования, когнитивного моделирования с одной стороны и когнитивной семантики с другой. То есть естественное развитие когнитивной семантики приводит ее в область информационного моделирования.

Следует отметить, что исследователи в области когнитивной психологии (Брунер, [7]) и лингвистики больше обращалось к «эмпирическим» понятиям типа: как схематизация ^^етаШайоп), внимание (объединение), метафора, и повество-вание.Таким образом, было создано основание для сближения когнитивной психологии и семантики, ведущее к когнитивной семантике.

Как этап развития науки необходимо отметить появление Центра семиотики в Дании [8].

Представители центра развивали идеи «динамических семиотики» и когнитивной лингвистики с введением ряда понятий, которые целесообразно рассмотреть отдельно для пояснения и сравнения с областью информационных технологий. Был введен, а затем развит, ряд терминов [9], из которых отметим "динамика силы", "схемы изображения" и "концептуальное смешивание".

В общем можно рассматривать эти понятия как дескриптивные [10] информационные единицы моделирования языковых отношений. Например, был введен термин «конструирование» (construal) в смысле трактовки и интерпретации, которому в области информационных технологий есть соответствие информационная конструкция [11] и информационное конструирование [12].

Термин динамика силы (force dynamics) является смысловой категорией, которая описывает, каким образом субъекты взаимодействуют со ссылкой на силу смысла. Введенный когнитивным лингвистиком Талми в 1981 году [13], термин «динамика силы» первоначально обобщал традиционное представление о причинах, разделив причинно - следственные связи от более тонких модальных понятий типа «позволяя, препятствуя, помогая».

В дальнейшем эта концепция получила развитие и графическое обрамление в виде специальных схем. Согласно этой концепции «выражения» как сущности (информационные модели, информационная область) могут проявлять силу (информационное взаимодействие, информационная область) и создавать динамическую картину (информационная динамическая ситуация, информационная область) или может быть динамически нейтральным (информационная статическая ситуация, информационная область).

Особенностью концепции динамики силы является наличие двух силовых противодействующих (оппозиционные переменные, информационная область) сущностей. Сила сущности, которая находится в фокусе, называется агонист, а сила сущности противостоящая ей - антагонист.

Рассмотрим примеры. Выражение «дверь закрыта» является динамически нейтральным, так как нет сил, противостоящих друг другу. Выражение «дверь не может быть открыта» содержит динамику силы и создает динамическую картину (информационная динамическая ситуация, информационная область). Возможно, дверь имеет некоторую тенденцию к открытию, но есть некоторая другая сила, предотвращающая ее открытие. В этом примере, «дверь» является агони-стом, а сила, препятствующая открытию двери, является антагонистом.

Термин «схема изображения» (image schemas) породил когнитивный термин «схематизация» и, в конце концов, привел к появлению когнитивной карты как производной данной методики. Схема изображения [14] интерпретируется как повто-

ряющаяся структура в когнитивных процессах человеческого мышления, которые устанавливает закономерности понимания и рассуждения. Схемы изображения формируются из информационных и когнитивных взаимодействий, из лингвистического опыта, а также из контент анализа. В информационной области этому понятию есть близкое понятие «инфологическая модель».

В современной когнитивной лингвистике, схемой изображения считается изображение «структуры опыта», которую мотивирует отображение «концептуальной метафоры». Фактические данные для построения схем взяты из ряда смежных дисциплин, например из работ по кросс-модальному познанию в психологии, от пространственного познания в лингвистике и психологии, когнитивной лингвистики, и нейро-биологии.

Понятие концептуальное смешивание (conceptual blending) или концептуальная интеграция рассматривается как теория познания, согласно которой элементы различных областей смешиваются, в результате чего происходит смешение ментальных пространств в подсознании человека. Эта теория создала возможности развития и исследования для следующих теорий: теории метафоры, теории аналогии, концептуальной комбинации, грамматикализации, теории решения абстрактных задач и других.

