Thursday, September 27, 2007

Teach Yourself Programming in Ten Years

Сколько лет нужно потратить программисту, чтобы стать настоящим профессионалом? На этот вопрос дает ответ один из самых успешных программистов, который руководит исследованиями в одной из самых успешных компаний в Мире. Piter Norvig, Director of Research в компании Google в статье Teach Yourself Programming in Ten Years предлагает план действий для того, чтобы добиться успеха в программировании.
Кроме этого в статье представлены размышления о проблеме выбора языка программирования и некоторые рекомендации, касающиеся литературы.

Thursday, September 20, 2007

Ресурсы по Silverlight


Silverlight — это название новой технологии представления данных в Интернете, предназначенной для запуска на различных платформах. Она позволяет создавать насыщенные, визуально привлекательные веб-страницы, работающие в различных обозревателях, устройствах и настольных операционных системах (например Apple Macintosh). Ключом к возможностям Silverlight, как и ко всей технологии представления WPF (Windows Presentation Foundation) платформы Microsoft .NET Framework 3.0, является XAML (eXtensible Application Markup Language, расширяемый язык разметки приложений).

Перечень интересных материалов по этой теме:

Wednesday, September 19, 2007

Дзержинск, Донецкая область

На рубеже XVII и XVIII веков в донецкой степи вдоль Северского Донца и его притоков Торца, Белой, Айдара, Лугани украинские казаки образовали линию казачьих городков, которая защищала южные границы русского государства от набегов крымских татар, ногайцев и других кочевых племен. Выходцы из Богуслава, Звенигорода, Черкасс, Винницы, не пожелавшие жить под властью польской шляхты, основали здесь много сел и слобод.

В живописном месте на правом берегу реки Кривой Торец у самой Железной балки стояла сторожа богуславского казака Антона Щербины. Как повествует легенда, Щербина мужественно защищал переправу через Кривой Торец и геройски погиб в неравном бою с татарами. Поработители уничтожили семью казака, сожгли селение.

В 1776 году в урочище Жеваный Лес, балках Сухой Яр и Житний Яр возникла государственная воинская слобода Зайцеве. На месте стоянки Антона Щербины вырос хутор Щербиновский. Развитие населенных пунктов ускорилось с открытием в начале XIX века Зайцевского каменноугольного месторождения, где крестьяне примитивным способом добывали топливо. Уголь шел не только для отопления жилищ, но и, как сообщал управитель города Бахмута (ныне г. Артемовск), "...на Бахмутские соляные заводы, в казенные кузницы и на латание солеваренных сковород и на прочие поделки". Чумаки доставляли топливо в Бахмут , Харьков, Павлоград и даже в Крым. Уже в 1839 году на крестьянских шахтах было добыто 220 тысяч пудов угля, что составляло четвертую часть добычи всего бассейна. Мелкие селения были объединены в село Щербиновку, где к 50-м годам насчитывалось 313 дворов и 1751 житель. Щербиновский и Никитовский рудники считались ведущими в уезде. В 1860 году на месте крестьянской копи был заложен новый Центральный рудник, от которого берет начало нынешняя шахта имени Ф. Э. Дзержинского.

Особенно интенсивно начали добывать уголь на Щербиновских рудниках после окончания в 1869 году строительства Курско - Харьковско - Азовской железной дороги. В 1884 году на землях Зайцеве, Щербиновки и Нелеповки французские капиталисты образовали общество для разработки каменного угля и соли в южной России. Оно скупало и арендовало земли в окрестностях Щербиновки и приступало к строительству еще двух крупных рудников - Нелеповского (ныне шахта имени Артема) и Северного (ныне шахта "Северная"). В 1877 г. основана Чигарская копь, от которой берет начало шахта "Южная".

Вторая половина 90-х годов XIX века отмечалась интенсивным ростом промышленного потенциала России. В донецких степях вырастают новые шахты, заводы, фабрики.

Первые шахты были глубокими колодцами, на дне которых вынимали уголь из пласта.

Работали шахтеры в две смены по 12 часов. Но они находились под землей больше, так как передвижение к забою и обратно занимало около двух часов. Рабочие, которые добывали уголь артелями, зачастую не покидали забоя до тех пор, пока не вырубят отведенной нормы. Уголь рубили обушком, доставлял его к стволу саночник, в бадьях воротом его поднимали наверх. Платили шахтерам за их каторжный труд мало, обирали штрафами, всевозможными поборами.

Большинство рабочих жили в бараках и землянках. Вся Щербиновка в 1897 году состояла из четырех улиц: Собачевки, Старых Землянок, Косачевки и Новых Землянок. Недалеко от шахты стояло несколько кирпичных зданий для обслуги, на возвышенности - церковь. Одиннадцать кабаков и ни одной бани. Рабочих обслуживал только один врач и на каждом руднике - один фельдшер.

12 июля 1920 г. после национализации всех шахт центрального Донбасса в Щербиновке образовалось рудоуправление, объединившее 11 шахт, на которых разрабатывали крутопадающие и наклонные пласты коксующегося угля.

В 1936 году рудничный поселок Щербиновка, входивший в состав Горловского района, преобразован в город Дзержинск.

На счету шахтеров Дзержинска много славных дел. Первыми стахановцами г.Дзержинска стали забойщики шахты им. Ф.Э.Дзержинского Степан Кириллович Рябошапка и Захар Устинович Козодоев. Забойщик И.В.Коновалов установил новый для центрального района Донбасса рекорд: за смену нарубил отбойным молотком 210 тонн угля. Нескодько раз у дзержинцев побывал знатный шахтер бассейна Никита Изотов. Трудовое соперничество родило сотни замечательных мастеров угля. На шахтах соревнующихся городов Дзержинска и Горловки родился почин скоростного прохождения основных горных выработок, широкого внедрения угольных комбайнов, механизированных крепей и щитовых агрегатов. Наши шахты неоднократно выходили победителями во всесоюзном, республиканском и городском соревновании. Об этом регулярно повествовалось на страницах газеты "Дзержинский шахтер", рожденной в один и тот же год с городом и объединением.

В годы Великой Отечественной войны были выведены из строя и затоплены все шахты и другие промышленные предприятия, уничтожен Дворец культуры, парк, 1280 жилых домов. 5 сентября 1943 г. город Дзержинск был освобожден от гитлеровских оккупантов.

Читайте также здесь

Говорящий калькулятор

Назначение программы
Программа представляет собой обыкновенный калькулятор с озвучиванием операций и получаемых при этом чисел.

Калькулятор выполняет стандартные вычисления: сложение, вычитание, умножение и деление - все эти операции должны быть выполнены через клавишу равно, например, чтобы вычислить выражение 6*7-5 нужно нажать следующую последовательность кнопок: "6","*","7","=","-","5","=".

Калькулятор вычисляет некоторые другие функции, такие как квадратный и кубический корень, возведение в квадрат и в куб, вычисление логарифмов и экспоненты, вычисление тригонометрических (аргумент может быть задан в радианах или в градусах) и гиперболических функций, а также обратных тригонометрических и обратных гиперболических функций.

Контроль области определения каждой функции осуществляется методом обработки исключительных ситуаций, при их возникновении калькулятор сбрасывается в ноль и выдается сообщение об ошибке.

Калькулятор содержит две ячейки памяти.
Калькулятор отображает до 15 значащих цифр.

Калькулятор обладает полностью независимой логикой работы алгоритма чтения чисел, так как этот алгоритм является механизмом логического вывода, применяемом в экспертных системах искусственного интеллекта. Вся логика чтения чисел зависит от базы знаний, над которой механизм логического вывода выполняет рассуждения. База знаний представляет собой совокупность продукций, которые хранятся в файле .DBR с текстовым описанием. Эта версия программы использует упрощенную продукционную систему правил, упрощение заключается в том, что база знаний может состоять из продукций, в которых в условных частях может применяться только оператор сравнения на равенство.

РЕКОМЕНДАЦИЯ Для корректной работы калькулятора желательно дожидаться конца чтения числа. Не производить во время чтения какого-либо числа вычисления, приводящие к изменению содержания экрана. Обращайте внимание на то, что числа содержащие большое число знаков читаются долго, применяйте в таких случаях округление. Смотрите Properties

Калькулятором можно управлять с клавиатуры:
  • кнопка "m" или "M" - знак "минус"
  • кнопка "p" или "P" - знак "плюс"
  • кнопка "e" или "E" - знак "умножить на десять в степени"
  • кнопка "t" или "T" - чтение числа
  • кнопка "0" или "9" - цифры
  • кнопка "." или "," - знак точки (запятой)
  • кнопки "+","-","*","/" - операции соответственно плюс, минус, умножить, разделить
  • "Enter", "=" - равно
  • "Esc" - сброс

Остальные операции можно выполнять только при помощи манипулятора "мышь".

Условия работы программы

Программа написана как приложение Microsoft Windows на языке Borland Delphi 6, поэтому для нормальной работы программы необходима операционная система Microsoft Windows 95/98/Me/NT/2000/XP. Минимальные требования к компьютерной системе:
  • IBM PC или 100% совместимый
  • Intel Pentium II 300 processor или выше
  • Операционная система Microsoft Windows 95/98/Me/2000/XP
  • минимум 32 Мбайт ОЗУ
  • 800х600 SVGA, 4 Мбайт видеопамяти
  • 35 Мбайт свободного места на жестком диске
  • манипулятор "мышь"

File Properties...

Форма Properties предназначена для настройки работы калькулятора. Она позволяет полностью настроить чтение чисел (задать все параметры для выполнения логического вывода, задать схему согласования со звуковыми файлами, задать специальные термины), округление при вычислениях и произношение выполняемой операции. Все это конфигурируется путем изменения следующих полей:
  • База знаний для чтения чисел - это основной файл для выполнения чтения чисел; он содержит продукционные правила чтения чисел;
  • Описание терминов - это файл в котором указываеются все возможные термины, необходимые для чтения чисел;
  • Файл ассоциации терминов со звуковыми файлами;
  • Округление - задает количество знаков после запятой;
  • Произношение - позволяет включить/отключить чтение названия кнопок калькулятора.
Механизм логического вывода

Механизм логического вывода изучается компьютерными науками и относится к разделу, посвященному проблемам искусственного интеллекта, используется в экспертных системах. Так обычно называют алгоритм, позволяющий выполнять логические рассуждения. При этом определенным образом должны быть заданы знания, необходимые для проведения логических рассуждений. Знания могут быть заданы в виде продукций фреймов, семантических сетей и др. Самым простым способом описания знаний является продукционная система. Она предусматривает хранение знаний в виде правил типа (если :. то :..). Более развитым способом представления знаний являются фреймы и семантические сети.

Механизм логического вывода в продукционной системе правил (база знаний) можно разделить на 2 типа: прямой логический вывод, обратный логический вывод. Прямой логический вывод предусматривает вывод новых фактов, на основании известных фактов в условных частях продукций (правил), то есть по известным посылкам ищет все следствия - это импликация в терминах исчисления высказываний и исчисления предикат. Обратный логический вывод по заданным следствиям ищет все посылки.