Многие работы, затрагивающие тему концептуального смешения, связаны с теорией метафоры. Современная теория метафоры основывается на когнитивном подходе к изучению метафоры. Метафора представляется актом мышления, концептуализирующим картину мира [15] на основе синтагматических отношений, а не только лингвистическим явлением. Первоначально применяемая модель метафоры представляла собой бипространственную структуру, в которой первое пространство несет метафорическое описание, то есть «источник» (source), второе— отражается метафорой (target). Несовершенство бипространственной модели состояло в том, что заключенные в ней два пространства не всегда давали возможность конструирования и интерпретации метафоры на основе многоуровневых или полисемических реальных знаний о мире. В связи с этим, при интеграции затрагивались соседние метафоры, используемые в качестве соединительных между пространствами. В итоге, выявлялось новое концептуальное пространство, которое получалось в результате интеграции источника и цели, то есть, не укладывалось в замкнутость двухструктурной модели.

Упрощенно можно определить, что «Суть метафоры— это понимание сущности одного вида в терминах другого вида»[16].

Концептуальное смешивание приводит, в частности, к смешиванию метафор, лежащих в основе мыслительной деятельности. Такое смешивание формирует когнитивную карту, которая

представляет собой сеть связанных концептов. Эта концептуальная сеть организована так, чтобы абстрактные концепты закрепились на основе опыта в отношениях с внешним миром.

При описании и конструировании наблюдаемого мира и построении когнитивной карты используется метафорическая терминология: область (пространство) цели (target domain), область (пространство) источника ^оигсе domain), когнитивное отображение (cognitive mapping) [16]. Основным в данной концепции являются не слова и выражения, а онтологическая отображение концептуальных миров (ontological mapping across conceptual domain). Метафора как факт языка (риторическая сторона) представляется вторичной по отношению к метафоре как факту мышления, как части семантической системы, как метафоре в когнитивном аспекте.

Основная роль метафоры в когнитивном процессе — расширить применение существующей категории. Каждая категория создается относительно нашего опыта о мире, и создается модель с конкретной областью применения. Метафора меняет и добавляет новые категории, подвергая концепты новому классифицированию. Это способствует расширению границ прежних концептов, выявляются новые пространственные категории.

Основная роль метафоры в семантическом процессе ярче (контрастней) выразить содержательность явления. Основная роль метафоры в информационном процессе — расширить различительные признаки понятия при сохранении его сущностных признаков.

Терминологические отношения понятий когнитивной семиотики и информационного

моделирования

Понятие когнитивной семиотики «семиозис» эквивалентно понятиям теории информационного поиска лемматизация [5] и стемминг [6]. Различие в том, что в когнитивной семиотике понятие (исходный информационный объект) по отношению к которому выполняют семиозис определено. В информационном поиске результат поиска (исходный информационный объект) может быть: формально релевантным, релевантным, пертинентным. Это означает возможное несоответствие или неточность исходного объекта, который подвергают лемматизации. Неточность исходного объекта в поиске порождает неточность результата лематизации. В когнитивной семиотике за счет семиозиса (процесса) неточность исключается. В информационном поиске она возможна.

Термин динамика силы (force dynamics) описывает характеристику информационного взаимодействия [17], которая в информационном моделировании отсутствует. Аналогия имеется в теории предпочтений [18].

Термин динамика силы характеризует также информационную ситуацию. Отсутствие динамики силы говорит о нейтральном состоянии двух сравниваемых объектов (потенциальные аго-нист, антагонист) в информационной ситуации. В этом случае между двумя объектами может быть отношение «безразличия» или отношение «эквивалентности». Отношение эквивалентности - одна из характеристик оценки предпочтительности.

Наличие динамики силы говорит об информационной асимметрии состояний двух сравниваемых объектов в информационной ситуации. В теории информационного моделирования эта ситуация развивается и характеризуется понятиями, которые отсутствуют в когнитивной семиотике. Это понятия «информационного преимущества» или «информационного превосходства» [19]. В теории информационного моделирования эта ситуация развивается с помощью моделей информационных отношений (например DICW -модель [20]), которые отсутствуют в когнитивной семиотике. В теории информационного моделирования эта ситуация детализируется с помощью моделей синтагматических и парадигматических отношений [21], которые явно не применяют в когнитивной семиотике

Термин «схема изображения» (image schemas) имеет много общего не только с теорией информационного моделирования, но и с областями искусственного интеллекта [22] и неявного знания [23]. В теории информационного моделирования этот термин эквивалент понятия «инфоло-гическая модель». В теории информационного моделирования и образовании этот термин порождает направление «когнитивной графики».