Downloads

Программу можно бесплатно скачать

Компрессия и декомпрессия аудиоданных по закону Мю и А

Введение
На основе алгоритмов сжатия по закону мю и А построено простое приложение выполняющее действие кодера и декодера этих форматов аудиофайлов, проведен анализ полученных результатов. В работе также приводятся идеи других рекомендаций МККТТ, описание природы звука, его основных характеристик, описание технических средств работы со звуком, основные идеи магнитной записи, рассказывается о звуковых файлах и функциях, которые позволяют с ними удобно работать в программе на языке Visual C++.

Звук - это физическое понятие, которое представляет собой колебание частичек пространства. Звуковые волны могут распространяться только в упругой среде, например, газ, жидкость, сталь и др. Человечество может существовать в среде, заполненной воздухом, в которой звук может свободно распространятся. Люди общаются между собой посредствам языка, а основной формой любого языка является устная речь, которая выражается в способности человека издавать и слышать звуковые колебания. Основным средством передачи информации человека человеку является звуковое сообщение.

Поэтому особенно важно создать технические средства, осуществляющие полную работу со звуком: получение звуковых сообщений, передача их во времени и пространстве, а также их воспроизведение. Данная проблема сейчас решена с помощью таких технических средств как микрофон (преобразование звуковых колебаний в электрические), магнитная запись (сохранение преобразованных в электрическую форму звуковых колебаний), громкоговорители (преобразование электрических колебаний в звуковые), радио (передача электрических сигналов на расстояние) и т.д. Все эти устройства являются аналоговыми, то есть они работают с непрерывным сигналом. В последнее время появилось много цифровых средств работы со звуком, среди них - электронная вычислительная машина, которая, как правило, выступает в качестве хранителя звуковых данных, однако, часто она используется для преобразования звуковой информации и ее синтеза.

Важной является задача передачи звуковой информации на расстояние. Эту проблему решают по-разному, все упирается в физические особенности электрических сигналов, которые являются сейчас основой всей звуковой техники. Вначале эти сигналы передавали по проводам, затем, после изобретения радио, сигналы передают посредствам электромагнитного поля, сейчас ведутся работы по передачи сигналов с помощью света, лазера и др. Однако, все эти способы имеют ограничение на скорость передачи информации, помехоустойчивость и т.д. Поэтому, наряду с увеличением этих показателей можно применять различные методы преобразования звуковой информации перед передачей и после нее так, чтобы нагрузка на канал была меньше при таком же качестве звуковой информации. Эти методы могут использовать различные особенности звука, особенности слухового аппарата человека (так как все это предназначено исключительно для прослушивания человеком), особенности передающей среды и т.д. Наиболее эффективными являются цифровая обработка, сжатие, передача, распаковка и воспроизведение информации, так как отсутствуют в итоговом сигнале аддитивный аналоговый шум и т.п. Однако, возникают иные проблемы, например, шумы квантования, которые нужно учитывать.

Таким образом, применение цифровых методов обработки звуковых данных на современном этапе развития позволяет более эффективно использовать имеющиеся каналы передачи информации, не терять исходное качество звука и т.п.

Общие сведения
Импульсно-кодовая модуляция (ИКМ) позволяет представить непрерывный аналоговый сигнал в форме последовательности равноотстоящих друг от друга импульсов (дискретизация по времени), амплитуда которых представлена двоичным кодом (квантование по уровню). Подобное преобразование позволяет существенно повысить надежность передачи и хранения сигнала.

Зачем же необходимо сжимать аудиоданные? Существует две причины, обуславливающие необходимость компрессии/декомпрессии аудиоданных: экономия памяти при хранении аудиоинформации (для высококачественного воспроизведения необходимо выполнять дискретизацию сигнала на большой частоте и с большой разрядной сеткой (32 бит), что приводит к большим размерам аудиофайлов), низкая пропускная способность каналов передачи цифровой информации на расстояние. Применение компрессии/декомпрессии эффективно решает обе вышеуказанные проблемы.

Амплитудно-импульсная модуляция, при которой аналоговый сигнал дискретизируется по времени, но его амплитуда передается в аналоговой форме, уже давно и успешно используется в телефонии в тех случаях, когда ширина полосы пропускания канала намного превосходит полосу частот сигнала. Поскольку эти импульсы имеют малую длительность, в промежутках между соседними импульсами одного сигнала можно передавать импульсы другого сигнала, что приводит к существенному увеличению пропускной способности канала. Число одновременно передаваемых сигналов ограничивается требованием исключения взаимного влияния сигналов и частотным диапазоном входного сигнала, поскольку, согласно теореме Котельникова, для точного восстановления входного сигнала необходимо, чтобы частота дискретизации как минимум в два раза превышала его частотный диапазон.

Квантование амплитуды по уровням и последующая передача цифрового кода, соответствующего данному уровню, повышает надёжность передачи информации, исключается возможность искажения сигнала при передачи. В случае аналоговой передачи этого добиться невозможно, поскольку в канале всегда присутствует аддитивный шум, а спектр передаваемого сигнала искажается передаточной функцией канала.

В процессе преобразования аналоговой величины в цифровую и обратно возникают специфические шумы квантования, связанные с ограниченностью разрядной сетки. Это связано с тем, что аналоговый сигнал принципиально имеет бесконечную точность представления, а цифровой сигнал ограниченную точность, поэтому при преобразовании неизбежно возникает ошибка. Если сигнал имеет большую амплитуду, и можно исключить влияние его значений на величину ошибки квантования, то ошибку можно рассматривать как случайную величину с нулевым математическим ожиданием, имеющей равномерное распределение в интервале, ширина которого равна шагу квантования (величине, соответствующей младшему разряду кода).

При выборе шага квантования следует добиваться того, чтобы шум квантования был, по крайней мере, сравним по мощности с другими шумами канала. До недавнего времени считалось, что достаточно иметь 12 разрядов для квантования речевого сигнала в телефонной линии, но в более современных стандартах речь идет уже о 13 или 14 разрядах. Поскольку при передаче телефонной информации используется частота дискретизации 8 кГц, то нетрудно подсчитать, что при отсутствии компрессии для передачи ИКМ-информации по одному каналу требуется обеспечить его пропускную способность на уровне от 96 до 112 кбит/с, что в четыре раза превышает теоретический предел пропускной способности телефонного канала. Исходя из этого, актуальной становится задача компрессии/декомпрессии оцифрованной речевой информации таким образом, чтобы ее можно было передавать по стандартному телефонному каналу. Эту задачу на сегодня решают путем применения различных алгоритмов компрессии/декомпрессии, среди которых наиболее простые - закон ?, закон А, более сложные - ADPCM, GSM и другие.

Сжатие отдельных отсчетов
Любое сжатие информации приводит к ухудшению ее качества. Однако в процессе эволюции человеческий слух научился адаптироваться к некоторым видам помех, не замечая их присутствия в принимаемой аудиоинформации. Прежде всего, следует заметить, что слух имеет логарифмическую чувствительность, то есть воспринимаемый уровень шума зависит от общего уровня сигнала.

Применение логарифмического преобразования сигнала приводит к необходимости создания достаточно сложных и медленных вычислительных устройств. Поэтому в МККТТ при разработке рекомендации G.711 был использован подход, во многом напоминающий преобразование чисел в формате с плавающей запятой. В этом случае для представления числа отводится 3 поля: поле знака, поле мантиссы и поле порядка. В поле порядка содержится степень, в которую следует возвести число 2, чтобы при умножении результата этой операции на мантиссу получить истинное значение данного числа в формате с фиксированной запятой.

В рекомендации G.711 предложены два алгоритма преобразования сигналов: закон мю и закон А. Кодирование по закону мю широко используется в США и Японии, а кодирование по закону А - в Европе. Оба эти алгоритма преобразуют исходные отсчеты исходной последовательности сигнала в формате ИКМ в байтовые отсчеты. Каждый отсчет исходной последовательности преобразуется в один байт. Таким образом, пропускная способность канала для передачи преобразованной информации снижается до 64 кбит/с.

В рекомендации МККТТ законы мю и А заданы в виде таблицы, однако во многих случаях к оперативной памяти предъявляется больше требований, чем к быстродействию, кроме того алгоритм, всегда позволит построить первоначальную таблицу, согласно рекомендации G.711.

Более подробно читайте здесь. Приводится полное описание программной реализации (исходники) на Microsoft Visual C++ 6.0, алгоритмы компрессии и декомпрессии, технические средства работы со звуком и др.

Downloads
Cкачать программу с исходниками можно ccitt.zip
Более подробное описание сжатия звука здесь.

Tuesday, September 18, 2007

Балаклава



В Балаклаве располагается один из самых крупных и секретных военных объектов планеты, который сейчас доступен туризма - это самый крупный из рассекреченных военных объектов на планете - подземный комплекс для субмарин. Из-за него древний крымский городок Балаклава около Севастополя на долгие годы превратился в один из самых закрытых и загадочных населенных пунктов СССР.

"Объект 825 ГТС" - так назывался в документах этот комплекс, задуманный еще Сталиным как сооружение противоатомной защиты первой категории. Вождь был потрясен результатами бомбардировок Хиросимы и Нагасаки и решил таким образом защитить от нападения подводный флот, чтобы гарантировать нанесение ответного удара. Строительство подземного завода для ремонта и снаряжения субмарин началось уже после его смерти в 1957 году, а завершилось в 1961-м.

Прелесть и своеобразие Балаклавы состоит в уникальной длинной и глубокой бухте, по одну сторону которой на горе высятся живописные развалины средневековой генуэзской крепости Чембало, а по другую - поднимается гора Таврос, что в переводе с тюркского значит "пустая". В ней-то и был сооружен целый подземный город. Его помещения были выдолблены в скале и покрыты железобетоном, толщина которого составляла 56 метров.

В случае угрозы прямого ядерного удара - а объект мог выдержать прямое попадание заряда мощностью до 100 килотонн - толстенные герметичные двери закрывались, и завод способен был самодостаточно существовать несколько месяцев, вместив при этом 3000 человек - все тогдашнее население Балаклавы. Автономная подача воздуха, мощные дизель-генераторы, топливные и водяные магистрали, подземные рельсовые пути давали возможность полностью изолировать объект от внешней среды. Здесь были прекрасно оборудованные командные пункты, хлебопекарни, склады для хранения продуктов и горюче-смазочных материалов, госпиталь, жилье для личного состава, столовые, кухни, ванные, душевые и даже комнаты отдыха.

С военной точки зрения "Объект 825 ГТС" представлял собой комбинированный подземный водный канал с сухим доком, цехами для ремонта, складами для хранения торпедного и ядерного вооружения. Здесь было два выхода по обе стороны горы. Со стороны бухты был вход в штольню. В случае необходимости он перекрывался плавучим ботопортом, который поддувался воздухом и всплывал. Для выхода в открытое море был оборудован выпуск на северной стороне горы, который также перекрывался ботопортом. Оба отверстия в скале были искусно закрыты маскировочными приспособлениями и сетями.

Чтобы можно было представить себе циклопичность этого сооружения, назову несколько цифр. Общая длина тоннеля под горой составляла полкилометра, длина потерны, где находились основные цеха, - 300 метров. Свет фонариков не давал нам возможности оценить названную экскурсоводом длину канала - 360 метров, но его видимая 12-метровая ширина и 18-метровая высота железобетонной арки впечатляла. Услышав, что глубина канала - не меньше 8 метров, никто из экскурсантов не рискнул подходить к его краю.