В математике этот термин эквивалент понятию «топологическая модель». Эта эквивалентность и привела к созданию когнитивной карты, которую трактуют как ориентированный граф. Однако есть различие между трактовкой когнитивной карты в области управления (информационного управления) и в когнитивной семиотике. В области управления трактовка более узкая.

Когнитивная карта в управлении рассматривается как инструмент формируемый экспертом для структуризации слабоструктурированной и большой по объему информационной коллекции.

Когнитивная карта в когнитивной семиотике рассматривается как концептуальная сеть концептов, которая служит основой закрепления опыта в отношениях с внешним миром.

В управлении эксперт творит произвол. Он по своему усмотрению осуществляет структуризацию, по своему усмотрению вводит понятия в когнитивную карту. По своему усмотрению он описывает сущности и связи между ними. Когнитивная карта строится экспертом как частная модель - проекция когнитивного пространства эксперта в область графического (когнитивного) отображения.

В когнитивной семиотике основой является концептуальная сеть концептов как отражение объективно существующего семантического поля и объективно существующей системы терминологических отношений.

В когнитивной семиотике основой построения когнитивной карты должен служит опыт. При этом имеется в виду не опыт отдельного субъекта (эксперта), а опыт научного исследования и практической деятельности проверенный и закрепленный многими исследователями. Когнитивная карта в когнитивной семиотики строится как интегральная модель - отражение опыта человеческой деятельности многих экспертов в область графического отображения

В искусственном интеллекте «схема изображения» или «схематизация» широко применяется при описании пространственного знания [22]. В области неявного (tacit) знания этот подход служит основой описания трансформации неявного знания в явное [24]. В когнитивной семиотике понятие неявного знания пока не применяется, хотя как личностное неявное знание, однако оно присутствует во многих когнитивных процессах.

Понятие концептуальное смешивание (conceptual blending) пока слабо используется в теории информационного моделирования. Однако ему имеется аналог в области геоинформатики, называемы процедурой «оверлея» (наложения). Сущность процедуры в том, что предварительно стратифицированная графическая информация, имеющая форму слоев, накладывается друг на друга в соответствии с правилами логики или теорией множеств. Результат наложения может выходить за рамки человеческого представления и всегда дает основание для анализа и дальнейшего исследования. Методически концептуальное смешивание близко к теоретико-множественным операциям, но этот формализм не использует. Технологически концептуальное смешивание близко к оверлейным операциям, но этот механизм не использует.

Понятие «метафоры» в когнитивной семиотике как модели мышления, несет большую информационную нагрузку в информационной области.

По существу это яркий механизм качественного анализа. В геоинформатике есть близкая, но не аналогичная, процедура - генерализации.

Роль метафоры в информационных процессах, такая же как когнитивных процессах — расширить применение существующей категории. Метафора меняет форму или содержание при сохранении сущности и добавляет новые категории и понятия. Это уникальный механизм для развития пространственного знания и геознания [25]. Однако пока в информационной области и геоинформатике (для которой он очень подходит) этот механизм не применяют.

Заключение

Анализ показывает близость методов и моделей исследования когнитивной семиотики и теории информационного моделирования. В когнитивной семиотике не применяют такие понятия как информационное поле, информационная ситуация, информационное взаимодействие, неявные знания и информационное пространство, хотя они там в косвенной форме отмечаются. . В когнитивной семиотике не упоминают модели информационных отношений, хотя фактически они постоянно используются. В теории информационного моделирования не употребляют термин и модель «динамика силы», хотя она необходима для детализации многих ситуаций. Весьма интересная для информационной области теория и модель «метафоры», которая также не используется в информационном моделировании.

Междисциплинарный перенос знаний всегда способствует развитию наук и порождению новых идей. Когнитивная семиотика имеет много отточек соприкосновения с теорией информационного моделирования и с геоинформатикой. В отдельных случаях впереди когнитивная семиотика, в других теория информационного моделирования. Безусловно, что интеграция этих направлений или обмен идеями и методами приведут к развитию обеих научных направлений.