Неудивительно, что в штольнях могло свободно разместиться 7 подлодок основных советских проектов, а при необходимости - до 14 субмарин разных классов. Утверждают, что расчетный срок полного ремонта субмарин не превышал трех недель, и за весь 30-летний период эксплуатации объекта не было ни одного случая срыва графика ремонта судов.

Однако всех чудес гигантского военизированного города-завода экскурсантам теперь не увидеть - о былом могуществе можно говорить только в прошедшем времени.

При разделе Черноморского флота уникальный объект был безнаказанно разграблен. В 1991 году отсюда был выведен основной состав подводных лодок, снято и вывезено уникальное оборудование, уничтожены следы секретных технологий и секретного оборудования. Остальное - трубопроводы, кабели, емкости, весь металл, даже ограждения, металлические поручни, лестницы были безжалостно вырублены, вырваны "с мясом" грабителями.

Теперь в лучах своих фонариков поеживающиеся от сырости и холода экскурсанты могут лишь увидеть покрытые плесенью бетонные стены с какими-то торчащими вывернутыми железяками, кое-где сохранившиеся облезлые инструкции по обращению с торпедами, рельсы с чудом сохранившейся тележкой для перевозки ядерного оружия да 20-ти тонные герметичные двери, снять которые никаким грабителям, наверное, не под силу. И еще уходящий в темноту канал с неподвижной мертвой водой, напоминающий реку забвения. Но именно эта неприкрашенная реальность гигантского сооружения, на которое некогда была потрачена уйма времени, человеческих сил, нервов, интеллекта и денег, производит потрясающее впечатление.



При желании узнать о подземном заводе побольше можно расспросить о нем местных рыбаков. Все они утверждают, что во времена Союза работали на подземном заводе, и охотно рассказывают массу самых живописных подробностей, о которых не упоминают экскурсоводы.

Например, они утверждают, что с моря этот объект во времена Союза защищали специально обученные боевые пловцы и дрессированные дельфины. Рабочих-ремонтников всюду сопровождали вооруженные матросы, которые внимательно следили за работой, а потом так же под дулом автомата выводили из горы. Лодки заходили в бухту и выходили из нее только по ночам, и на эти часы в Балаклаве выключали электричество. Когда подводная лодка заходила в док и из него по технологии выпускали воду, рабочие оставались по колено в живой рыбе. Чтобы добро не пропадало, рыбу коптили собственными силами, и над горой струился вкусный дымок. При всей суперсекретности объекта он мог служить для шпионов верным признаком, что очередная усталая подлодка встала на ремонт.

Сейчас здесь филиал Центрального музея Вооруженных сил Украины.

Что здесь будет? Музей "холодной войны"? Памятник доблести советских воинов? Символ пацифизма? В соответствии с концепцией научного совета Центрального музея Вооруженных сил Украины в будущую экспозицию намечено включить разделы по военной истории самой Балаклавы, истории Крымской войны, участию и роли Севастополя в Великой Отечественной войне и истории ВМС Украины. Для наглядности в ныне пустом канале планируется установить макеты подводных лодок, будто все еще стоящих на ремонте.

Можно сказать, что все отдыхавшие в Крыму во времена СССР загорали в полном смысле слова на пороховой бочке.

Monday, September 17, 2007

Прогнозирование с помощью искусственных нейронных сетей

Работа посвящена изучению искусственных нейронных сетей, их применению при решении задач в различных сферах человеческой деятельности, в частности - прогнозирование временных рядов (курса валют).

Приводится описание нейронных сетей, принципов их устройства и работы. Рассмотрены модели нейросетей и способы их обучения. Особое внимание уделяется нейросетям обратного распространения и алгоритму их обучения. Описан метод, по средствам которого задачу прогнозирования можно решать с применением нейросетевых технологий. Приводится программная реализация такой нейросети обратного распространения с описанием программной модели, созданной по принципам объектно-ориентированного программирования в среде Delphi 5.

На основании изложенного материала рассмотрено прогнозирование курса валют (украинской гривны к доллару США)

ВВЕДЕНИЕ

Время - это одно из самых интересных понятий, которые интересуют человека с Древних времен. Понять и подчинить себе время человечество стремилось всегда, потому что знание будущего дает невиданную силу принятия решений в различных областях человеческой деятельности. Вопрос определения будущего был и остается актуальным по сегодняшний день. Большой интерес представляют задачи прогнозирования погоды по результатам соответствующих атмосферных измерений, селекционирования новых видов растений и животных, определений возможностей индивидуумов в определенных областях с помощью соответствующей системы контрольных тестов и т.д. Особо важное значение прогнозирование имеет в таких областях, как индустрия, экономика, коммерция (прогнозирование экономических показателей, динамики цен на тот или иной продукт, курса акций на какое-то время вперед и т.д.).

Однако создать машину времени человек не может, мы знаем, что было в прошлом, но совершенно точно утверждать положение вещей в будущем не дано никому из нас. Несмотря на это, люди всегда стремились предугадать будущее, применяя при этом самые различные способы: в простом народе с давних времен популярны народные приметы, математики используют для этого более формальные методы и способы прогнозирования - они применяют статистические и вероятностные характеристики, по которым возможно с определенной вероятностью утверждать, что будущее событие произойдет или нет.

Наряду с традиционными методами прогнозирования сегодня бурно развивается теория искусственных нейронных сетей, которая хорошо зарекомендовала себя в области управления, там, где необходимо применение человеческого интеллекта, в частности при решении задач прогнозирования.

Это научное направление родилось на стыке таких наук как нейробиология, химия, физика, математика, информатика, философия, психология и др. интерес к нейронным сетям был вызван как теоретическими, так и прикладными достижениями в этой области. Нейросети неожиданно открыли возможности использования вычислений в сферах, до этого относящихся лишь к области человеческого интеллекта, возможности создания машин, способность которых учиться и запоминать удивительным образом напоминает мыслительные процессы человека.

Искусственные нейронные сети состоят из элементов, функциональные возможности которых аналогичны большинству элементарных функций биологического нейрона. Эти элементы затем организуются по способу, который может соответствовать (или не соответствовать) анатомии мозга. Несмотря на такое поверхностное сходство, искусственные нейронные сети демонстрируют удивительное число свойств присущих мозгу. Например, они обучаются на основе опыта, обобщают предыдущие прецеденты на новые случаи и извлекают существенные свойства из поступающей информации, содержащей излишние данные.

Несмотря на такое функциональное сходство, даже самый оптимистичный их защитник не предположит, что в скором будущем искусственные нейронные сети будут дублировать функции человеческого мозга. Реальный «интеллект», демонстрируемый самыми сложными нейронными сетями, находится ниже уровня дождевого червя, и энтузиазм должен быть умерен в соответствии с современными реалиями. Однако равным образом было бы неверным игнорировать удивительное сходство в функционировании некоторых нейронных сетей с человеческим мозгом. Эти возможности, как бы они ни были ограничены сегодня, наводят на мысль, что глубокое проникновение в человеческий интеллект, а также множество революционных приложений, могут быть не за горами.

Искусственные нейронные сети могут менять свое поведение в зависимости от внешней среды. Этот фактор в большей степени, чем любой другой, ответствен за тот интерес, который они вызывают. После предъявления входных сигналов (возможно, вместе с требуемыми выходами) они самонастраиваются, чтобы обеспечивать требуемую реакцию. Было разработано множество обучающих алгоритмов, каждый со своими сильными и слабыми сторонами. Все еще существуют проблемы относительно того, чему нейросеть может обучиться и как обучение должно проводиться.

Отклик сети после обучения может быть до некоторой степени нечувствителен к небольшим изменениям входных сигналов. Эта внутренне присущая способность видеть образ сквозь шум и искажения жизненно важна для распознавания образов в реальном мире. Она позволяет преодолеть требование строгой точности, предъявляемое обычным компьютером, и открывает путь к системе, которая может иметь дело с тем несовершенным миром, в котором мы живем. Важно отметить, что искусственная нейронная сеть делает обобщения автоматически благодаря своей структуре, а не с помощью использования «человеческого интеллекта» в форме специально написанных компьютерных программ.

Некоторые из искусственных нейронных сетей обладают способностью извлекать сущность из входных сигналов. Например, сеть может быть обучена на последовательность искаженных версий буквы «А». После соответствующего обучения предъявление такого искаженного примера приведет к тому, что сеть породит букву совершенной формы. В некотором смысле она научится порождать то, что никогда не видела.

Эта способность извлекать идеальное из несовершенных входов ставит интересные философские вопросы. Она напоминает концепцию идеалов, выдвинутую Платоном в его «Республике». Во всяком случае, способность извлекать идеальные прототипы является у людей весьма ценным качеством.

Искусственные нейронные сети не являются панацеей. Они, очевидно, не годятся для выполнения таких задач, как начисление заработной платы. Похоже, однако, что им будет отдаваться предпочтение в большом классе задач распознавания образов, прогнозирования, создание ассоциативной памяти, экономики, управления объектами, с которыми плохо или вообще не справляются обычные компьютеры.

Продолжение читайте тут

Особенности русской философии. Славянофильство и западничество.

Русская культура XIX и начала XX в. имеет всемирное значение. Следует отметить, что национальная культура приобретает известность во всем мире только тогда, когда ценности, развитые в ней, становятся достоянием всего человечества. Прежде всемирное значение имела культура древней Греции и древнего Рима. В настоящее время такое значение имеет культура Англии, Франции, Германии и Америки. Русская культура в том виде, в каком она существовала до большевистской революции, несомненно, также имеет всемирное значение. Чтобы убедиться в справедливости этих слов, достаточно обратиться к именам Пушкина, Гоголя, Тургенева, Толстого, Достоевского или Глинки, Чайковского, Мусоргского, Римского-Корсакова, а также остановиться на достижениях русского театрального искусства в области драмы, оперы и балета.

В области науки достаточно упомянуть имена Лобачевского, Менделеева и Мечникова. Красота, богатство и выразительность русского языка дают ему неоспоримое право быть одним из международных языков. В области политической культуры (например, сельское и городское самоуправление, законодательство и исполнительная власть) императорская Россия создала ценности, которые приобретут всемирную известность тогда, когда их достаточно изучат и осознают, и прежде всего при их возрождении в процессе послереволюционного развития русского государства. Люди, признающие религиозный опыт, не станут оспаривать того факта, что православие в его русской форме содержит исключительно высокие ценности. Эти достоинства нетрудно обнаружить в эстетической стороне культа русской православной церкви. Было бы странно, если бы такая высокая культура не породила ничего оригинального в области философии. Правда, меткое замечание Гегеля о том, что сова Минервы не вылетает, пока не наступят вечерние сумерки, относится и к развитию русской мысли. Русская философия начала развиваться только в XIX в., когда русское государство уже имело тысячелетнюю историю.