ЛИТЕРАТУРА

1. Черный Ю. Ю. Полисемия в науке: когда она вредна? (на примере информатики) // Открытое образование.-М., 2010, № 6, с.97-106.

2. www.cognitivesemiotics.com.

3. Daddesio, T. (1995).On Minds and Symbols: The Relevance of Cognitive Science for Semiotics. Berlin: De Gruyter Mouton.

4. https://en.wikipedia.org/wiki/Semiosis.

5. https://ru.wikipedia.org/wiki/ Лемматизация.

6. https://ru.wikipedia.org/wiki/ Стемминг.

7. Bruner, J. (1990). Acts of Meaning.Four Lectures on Mind and Culture. Cambridge, Mass.: Harvard University Press.

8. http://www.hum.au.dk/semiotics/.

9. Brandt, P.Aa. (2004).Spaces, Domains and Meanings. Essays in Cognitive Semiotics. Bern: Peter Lang.

10. Цветков В.Я. Дескриптивные и прескриптивные информационные модели // Дистанционное и виртуальное обучение- 2015. - №7. - с.48- 54.

11. Tsvetkov V. Ya. Information Constructions // European Journal of Technology and Design, 2014, Vol (5), № 3. -p.147-152.

12. Дешко И.П. Информационное конструирование: Монография. - М.: МАКС Пресс, 2016. - 64с.

13. Talmy, Leonard (1981) 'Force Dynamics'. Paper presented at conference on Language and Mental Imagery. May 1981, University of California, Berkeley

j'4. https://en.wikipedia.org/wiki/Image_schema.

15. Tsvetkov V. Ya. Worldview Model as the Result of Education // World Applied Sciences Journal. -2014. - 31 (2). -р211-215.

16. Лакофф Дж., Джонсон М. Метафоры, которыми мы живем: Пер. с англ. / Под.ред. А. Н. Баранова. — М.: Едиториал УРСС, 2004.

17. Tsvetkov V. Ya. Information Interaction as a Mechanism of Semantic Gap Elimination // European Researcher, 2013, Vol.(45), № 4-1, p.782- 786.

18. Tsvetkov V. Ya. Not Transitive Method Preferences. // Journal of International Network Center for Fundamental and Applied Research. 2015. - Vol. 3, Is. 1, - pp.34-42. DOI: 10.13187/jincfar.2015.3.34.

19. Tsvetkov V. Yа. Dichotomic Assessment of Information Situations and Information Superiority // European Researcher, 2014, Vol.(86), № 11-1, pp.1901-1909. DOI: 10.13187/er.2014.86.1901.

20. Gene Bellinger, Durval Castro, Anthony Mills. "Data, Information, Knowledge, and Wisdom".http://www.systems-thinking.org/dikw/dikw.htm/ data view 12.10.2016.

21. Чехарин Е.Е. Парадигматические и синтагматические отношения в информационном моделировании // Перспективы науки и образования. - 2016. - №4. - с.13-17.

22. Antony Galton. Spatial and temporal knowledge representation // Earth Science Informatics, September, 2009, Volume 2,Issue 3, pp 169-187.

23. Сигов А. С., Цветков В.Я. Неявное знание: оппозиционный логический анализ и типологизация // Вестник Российской Академии Наук, 2015, том 85, № 9, - с.800-804. DOI: 10.7868/S0869587315080319.

24. Nonaka, I. (1994). A dynamic theory of organizational knowledge creation. Organization Science, 5(1), 14-37.

25. Савиных В.П. Геознание. Монография. - М.: МАКС Пресс, 2016. - 132с.

Информация об авторе Цветков Виктор Яковлевич

(Россия, Москва) Профессор, доктор технических наук Заместитель руководителя центра перспективных фундаментальных и прикладных исследований ОАО«НИИАС» E-mail: cvj2@mail.ru

Information about the author

Tsvetkov Viktor Yakovlevich

(Russia, Moscow) Professor Doctor of technical Sciences Deputy head of the center for advanced fundamental and applied research of JSC "NIIAS" E-mail: cvj2@mail.ru