Русский народ принял христианство в 988 г. Он получил первое представление о философии только тогда, когда на церковнославянский язык стали переводиться сочинения отцов церкви. При помощи подобных сочинений некоторые представители русского духовенства предпринимали попытки продолжать богословские и философские труды византийцев. Века татарского господства, а впоследствии изоляционизм Московского государства помешали русскому народу ознакомиться с западноевропейской философией. Русское общество не было в достаточной мере знакомо с западной культурой, пока Петр Великий «не прорубил окно в Европу». Влияние Запада сразу же сказалось на отношении к церкви. Среди русского дворянства, с одной стороны, широко распространилось вольтерьянство с его вольнодумством, с другой стороны, появилось стремление проникнуть в сокровенные глубины религии, найти сущность «истинного христианства» и воплотить его в жизнь. Масонство появилось в России в первой половине XVIII в. и получило широкое распространение во второй его половине.

Главные философские направления, под влиянием которых находилось русское масонство, были связаны с именами французского мистика Сен-Мартэна (1743—1803) и немецкого мистика Якова Бёме (1575—1624). Под истинным христианством масоны понимали развитие духовной жизни, нравственное самоусовершенствование и проявление действенной любви к ближним. Особенно активно участвовал в распространении идей истинного христианства Н. И. Новиков (1744—1818). Он издал много книг, редактировал масонские периодические издания и организовывал библиотеки. Наряду с Новиковым следует отметить немца И.Г. Шварца (1751—1784), профессора философии при Московском университете с 1779 по 1782 г. Шварц верил в учения розенкрейцеров. В лекциях, читаемых у себя на дому, он толковал неясные места в сочинениях Сен-Мартэна, ссылаясь на работу Якова Бёме «Mysterium Magnum» («Мистериум Магнум»). Шварц утверждал, что бог сотворил мир не из ничего, а из своей внутренней сущности. Он проповедовал необходимость нравственного и духовного совершенствования человека, осуждал злоупотребления в области светской и духовной жизни, пороки в среде духовенства. Только преждевременная смерть спасла Шварца от преследований правительства. Новиков также осуждал несправедливости русской государственной и церковной жизни. В 1792 г. по приказу Екатерины II он был заточен в Шлиссельбургскую крепость и только через четыре с половиной года, после смерти императрицы, был освобожден Павлом I. Заточение подорвало физические и умственные способности Новикова.

В 1790 г. Екатерина Великая сослала в Сибирь также и Радищева, другого знаменитого критика несправедливостей русской жизни. После ее смерти Радищев был освобожден Павлом Г. Радищев (1749—1802) был человеком высокой культуры. Императрица Екатерина послала его вместе с одиннадцатью другими молодыми людьми изучать юриспруденцию и смежные науки в Лейпцигском университете. В этом университете Радищев провел 6 лет. Он был знаком с социальными и философскими теориями Руссо, Локка, Монтескье, Гельвеция, Лейбница и Гердера. Радищев выступал против самодержавия, а крепостное право вызывало в нем негодование. Свои взгляды Радищев особенно ярко выразил в книге «Путешествие из Петербурга в Москву», за которую был сослан в Сибирь.

Начало последовательного развития русской философии мысли восходит к тому времени XIX в., когда русское общество уже пережило период увлечения немецким идеализмом Канта, Фихте, Шеллинга и Гегеля. Философия природы и эстетики Шеллинга была изложена профессорами М. Г. Павловым, Д. М. Велланским, А. И. Галичем и Н. И, Надеждиным. Павлов (1773—1840) был профессором физики, минералогии и сельского хозяйства в Московском университете. Он утверждал, что основные принципы устройства природы раскрываются при помощи интеллектуальной интуиции, а опыт только подтверждает последнюю. Павлов истолковывал интеллектуальную интуицию как самосозерцание абсолюта. Надеждин (1804—1856) — профессор эстетики Московского университета — познакомил своих студентов с учением Шеллинга о бессознательном органическом творчестве гения. Велланский (1774—1847) был профессором анатомии и физиологии в Петербургской Медико-хирургической академии, а Галич (1783—1848) начиная с 1805 г. профессор в Петербургском педагогическом институте, впоследствии преобразованном в университет (1819). В 1821 г. Галича вынудили оставить университет, ибо он «предпочитал безбожника Канта Христу, а Шеллинга — Святому Духу».

Начало самостоятельной философской мысли в России XIX в. связано с именами славянофилов Ивана Киреевского и Хомякова. Их философия была попыткой опровергнуть немецкий тип философствования на основе русского толкования христианства, опирающегося на сочинения отцов восточной церкви и возникшего как результат национальной самобытности русской духовной жизни. Ни Киреевский, ни Хомяков не создали какой-либо философской системы, но они изложили определенную программу и вселили дух в философское движение, которое явилось наиболее оригинальным и ценным достижением русской мысли. Я имею в виду попытку русских мыслителей систематически развить христианское мировоззрение. Владимир Соловьев был первым, кому выпала честь создания системы христианской философии в духе идей Киреевского и Хомякова. Его преемники составляют целую плеяду философов. Среди них философы-богословы — князь С. Н. Трубецкой, его брат князь Е. Н. Трубецкой, Н. Ф. Федоров, отец Павел Флоренский, отец Сергий Булгаков, Эрн, Н. А. Бердяев, Н. О. Лосский, Л. П. Карсавин, С. Л. Франк, И. А. Ильин, отец Василий Зеньковский, отец Георгий Флоровский, Б. П. Вышеславцев, Н. Арсеньев, П. И. Новгородцев, Е. В. Спекторский. Это движение продолжает развиваться и расти по настоящий день. Начало ему положили И. Киреевский и А. Хомяков. Поэтому я собираюсь дать всестороннюю оценку их жизни и учениям.

Философия — это наука. Как и всякая другая наука, философия стремится к установлению строго доказуемых истин не для избранных народов или наций, а для всех мыслящих людей. Однако следует принять во внимание, что философия является наукой единственной в своем роде и отличается от других наук двумя характерными особенностями. Анализируя природу вселенского бытия, философия доводит этот анализ до крайнего предела, т. е. занимается не только аспектами, которые уже не поддаются никакому анализу и составляют содержание наиболее всеобщих идей и суждений. Чтобы успешно разрешить эту задачу, философ должен обладать способностью к спекуляции, т. е. к интеллектуальной интуиции, которая должна быть развита у него лучше, чем даже у математика. С другой стороны, в процессе изучения основных элементов и аспектов мира философия должна вскрыть их внутреннюю взаимосвязь, ту взаимосвязь, которая образует мир как целое. Изучение мира как целого является делом космологии, составной части метафизики. Космология занимается такими важными конкретными и частными элементами, как биологическая эволюция и история человечества. Отсюда философия должна ответить на вопрос о том, каков их смысл, каково их место в этом мире как целом. Занимаясь такими вопросами, философ убеждается в том, что для их изучения полезно пользоваться способностью к эстетическому созерцанию.

Таким образом, высочайшие достижения философии требуют сочетания двух противоположных и трудносовместимых способностей: способности к абстрактному мышлению в его высшей форме и способности к конкретному созерцанию реальности на его высшей ступени.

Эти задачи философии так велики, а способности, необходимые для их разрешения, так мало развиты в человеке, что философия даже в наши дни находится на более низком уровне развития, чем, например, такие науки, как математика или физика. Об этом наглядно свидетельствует факт существования многочисленных философских школ, иногда прямо противоположных и крайне враждебных друг другу. В действительности иногда они едва ли способны к взаимопониманию. Но самое худшее заключается в том, что даже наиболее «значительные» философские системы содержат наряду с великими достижениями и несомненные ошибки. Зачастую появляются поразительно односторонние философские школы. Неудивительно поэтому, что, в противоположность специальным наукам, т. е. наукам о частных отделах и аспектах мира, на философии лежит печать характера и интересов тех различных народов, которые занимались ею. Поэтому можно говорить о национальных особенностях немецкой, французской, английской, американской и русской философии. Различия между философскими школами в разных странах зависят от специфического выбора предметов исследования, большей или меньшей способности к философским размышлениям, большего или меньшего доверия к различным видам опыта, как, например, чувственному или религиозному и т. д.

По общепринятому мнению, русская философия в основном занимается проблемами этики.Это мнение неверно.Во всех областях философии — гносеология, логика, этика, эстетика и история философии — велись исследования в России до большевистской революции. В более позднее время действительно русские философы особенно интересовались вопросами этики. Начнем с гносеологии — науки, имеющей жизненно важное значение для решения всех других философских вопросов, так как она рассматривает их характер и пути их исследования.

В русской философии широко распространен взгляд о познаваемости внешнего мира. Этот взгляд часто выражался в своей крайней форме, а именно в форме учения об интуитивном непосредственном созерцании объектов как таковых в себе. По-видимому, русской философии свойственно острое чувство реальности.

Cлавянофилы утверждали, что познание реальности является непосредственным, для описания такого познания они воспользовались верой. Различные формы интуитивизма в гносеологии разработаны В. Соловьевым, кн. Трубецкими, Б. Бабуниным, Ф. Бережковым, А. Огневым, А. Козловым (в учении о понимании Бога), В. Эрном, А. Лосевым, Д. Болдыревым, С. Левицким, И. Ильиным и отчасти Л. Карсавиным. К этой же группе принадлежат и те мыслители, которые, подобно В. Кудрявцеву и Несмелову, утверждали, что религиозная вера есть наиболее совершенная форма познания.

Идеал цельного познания, т. е. познания как органического всеобъемлющего единства, провозглашенный Киреевским и Хомяковым, привлек многих русских мыслителей. Однако этот идеал мог быть достигнут лишь в том случае, если подрациональный (чувственные качества) и рациональный (или идеальный) аспекты мира и сверхрациональные принципы даны в таком опыте, который сочетает чувственную, интеллектуальную и мистическую интуиции.

Киреевский и Хомяков говорили, что цельная истина раскрывается только цельному человеку. Только собрав в единое целое все свои духовные силы — чувственный опыт, рациональное мышление, нравственный опыт и религиозное созерцание, — человек начинает понимать истинное бытие мира и постигает сверхрациональные истины о Боге. Именно этот цельный опыт лежит в основе творческой деятельности многих русских мыслителей — В. Соловьева, кн Трубецких, П. Флоренского, С. Булгакова, Н. Бердяева, Н. Лосского, С. Франка, Л. Карсавина, А. Лосева, И. Ильина и др.

Опираясь на цельный опыт, они пытались развить такую философию, которая бы явилась всеобъемлющим синтезом. Поразительный пример того духовного пути, который приводит к цельному опыту, мы видим в биографии Трубецких. Они страдали от духовного опустошения потому, что жили исключительно теоретическим мышлением, основывающимся на чувственном опыте. Однако, развив свое миросозерцание, они обрели всю полноту жизни и богатство мысли, использовав все многообразие опыта, не исключая и таких его неуловимых форм, как эстетическое восприятие, нравственное сознание и религиозное созерцание.

Замечательно, что даже наиболее выдающиеся русские позитивисты — Лавров и Михайловский — в своих работах отстаивали единство (особенно Михайловский ) теоретической истины с такой истиной, как праведность. Таким образом, они полностью признали значение нравственного опыта. Вот почему русские мыслители встретили в штыки учение о борьбе за существование как факторе эволюции. Такая концепция эволюции определенно отвергалась не только Михайловским, Кропоткиным, Данилевским, Чичериным, но даже и материалистом Чернышевским. Утверждение о том, что русские мыслители по преимуществу занимаются этикой, содержит лишь некоторую долю истины, ибо, даже занимаясь областями философии, далекими от этики, они, как правило, не упускали из поля зрения связь между предметами их исследований и этическими проблемами.

Связующим звеном между подсознательными чувственными данными и сверхрациональными принципами является абстрактно идеальное бытие, познаваемое лишь посредством спекуляции, т. е. интеллектуальной интуиции. Русские философы отличаются такой же высокой способностью к спекулятивному мышлению, как и немецкие. Как позитивизм, так и механистический материализм нашли в России широкое pacпpocтранение. Однако в России, как и в других странах, без сомнения, все еще продолжает существовать тенденция к таким взглядам среди инженеров, врачей, адвокатов и других образованных людей, не сделавших философию своей профессией. Следует отметить, что эти люди всегда составляют большинство. Но лишь немногие из русских философов-профессионалов были позитивистами или материалистами.

Главная задача философии заключается в том, чтобы разработать теорию о мире как едином целом, которая бы опиралась на все многообразие опыта. Религиозный опыт дает нам наиболее важные данные для решения этой задачи. Только благодаря ему мы можем придать нашему миросозерцанию окончательную завершенность и раскрыть сокровеннейший смысл вселенского существования. Философия, принимающая во внимание этот опыт, неизбежно становится религиозной. Только христианство отличается высочайшими и наиболее завершенными достижениями в области религиозного опыта. Все это дает основание полагать, что любая философская система, поставившая перед собой великие задачи познания сокровенной сущности бытия, должна руководствоваться принципами христианства. Ряд русских мыслителей посвятил свою жизнь разработке всеобъемлющего христианского мировоззрения. В этом состоит наиболее характерная черта русской философии. Одни мыслители, как Соловьев, Флоренский, Булгаков, отличались широкой эрудицией; другие — выдающимся литературным даром. Ряд совершенно различных работ русских философов был переведен на английский, французский и немецкий языки. То, что все развитие русской философии нацелено на истолкование мира в духе христианства, говорит о многом: русская философия, несомненно, окажет большое влияние на судьбы всей цивилизации.

Соловьев, начиная с общих традиций европейской философии, разработал христианское мировоззрение, отличающееся от того мировоззрения, которое обычно усваивают в богословских академиях и от духовенства. Наряду с этим следует отметить и целый ряд работ, приближающихся к традиционному стилю русской православной церкви, например работы епископа Феофана Вышинского, митрополита Антона Храповицкого и др.

Эти общие замечания о своеобразной природе русской христианской философии следует дополнить указанием на следующие характерные черты. Христианские системы мыслителей, рассмотренные нами, являются, несомненно, реалистическими. В своем учении о таинстве, искуплении, милости, обожествлении и церкви русские православные философы враждебно выступали против одностороннего морализма и субъективизма. Они отводили самое видное место онтологическим сочетаниям и изменениям в личной и вселенской жизни, ведущим к изменениям в нравственности и психике. Они утверждали, что конкретное бытие составляет основу действительности, что мир является органическим целым.

Понятие о консубстанциальности, перенесенное в метафизику из тринитарианской теологии отцом Павлом Флоренским, имеет первостепенное значение для теорий структуры мира. Это понятие существовало до возникновения христианства, оно существует и наряду с ним. Так, например, Платон, Аристотель и Плотин признавали наличие сокровенных онтологических связей между всеми существами в мире — связей, которые преодолевают все преграды во времени и пространстве. Эту же мысль мы находим у всех христианских мыслителей, у отцов церкви и великих схоластиков, а также у Фихте, Шеллинга, Гегеля и всех русских религиозных философов.

Идея соборности, развитая Хомяковым, имела также большое значение. Соборность означает сочетание единства и свободы многих лиц на основе их общей любви к Богу и всем абсолютным ценностям. Легко видеть, что принцип соборности имеет большое значение не только для церковной жизни, но и для разрешения многих вопросов в духе синтеза индивидуализма и универсализма. Многие русские философы уже начали применять принцип соборности при рассмотрении разнообразных вопросов духовной и общественной жизни.

Многие русские религиозные философы интересуются вопросом о сущности исторического процесса. Они подвергают критике позитивистские теории и указывают на невозможность осуществления совершенного общественного строя в условиях земного существования. Всякий общественный строй осуществляет лишь частичные улучшения и в то же время содержит новые недостатки и возможности для злоупотреблений. Печальный опыт истории показывает, что весь исторический процесс сводится лишь к подготовлению человечества к переходу от истории к метаистории, т. е. «грядущей жизни» в царстве Божием. Существенным условием совершенства в том царстве является преображение души и тела или обожествление милостью Божией.

Те, кто не питает симпатии религии, заявляют, что в русской истории не было периода, подобного периоду средневековой схоластики, когда вся умственная энергия людей была сосредоточена на разработке системы христианской философии. Они полагают, что в конце XIX и начале XX в. русское общество впервые вступило в ту фазу духовного развития, через которую Европа прошла еще в средние века. Поэтому они считают, что русское общество запоздало в своем развитии. Эти люди не учитывают тот факт, что культура развивается не по прямой восходящей линии, а по спирали. Верхняя часть спирали содержит процессы, параллельные и подобные процессам, происходящим в низшей ее части, но — вследствие влияния предшествовавшего развития — более совершенные. Русская религиозная философия — не повторение схоластики, ибо она пользуется всеми достижениями науки и современной философии, особенно современной высокоразвитой гносеологии. Поэтому следует сказать, что русская религиозная философия является прогрессивным достижением и способна дать новый толчок развитию западной мысли.

Русская философия содержит много ценных идей не только в области религии, но и в области гносеологии, метафизики и этики. Знакомство с этими идеями будет полезным для развития общечеловеческой культуры.

Становление самобытной русской философии начиналось с постановки и осмысления вопроса об исторической судьбе России. В напряженной полемике о месте России в мировой истории оформились славянофильство и западничество как противоположные течения русской социально-философской мысли.

Главная проблема, вокруг которой завязалась дискуссия, может быть сформулирована следующим образом: является ли исторический путь России таким же, как и путь Западной Европы, и особенность России заключается лишь в ее отсталости или же у России особый путь и ее культура принадлежит к другому типу? В поисках ответа на этот вопрос сложились альтернативные концепции русской истории.

В истории русской философии и особенно русской политической мысли яркий контраст представляют два взаимно противоположных направления — славянофильское и западническое. Старания славянофилов были направлены на разработку христианского миропонимания, опирающегося на учения отцов восточной церкви и православие в той самобытной форме, которую ему придал русский народ. Они чрезмерно идеализировали политическое прошлое России и русский национальный характер. Славянофилы высоко ценили самобытные особенности русской культуры и утверждали, что русская политическая и общественная жизнь развивалась и будет развиваться по своему собственному пути, отличному от пути западных народов. По их мнению, Россия призвана оздоровить Западную Европу духом православия и русских общественных идеалов, а также помочь Европе в разрешении ее внутренних и внешних политических проблем в соответствии с христианскими принципами.

Западники, наоборот, были убеждены, что Россия должна учиться у Запада и пройти тот же самый этап развития. Они хотели, чтобы Россия усвоила европейскую науку и плоды векового просвещения. Западники мало интересовались религией. Если среди них и были религиозные люди, то они не видели достоинств православия и имели склонность к преувеличению недостатков русской церкви. Что же касается социальных проблем, то одни из них более всего ценили политическую свободу, а другие являлись сторонниками социализма в той или иной форме.

Некоторые историки русской культуры считают, что эти две противоположные тенденции имеют место и по сей день, правда, под другими названиями и в других формах. Следует отметить, что мировоззрение некоторых западников не отличалось постоянностью. В начале или к концу жизни они значительно отступали от типичных западнических взглядов

Славянофилы


В 1839 г. в московских светских и литературных салонах стала распространяться записка ''О старом и новом''. Её автором был Александр Степанович Хомяков, участник кружка, в котором через много лет встретились повзрослевшие друзья юного Веневитинова (братья Киреевский, А.И.Кошелев ). К ним присоединились Ю.Ф.Самарин, И.Д.Беляев, братья Константин и Иван Аксаковы. Членов нового кружка стали называть славянофилами.

Сущность славянофильства определялось идеей «несхожести» России и Запада, самобытности русского духовно-исторического процесса (сам термин «славянофильство» достаточно условен и выражает лишь их общественно политические позиции). Все основные идеи славянофилов тяготеют к полюсу тотальности: 1.Критика западной цивилизации как якобы «безбожной», низменной, бездушной. 2.Православие - духовная основа русской нации, подлинный двигатель исторического процесса; 3.Монархия - идеальная форма государственного устройства России, наиболее полно выражающая дух и традиции русского народа;4.Крестьянская община, патриархальная семья- социальная основа общества, внутри которого только и возможен подлинно нравственный человек; 5.Соборность - выражение коллективного духа россиян, их общинного («хорового») начала в образе жизни. Соборность есть собирание, соединение всех сил ради общего дела. 6.Русский народ - это особый народ (народ - богоносец), призванный к высокой роли в мире.

По сути дела, славянофильство - это философия религиозно окрашенного коллективизма. Задачу последующего развития России они видели в том, чтобы дух православия пронизал весь общественный организм, придал ему высший смысл в развитии. Свобода индивида возможна, но лишь путем подчинения его абсолютным ценностям- авторитету религии и церкви, государству, своему народу.

Славянофильство – неотъемлемая органическая часть русской общественной мысли и культуры 19 в. Постоянный и резкий критик славянофилов В.Г.Белинский писал: «Явление славянофильства есть факт, замечательный до известной степени, как протест против безусловной подражательности и как свидетельство потребности русского общества в самостоятельном развитии». Члены славянофильского кружка не создали законченных философских или социально-политических систем. Хомяков, братья Аксаковы, Киреевский, Самарин – в первую очередь, культурные и общественные деятели, и славянофильство имеет мало общего с философскими школами и направлениями западного типа. В то же время есть все основания говорить о вполне определенных и последовательных метафизических позициях ведущих славянофилов. В первую очередь это относится к А.С.Хомякову и И.В.Киреевскому.

Круг духовных интересов и деятельности А.С.Хомякова (1804–1860) был исключительно широк: религиозный философ и богослов, историк, экономист, разрабатывавший проекты освобождения крестьян, автор ряда технических изобретений, полиглот-лингвист, поэт и драматург, врач, живописец. Зимой 1838–1839 он познакомил друзей со своей работой О старом и новом. Эта статья-речь вместе с последовавшим на нее откликом И.В.Киреевского ознаменовала возникновение славянофильства как оригинального течения русской общественной мысли. В данной работе Хомяковым была очерчена постоянная тема славянофильских дискуссий: «Что лучше, старая или новая Россия? Много ли поступило чуждых стихий в ее теперешнюю организацию?... Много ли она утратила своих коренных начал и таковы ли были эти начала, чтобы нам о них сожалеть и стараться их воскресить?»

Взгляды Хомякова тесно связаны с его богословскими идеями и в первую очередь с экклезиологией (учением о Церкви). Под Церковью он понимал прежде всего духовную связь, рожденную даром благодати и «соборно» объединяющую множество верующих «в любви и истине». В истории подлинный идеал церковной жизни сохраняет, по убеждению Хомякова, только православие, гармонически сочетая единство и свободу и тем самым реализуя центральную идею Церкви – идею соборности. Напротив, в католицизме и протестантизме принцип соборности исторически нарушен. В первом случае – во имя единства, во втором – во имя свободы. Но и в католицизме, и в протестантизме, как доказывал Хомяков, измена соборному началу привела только к торжеству рационализма, враждебного «духу Церкви».

Религиозная онтология Хомякова последовательно теоцентрична, ее основу составляет идея божественного «волящего разума» как первоначала всего сущего: «мир явлений возникает из свободной воли». Собственно, философия Хомякова – это, в первую очередь, опыт воспроизведения интеллектуальной традиции патристики, претендующей скорее на верность духу образца, чем на оригинальность. Существенное значение имеет утверждаемая Хомяковым неразрывная связь воли и разума, «как божественного, так и человеческого», что принципиально отличает метафизическую позицию лидера славянофилов от разнообразных вариантов иррационалистического волюнтаризма (А.Шопенгауэр, Э.Гартман и др.). Отвергая рационализм, Хомяков обосновывает необходимость цельного знания («живознания»), источником которого выступает соборность: «совокупность мышлений, связанных любовью». Таким образом, религиозно-нравственное начало играет определяющую роль и в познавательной деятельности, оказываясь как предпосылкой, так и конечной целью познавательного процесса. Как утверждал Хомяков, все этапы и формы познания, т.е. «вся лестница получает свою характеристику от высшей степени – веры».

Ответственность за то, что западная культура подпала под власть рационализма, он (как и все славянофилы) возлагал прежде всего на католицизм. Но, критикуя Запад, Хомяков не был склонен к идеализации ни прошлого России (в отличие, например, от К.С.Аксакова), ни тем более ее настоящего. В русской истории он выделял периоды относительного «духовного благоденствия» (царствования Федора Иоанновича, Алексея Михайловича, Елизаветы Петровны). Выбор был связан с отсутствием в эти периоды «великих напряжений, громких деяний, блеска и шума в мире». Речь шла о нормальных, в понимании Хомякова, условиях для органического, естественного развития «духа жизни народа», а не о канувших в Лету «великих эпохах». Будущее России, о котором мечтал лидер славянофилов, должно было стать преодолением «разрывов» русской истории. Он надеялся на «воскресение Древней Руси», хранившей, по его убеждению, религиозный идеал соборности, но воскресение – «в просвещенных и стройных размерах», на основе нового исторического опыта государственного и культурного строительства последних столетий.

Иван Васильевич Киреевский (1806–1856), так же как и Хомяков, был склонен связывать отрицательный опыт западного развития прежде всего с рационализмом. Оценивая попытки преодоления рационализма (Паскаль, Шеллинг), он считал, что их неудача была предопределена: философия зависит от «характера господствующей веры», и на католическо-протестантском Западе (обе эти конфессии, согласно Киреевскому, глубоко рационалистичны) критика рационализма приводит либо к обскурантизму и «невежеству», либо, как это случилось с Шеллингом, к попыткам создать новую, «идеальную» религию. Киреевский ориентировался на православный теизм, и будущая «новая» философия виделась ему в формах православного, «истинного» осуществления принципа гармонии веры и разума, в корне отличного от его католической, томистской модификации. В то же время Киреевский отнюдь не считал бессмысленным опыт европейского философского рационализма: «Все ложные выводы рационального мышления зависят только от его притязания на высшее и полное познание истины».

В религиозной антропологии Киреевского главенствующее место занимает идея цельности духовной жизни. Именно «цельное мышление» позволяет личности и обществу («все, что есть существенного в душе человека, вырастает в нем только общественно») избежать ложного выбора между невежеством, которое ведет к «уклонению разума и сердца от истинных убеждений», и «отделенным логическим мышлением», способным отвлечь человека от всего в мире, кроме его собственной «физической личности». Вторая опасность для современного человека, если он не достигнет цельности сознания, особенно актуальна, полагал Киреевский, ибо культ телесности и культ материального производства, получая оправдание в рационалистической философии, ведет к духовному порабощению. Философ считал, что принципиально изменить ситуацию может только перемена «основных убеждений». Как и Хомяков в учении о соборности, Киреевский связывал возможность рождения нового философского мышления не с построением систем, а с общим поворотом в общественном сознании, «воспитанием общества». Как часть этого процесса общими («соборными»), а не индивидуальными интеллектуальными усилиями и должна была войти в общественную жизнь новая, преодолевающая рационализм философия.

Западники

В полемике со славянофилами складывалась русская философия индивидуальности, тяготевшая к западничеству. Яркими представителями западников являются: А. И. Герцен (1812- 1870), В.Г. Белинский (1811- 1848), Т. Н. Грановский (1813- 1859), Н. Г. Чернышевский (1828- 1889). Они активно выступали за европеизацию страны, т.е. ликвидацию феодально-крепостнических отношений и развитие общества по буржуазному пути. 1. Считали религию и церковь тормозом общественного прогресса. 2. Высоко оценивали человеческий разум и науку, уважительно относились к правовым нормам общества. 3. Основной ценностью общества для них является индивид, а государство прозвано защищать его права и свободы. 4. В социальной сфере они ориентировались либо на конституционную монархию, либо на социалистические или анархические формы государственного правления.

В последней трети 19 столетия сложилась вторая историческая форма полюсов русской философии: Традиции славянофилов продолжили почвенники: А. А. Григорьев (1822- 1864), Ф.М. Достоевский (1821- 1881), Н. Я. Данилевский (1822- 1885), К. Н. Леонтьев (1831- 1891); Традиции западников - народники: П. Л. Лавров (1823- 1900), П. Н. Ткачев (1844- 1886), М. А.Бакунин (1814- 1876).

Российское западничество 19 в. никогда не было однородным идейным течением. Среди общественных и культурных деятелей, считавших, что единственный приемлемый и возможный для России вариант развития – это путь западноевропейской цивилизации, были люди самых разных убеждений: либералы, радикалы, консерваторы. На протяжении жизни взгляды многих из них существенно менялись. Так, ведущие славянофилы И.В.Киреевский и К.С.Аксаков в молодые годы разделяли западнические идеалы (Аксаков был участником «западнического» кружка Станкевича, куда входили будущий радикал Бакунин, либералы К.Д.Кавелин и Т.Н.Грановский, консерватор М.Н.Катков и др.). Многие идеи позднего Герцена явно не вписываются в традиционный комплекс западнических представлений. Сложной была и духовная эволюция Чаадаева, безусловно, одного из наиболее ярких русских мыслителей-западников.

П.Я.Чаадаев (1794–1856), несомненно, считал себя христианским мыслителем. Столь характерная для русской мысли обращенность к теме истории обретает в его творчестве новые черты. Чаадаев утверждал в своих сочинениях культурно-историческую роль христианства. Он писал, что историческая сторона христианства заключает в себе всю «философию христианства». В «историческом христианстве» находит, по Чаадаеву, выражение сама суть религии, которая является не только «нравственной системой», но действующей универсально божественной силой. Можно сказать, что для Чаадаева культурно-исторический процесс имел сакральный характер. Остро чувствуя и переживая священный смысл истории, Чаадаев основывал свою историософию на концепции провиденциализма. Для него несомненно существование божественной воли, ведущей человечество к его «конечным целям». В своих работах он постоянно подчеркивал мистический характер действия «божественной воли», писал о «Тайне Промысла», о «таинственном единстве» христианства в истории и т.д. Тем не менее рационалистический элемент присутствует в его мировоззрении и играет достаточно существенную роль, соседствуя с мистицизмом. Апология исторической Церкви и Промысла Божия оказывается средством, открывающим путь к признанию исключительной, едва ли не абсолютной ценности культурно-исторического опыта человечества. «Конечно, не все в европейских странах, – писал Чаадаев, – проникнуто разумом, добродетелью, религией, далеко нет, – но все в них таинственно повинуется той силе, которая властно царит там уже столько веков». Западный путь, при всем его несовершенстве, есть исполнение сакрального смысла истории.

Западник-радикал Виссарион Григорьевич Белинский (1811–1848) в молодости пережил страстное увлечение немецкой философией: эстетикой романтизма, идеями Шеллинга, Фихте, а несколько позднее – Гегеля. Однако верным гегельянцем критик был сравнительно недолго. Уже в начале 1840-х годов он резко критикует рационалистический детерминизм гегелевской концепции прогресса, утверждая, что «судьба субъекта, индивидуума, личности важнее судеб всего мира». Персонализм Белинского был неразрывно связан с его увлечением социалистическими идеалами. Идеал общественного строя, основанного «на правде и доблести», должен быть воплощен в реальность, прежде всего во имя суверенных прав личности, ее свободы от любых форм социального и политического гнета. Дальнейшая эволюция взглядов Белинского сопровождалась усилением критического отношения к столь увлекавшему его в молодые годы философскому идеализму. Религиозные же убеждения молодости уступали настроениям явно атеистического толка. Эти настроения позднего Белинского вполне симптоматичны: в российском западничестве все в большей степени начинает доминировать идеология политического радикализма.

Михаил Александрович Бакунин (1814–1875) был одним из наиболее ярких представителей российских западников-радикалов. Его философское образование (под влиянием Н.В.Станкевича) начиналось с усвоения идей Канта, Фихте и Гегеля. Определенное воздействие на молодого Бакунина оказали сочинения европейских мистиков (в частности, Сен-Мартена). Но наиболее значительную роль в его духовной эволюции сыграло гегельянство. В опубликованной в 1842 в Германии статье Реакция в Германии Бакунин писал о гегелевской диалектике абсолютного духа как о процессе революционного разрушения и творчества. Впрочем, уже в этот период его отношение к философии становится все более критическим. «Долой, – заявлял Бакунин, – логическое и теоретическое фантазирование о конечном и бесконечном; такие вещи можно схватить только живым делом». Таким «живым делом» для него стала революционная деятельность. Исключительный по своему напряжению пафос революционного утопизма пронизывает все последующее творчество Бакунина. «Радость разрушения есть в то же время творческая радость», – утверждал он. И это одно из многих его утверждений подобного рода. «Светлое будущее», ради которого Бакунин-революционер был готов жертвовать своей и чужой жизнью, предстает в его описании в виде некой грандиозной утопии, не лишенной религиозных черт: «Мы накануне великого всемирного исторического переворота... он будет носить не политический, а принципиальный, религиозный характер...». В 1873 в работе Государственность и анархия русский революционер пишет о гегельянстве как о «веренице сомнамбулических представлений и опытов». В своей радикальной критике всяческой метафизики поздний Бакунин не ограничивался неприятием философского идеализма. В метафизичности он упрекал Л.Фейербаха, философов-позитивистов и даже таких материалистов, как Бюхнер и Маркс.

Александр Иванович Герцен (1812–1870), как и большинство российских западников-радикалов, прошел в своем духовном развитии через период глубокого увлечения гегельянством. В молодости он испытал также влияние Шеллинга, романтиков, французских просветителей (в особенности Вольтера) и социалистов (Сен-Симона). Влияние Гегеля, однако, наиболее отчетливо прослеживается в его работах философского характера. Так, в цикле статей Дилетантизм в науке (1842–1843) Герцен обосновывал и интерпретировал гегелевскую диалектику как инструмент познания и революционного преобразования мира («алгебра революции»). Будущее развитие человечества, по убеждению автора, должно привести к революционному «снятию» антагонистических противоречий в обществе. На смену оторванным от реальной жизни научным и философским теориям придет научно-философское знание, неразрывно связанное с действительностью. Более того, итогом развития окажется слияние духа и материи. Центральной творческой силой «всемирного реалистического биения пульса жизни», «вечного движения» выступает, по Герцену, человек как «всеобщий разум» этого универсального процесса.

Эти идеи получили развитие в основном философском сочинении Герцена – Письмах об изучении природы (1845–1846). Высоко оценивая диалектический метод Гегеля, он в то же время критиковал философский идеализм и утверждал, что «логическое развитие идет теми же фазами, как развитие природы и истории; оно... повторяет движение земной планеты». В этой работе Герцен вполне в духе гегельянства обосновывал последовательный историоцентризм («ни человечества, ни природы нельзя понять помимо исторического бытия»), а в понимании смысла истории придерживался принципов исторического детерминизма. Однако в дальнейшем его оптимистическая вера в неизбежность и разумность природного и социального прогресса оказалась существенным образом поколебленной.

Оценки европейской действительности, данные поздним Герценом, были в целом пессимистическими. В первую очередь это относится к его анализу процесса формирования нового типа массового сознания, исключительно потребительского, основанного на глубочайшем и вполне материалистическом индивидуализме – «эгоизме». Такой процесс, по Герцену, ведет к тотальному «омассовлению» общественной жизни и соответственно к ее своеобразной энтропии («поворот всей европейской жизни в пользу тишины и кристаллизации»), к утрате всякого индивидуального и личностного своеобразия. Разочарование в европейском прогрессе привело Герцена «на край нравственной гибели», от которой спасла лишь «вера в Россию». Он не стал славянофилом и не отказался от надежд на возможность установления в России социализма, который связывал прежде всего с крестьянской общиной. Эти его идеи стали одним из источников народнической идеологии.

Преимущественно в русле западничества формировалась и традиция российского либерализма. Среди деятелей отечественной культуры прошлого века были и те, кого по праву можно назвать либеральными мыслителями. К их числу относится известный русский правовед и историк К.Д.Кавелин.

Константин Дмитриевич Кавелин (1818–1885), увлекавшийся в юности гегельянством и с почтением относившийся к славянофилам (в особенности к Хомякову), под влиянием Белинского, а позднее Герцена и Грановского стал убежденным западником. К трудам философского характера относятся прежде всего две его работы: Задачи психологии (1872) и Задачи этики (1884). «Очень осторожный мыслитель», по характеристике В.В.Зеньковского, Кавелин был склонен к философскому релятивизму и скептицизму («в мире нет безусловных начал и принципов – все в нем условно и относительно»). Он всегда стремился избегать крайностей как «отвлеченного» идеализма («метафизические миражи»), так и последовательного материализма. Решающую роль в истории Кавелин отводил личностному началу. Соответственно и смысл русской истории он видел в становлении и укреплении «начал личности», что должно было в конечном счете привести к сближению России с Западом. Исторический прогресс был для него немыслим вне нравственного развития человечества.

В духе либерализма интерпретировал гегелевское наследие русский юрист и историк Борис Николаевич Чичерин (1828–1904). Будучи одним из видных представителей «государственной школы» в русской историографии и сторонником конституционной монархии, он был убежден, что именно в последней может быть достигнуто гармоническое единство прочной государственности и общественной жизни, основанной на либеральной идее суверенных прав и свобод личности. Основные философские идеи Чичерина содержатся в его трудах Наука и религия (1879), Мистицизм в науке (1880), Основания логики и метафизики и др. Пережив в молодости глубокое увлечение гегелевской философией, он и в дальнейшем руководствовался ее фундаментальными принципами. В трактовке русского мыслителя подлинно философский подход к действительности «состоит в сочетании противоположностей», прежде всего материального мира и «мира мыслящих субъектов». Деятельность последних в истории определяет универсально-онтологический характер прогресса, поскольку в конечном счете эта деятельность коренится в абсолютном духе, который направляет диалектический процесс развития мира и человечества. При этом человеческая свобода сохраняет свое значение, так как человек изначально причастен Абсолюту, будучи одновременно конечным и бесконечным существом. «Абсолютность» и «бесконечность» человека определяется в первую очередь его разумом как реальной формой абсолютного духа. «Верховной наукой», постигающей смысл происходящего в мире, оказывается, согласно Чичерину, история, а точнее – метафизика истории. В историческом процессе философ-метафизик обнаруживает логику развития идей, которая и выражает суть данного процесса. Поэтому особое значение среди исторических дисциплин имеет история человеческой мысли, история философии.

доклад сделан 24 марта 2005 на кафедре философии в ДонНТУ, Донецк

Теория алгоритмов. Распознающие машины Тьюринга.

Алгоритм - это точное предписание о выполнении в некотором порядке системы операций, определяющих процесс перехода от исходных данных к искомому результату для решения всех задач некоторого данного типа. Это неформальное определение алгоритма, известное еще со времен Аль Хорезми (IX век). Предписание считается алгоритмом, если оно обладает следующими свойствами:
  1. определенностью, то есть общепонятностью и точностью, не оставляющими место произволу;
  2. массовостью, то есть возможностью исходить из меняющихся в известных пределах значений исходных данных;
  3. результативностью, то есть направленностью на получение искомого результата;
  4. элементарностью шагов, на который разбивается алгоритм.

Перечисленных свойств вполне достаточно, чтобы можно было определить, является ли данное конкретное предписание алгоритмом или нет. Совершенно очевидно, что хорошо известное предписание: "Пойди туда, не знаю куда, принеси то, не знаю что"- алгоритмом не является. Удовлетворительным доказательством существования алгоритма считается фактическое описание процесса решения какой-либо задачи. Однако для некоторых известных проблем (например, для проблемы установления общезначимости формул логики предикатов) не удалось найти разрешающего алгоритма. Безуспешные попытки найти такие алгоритмы привели к предположению, что их не существует. Кроме того математики стремились создавать более общие алгоритмы, которые могли решать большие классы задач. Возник вопрос: "А нельзя ли создать Всеобщий Алгоритм, который решал бы любую математическую задачу аксиоматической теории?". Известный математик Г.В.Лейбниц (1646-1716) считал, что такой алгоритм будет найден. Таким образом, возникла необходимость рассматривать алгоритм как математический объект, что невозможно, так как нет формального определения алгоритма. Так в начале 30-х годов XX века разные математики предложили несколько понятий формального алгоритма: нормальный алгоритм Маркова; Клини и Гедель определили формальный алгоритм через рекурсивную функцию; в 1937 году Тьюринг дал формальное определение через понятие вычислительной машины. Оказалось что все эти понятия эквивалентны. В 1936 году американский ученый Черч формально доказал, что Всеобщего Алгоритма не существует. Основная гипотеза теории алгоритмов (для машин Тьюринга): любой алгоритм в неформальном смысле может быть реализован на некоторой машине Тьюринга. Эту гипотезу невозможно доказать, потому что она оперирует неформальным понятием алгоритма. Однако обоснование гипотезы есть: все алгоритмы придуманные в течение столетий могут быть реализованы на машине Тьюринга; эквивалентность всех формальных определений алгоритма неслучайна и говорит в пользу гипотезы. Чтобы опровергнуть основную гипотезу необходимо придумать такой алгоритм, который невозможно было бы реализовать на машине Тьюринга, пока такого алгоритма нет. В силу этой гипотезы: алгоритм в формальном смысле - есть машина Тьюринга. Машина Тьюринга - это математическая модель идеализированного вычислительного устройства. Она имеет
  1. ленту, разбитую на конечное число ячеек, в каждой ячейке ленты в определенный момент времени записан один из символов а0,а1,а2,...,аN. Совокупность этих символов называется входным алфавитом;
  2. конечное управление, которое может находиться в каждый момент времени в каком-то одном состоянии q0, q1, q2,...,qM;
  3. управляющую головку, которая может перемещаться вдоль ленты, считывать или записывать символы.
Машина действует в дискретные моменты времени. В зависимости от внутреннего состояния и от символа, считанного головкой, в следующий момент времени машина может перейти в другое состояние и записать в ячейке символ. Эти переходы из одной конфигурации в другую она выполняет согласно командам. Попав в представляющее состояние машина останавливается. Формальное определение базовой модели машины Тьюринга:

T= {K,S, Г, d, q0, F}

  • K - конечное множество внутренних состояний;
  • S - входной алфавит;
  • Г - ленточный алфавит: S: Г-{$}, $-пробел;
  • d - команды, частичное отображение d: KхГ->Kx (Г-{$})x{L,R}, где L,R -движение головки влево и вправо;
  • q0- начальное состояние, с него машина начинает обработку, q0cK;
  • F - множество конечных состояний, в которых машина переходит в представляющее состояние.
Здесь можно получить полную информацию в формате PDF, а также скачать программу с исходными текстами


Эрвин Шредингер



(12.08.1887 - 04.01.1961)

Австрийский физик Эрвин Шредингер родился в Вене. Его отец, Рудольф Шредингер, был владельцем фабрики по производству клеенки, увлекался живописью и питал большой интерес к ботанике. Единственный ребенок в семье, Эрвин получил начальное образование дома. Его первым учителем был отец, о котором впоследствии Шредингер отзывался как о 'друге, учителе и не ведающем усталости собеседнике'. В 1898 г. Шредингер поступил в Академическую гимназию, где был первым учеником по греческому языку, латыни, классической литературе, математике и физике. В гимназические годы у Шредингера возникла любовь к театру.

В 1906 г. он поступил в Венский университет и на следующий год начал посещать лекции по физике Фридриха Газенерля. чьи блестящие идеи произвели на Эрвина глубокое впечатление. Защитив в 1910 г. докторскую диссертацию, Шредингер становится ассистентом физика-экспериментатора Франца Экснера во 2-м физическом институте при Венском университете. В этой должности он пребывал вплоть до начала первой мировой войны. В 1913 г. Шредингер и К.В. Ф. Кольрауш получают премию Хайтингера Императорской академии наук за экспериментальные исследования радия.

Во время войны Шредингер служил офицером-артиллеристом в захолустном гарнизоне, расположенном в горах, вдали от линии фронта. Продуктивно используя свободное время, он изучал общую теорию относительности Альберта Эйнштейна. По окончании войны он возвращается во 2-й физический институт в Вене, где продолжает свои исследования по общей теории относительности, статистической механике (занимающейся изучением систем, состоящих из очень большого числа взаимодействующих объектов, например молекул газа) и дифракции рентгеновского излучения. Тогда же Шредингер проводит обширные экспериментальные и теоретические исследования по теории цвета и восприятию цвета.

В 1920 г. Шредингер отправился в Германию, где стал ассистентом Макса Вина в Иенском университете, но через четыре месяца становится адъюнкт-профессором Штутгартского технического университета. Через один семестр он покидает Штутгарт и на короткое время занимает пост профессора в Бреслау (ныне Вроцлав, Польша). Затем Шредингер переезжает в Швейцарию и становится там полным профессором, а также преемником Эйнштейна и Макса фон Лауэ на кафедре физики Цюрихского университета. В Цюрихе, где Шредингер остается с 1921 по 1927 г., он занимается в основном термодинамикой и статистической механикой и их применением для объяснения природы газов и твердых тел. Интересуясь широким кругом физических проблем, он следит и за успехами квантовой теории, но не сосредоточивает свое внимание на этой области вплоть до 1925 г., когда появился благоприятный отзыв Эйнштейна по поводу волновой теории материи Луи де Бройля.

Квантовая теория родилась в 1900 г., когда Макс Планк предложил теоретический вывод о соотношении между температурой тела и испускаемым этим телом излучением, вывод, который долгое время ускользал от других ученых, Как и его предшественники, Планк предположил, что излучение испускают атомные осцилляторы, но при этом считал, что энергия осцилляторов (и, следовательно, испускаемого ими излучения) существует в виде небольших дискретных порций, которые Эйнштейн назвал квантами. Энергия каждого кванта пропорциональна частоте излучения. Хотя выведенная Планком формула вызвала всеобщее восхищение, принятые им допущения оставались непонятными, так как противоречили классической физике. В 1905 г. Эйнштейн воспользовался квантовой теорией для объяснения некоторых аспектов фотоэлектрического эффекта - испускания электронов поверхностью металла, на которую падает ультрафиолетовое излучение. Попутно Эйнштейн отметил кажущийся парадокс: свет, о котором на протяжении двух столетий было известно, что он распространяется как непрерывные волны, при определенных обстоятельствах может вести себя и как поток частиц.

Примерно через восемь лет Нильс Бор распространил квантовую теорию на атом и объяснил частоты волн, испускаемых атомами, возбужденными в пламени или в электрическом заряде. Эрнест Резерфорд показал, что масса атома почти целиком сосредоточена в центральном ядре, несущем положительный электрический заряд и окруженном на сравнительно больших расстояниях электронами, несущими отрицательный заряд, вследствие чего атом в целом электрически нейтрален.

Бор предположил, что электроны могут находиться только на определенных дискретных орбитах, соответствующих различным энергетическим уровням, и что 'перескок' электрона с одной орбиты на другую, с меньшей энергией, сопровождается испусканием фотона, энергия которого равна разности энергий двух орбит. Частота, по теории Планка, пропорциональна энергии фотона. Таким образом, модель атома Бора установила связь между различными линиями спектров, характерными для испускающего излучение вещества, и атомной структурой. Несмотря на первоначальный успех, модель атома Бора вскоре потребовала модификаций, чтобы избавиться от расхождений между теорией и экспериментом. Кроме того, квантовая теория на той стадии еще не давала систематической процедуры решения многих квантовых задач.

Новая существенная особенность квантовой теории проявилась в 1924 г., когда де Бройль выдвинул радикальную гипотезу о волновом характере материи: если электромагнитные волны, например свет, иногда ведут себя как частицы (что показал Эйнштейн), то частицы, например электрон при определенных обстоятельствах, могут вести себя как волны. В формулировке де Бройля частота, соответствующая частице, связана с ее энергией, как в случае фотона (частицы света), но предложенное де Бройлем математическое выражение было эквивалентным соотношением между длиной волны, массой частицы и ее скоростью (импульсом). Существование электронных волн было экспериментально доказано в 1927 г. Клинтоном Дж. Дэвиссоном и Лестером Г. Джермером в Соединенных Штатах и Дж. П. Томсоном в Англии.

В свою очередь это открытие привело к созданию в 1933 г. Эрнестом Руской электронного микроскопа.

Под впечатлением от комментариев Эйнштейна по поводу идей де Бройля Шредингер предпринял попытку применить волновое описание электронов к построению последовательной квантовой теории, не связанной с неадекватной моделью атома Бора. В известном смысле он намеревался сблизить квантовую теорию с классической физикой, которая накопила немало примеров математического описания волн. Первая попытка, предпринятая Шредингером в 1925 г., закончилась неудачей. Скорости электронов в теории III. были близки к скорости света, что требовало включения в нее специальной теории относительности Эйнштейна и учета предсказываемого ею значительного увеличения массы электрона при очень больших скоростях.

Одной из причин постигшей Шредингера неудачи было то, что он не учел наличия специфического свойства электрона, известного ныне под названием спина (вращение электрона вокруг собственной оси наподобие волчка), о котором в то время было мало известно. Следующую попытку Шредингер предпринял в 1926 г. Скорости электронов на этот раз были выбраны им настолько малыми, что необходимость в привлечении теории относительности отпадала сама собой. Вторая попытка увенчалась выводом волнового уравнения Шредингера, дающего математическое описание материи в терминах волновой функции. Шредингер назвал свою теорию волновой механикой. Решения волнового уравнения находились в согласии с экспериментальными наблюдениями и оказали глубокое влияние на последующее развитие квантовой теории.

Незадолго до того Вернер Гейзенберг, Макс Борн и Паскуаль Иордан опубликовали другой вариант квантовой теории, получивший название матричной механики, которая описывала квантовые явления с помощью таблиц наблюдаемых величин. Эти таблицы представляют собой определенным образом упорядоченные математические множества, называемые матрицами, над которыми по известным правилам можно производить различные математические операции. Матричная механика также позволяла достичь согласия с наблюдаемыми экспериментальными данными, но в отличие от волновой механики не содержала никаких конкретных ссылок на пространственные координаты или время. Гейзенберг особенно настаивал на отказе от каких-либо простых наглядных представлений или моделей в пользу только таких свойств, которые могли быть определены из эксперимента.

Шредингер показал, что волновая механика и матричная механика математически эквивалентны. Известные ныне под общим названием квантовой механики, эти две теории дали долгожданную общую основу описания квантовых явлений. Многие физики отдавали предпочтение волновой механике, поскольку ее математический аппарат был им более знаком, а ее понятия казались более 'физическими'; операции же над матрицами - более громоздкими.

Вскоре после того, как Гейзенберг и Шредингер разработали квантовую механику, П.А. М. Дирак предложил более общую теорию, в которой элементы специальной теории относительности Эйнштейна сочетались с волновым уравнением. Уравнение Дирака применимо к частицам, движущимся с произвольными скоростями. Спин и магнитные свойства электрона следовали из теории Дирака без каких бы то ни было дополнительных предположений. Кроме того, теория Дирака предсказывала существование античастиц, таких, как позитрон и антипротон, - двойников частиц с противоположными по знаку электрическими зарядами.

В 1933 г. Шредингер и Дирак были удостоены Нобелевской премии по физике 'за открытие новых продуктивных форм атомной теории'. В том же году Гейзенбергу была присуждена Нобелевская премия по физике за 1932 г. На церемонии презентации Ганс Плейель, член Шведской королевской академии наук воздал должное Шредингера за 'создание новой системы механики, которая справедлива для движения внутри атомов и молекул'. По словам Плейеля, волновая механика дает не только 'решение ряда проблем в атомной физике, но и простой и удобный метод исследования свойств атомов и молекул и стала мощным стимулом развития физики'.

Физический смысл волнового уравнения Шредингера не является непосредственно очевидным. Прежде всего, волновая функция принимает комплексные значения, содержащие квадратный корень из -1. Шредингер первоначально описывал волновую функцию как волнообразное распространение отрицательного электрического заряда электрона. Во избежание комплексных решений он ввел квадрат функции (функцию, умноженную на себя). Позднее Борн идентифицировал квадрат абсолютной величины волновой функции в данной точке как величину, пропорциональную вероятности найти частицу в указанной точке с помощью экспериментального наблюдения. Шредингеру не нравилась интерпретация Борна, так как она исключала определенные утверждения о положении и скорости частицы.

Наряду с Эйнштейном и де Бройлем Шредингер был среди противников копенгагенской интерпретации квантовой механики (названной так в знак признания заслуг Нильса Бора, много сделавшего для становления квантовой механики; Бор жил и работал в Копенгагене), поскольку его отталкивало отсутствие в ней детерминизма. В основу копенгагенской интерпретации положено соотношение неопределенности Гейзенберга, согласно которому положение и скорость частицы не могут быть точно известны одновременно. Чем точнее измерено положение частицы, тем неопределеннее скорость, и наоборот. Субатомные события могут быть предсказаны лишь как вероятности различных исходов экспериментальных измерений. Шредингер отрицал копенгагенский взгляд на волновую и корпускулярную модели как на 'дополнительные', сосуществующие с картиной реальности и продолжал поиски описания поведения материи в терминах одних лишь волн. Однако на этом пути он потерпел неудачу, и копенгагенская интерпретация стала доминирующей.

В 1927 г. Шредингер по приглашению Планка стал его преемником на кафедре теоретической физики Берлинского университета. Он оставил кафедру в 1933 г., после прихода к власти нацистов, в знак протеста против преследования инакомыслящих и, в частности, против нападения на улице на одного из его ассистентов, еврея по национальности. Из Германии Ш, отправился в качестве приглашенного профессора в Оксфорд, куда вскоре после его прибытия пришла весть о присуждении ему Нобелевской премии.

В 1936 г., несмотря на дурные предчувствия относительно своего будущего, Шредингер принял предложение и стал профессором Грацкого университета в Австрии, но в 1938 г., после аннексии Австрии Германией, вынужден был оставить и этот пост, бежав в Италию. Приняв приглашение, он переехал затем в Ирландию, где стал профессором теоретической физики Дублинского института фундаментальных исследований и оставался на этом посту семнадцать лет, занимаясь исследованиями по волновой механике, статистике, статистической термодинамике, теории поля и особенно по общей теории относительности.

После войны австрийское правительство пыталось склонить Шредингера вернуться в Австрию, но он отказывался, пока страна была оккупирована советскими войсками. В 1956 г. он принял кафедру теоретической физики Венского университета. Это был последний пост, который он занимал в своей жизни.

В 1920 г. Шредингер вступил в брак с Аннемарией Бертель; детей у супругов не было. Всю жизнь он был любителем природы и страстным туристом. Среди своих коллег Шредингер был известен как человек замкнутый, чудаковатый, имевший мало единомышленников, Дирак так описывает прибытие Шредингера на престижный Сольвеевский конгресс в Брюсселе: 'Весь его скарб умещался в рюкзаке. Он выглядел как бродяга, и понадобилось довольно долго убеждать портье, прежде чем тот отвел Шредингера номер в гостинице'.

Шредингер глубоко интересовался не только научными, но и философскими аспектами физики, написал в Дублине несколько философских исследований. Размышляя над проблемами приложения физики к биологии, он выдвинул идею молекулярного подхода к изучению генов, изложив ее в книге 'Что такое жизньN Физические аспекты живой клетки' ('What is LifeN The Physical Aspects of a Living Cell', 1944), оказавшей влияние на некоторых биологов, в том числе Фрэнсиса Крика и Мориса Уилкинса. Шредингер опубликовал также томик стихов. Он вышел в отставку в 1958 г., когда ему исполнился семьдесят один год, и умер через три года в Вене.

Кроме Нобелевской премии, Шредингер был удостоен многих наград ипочестей, в том числе золотой медали Маттеуччи Итальянской национальной академии наук, медали Макса Планка Германского физического общества, и награжден правительством ФРГ орденом 'За заслуги'. III. был почетным доктором университетов Гента, Дублина и Эдинбурга, состоял членом Папской академии наук, Лондонского королевского общества, Берлинской академии наук, Академии наук СССР, Дублинской академии наук и Мадридской академии наук.