Митюков Н.В. Имитационное моделирование в военной истории № 3. Изд. 3, стереотип.

Оглавление

Введение. Проблематика моделирования исторических процессов

Широкое распространение компьютеров в последнее время предопределило проникновение математических методов во многие отрасли знаний, которые еще какие-то полвека назад, казалось, полностью лишены всяких строгих, а возможно и системных, подходов. Сейчас не вызывает сомнения целесообразность использования компьютеров в исторических исследованиях, поэтому вопрос о проблематике вопроса следует рассматривать не как вопрос о форме, а о содержании. Так одна из первых работ, посвященная вопросам применения математических методов в истории, в части постановки задач, упоминает о "полезности" лишь комбинаторики и статистики [Устинов]. То есть, речь тогда шла о функциях, которые сейчас доступны специализированным средам по работе с базами данных типа MS Access, MS Excel или FoxPro. Но ведь математика дает возможность решать не только статические, но и динамические задачи!

Теоретически, возможность применения имитационных моделей в исторических исследованиях не отвергается историками. Например, академик И.Д.Ковальченко прямо говорит о двух "равноправных" формах "отражательно-измерительного" и "имитационно-прогностического" моделирования [Ковальченко]. Однако среди задач последнего, по мнению названного автора, фигурируют:

1. моделирование альтернативных, т.е. объективно и субъективно возможных, но практически не реализованных исторических ситуаций с тем, чтобы более глубоко охарактеризовать реальный ход развития;

2. построение моделей контрфактических (реально не существовавших) исторических ситуаций, конструируемых историком для использования этих моделей в качестве эталона оценки реальной исторической действительности;

3. имитация исторических явлений и процессов, для обычной характеристики и отражательно-измерительного моделирования которых отсутствуют необходимые конкретно-исторические данные.

Из перечисленных задач наглядно видно место имитационных моделей в структуре исторического знания: это отнюдь не раскрытие и анализ реального объекта, а изображение или отражение возможного, допустимого или желаемого. Из этого вытекает и явно непропорциональная значимость двух видов моделей в истории по представлению И.Д.Ковальченко.

Косвенно данный парадокс подтверждается в работах академика Н.Н.Моисеева: "если исключить работы, в которых используется статистика, то примеров успешного применения математических методов в общественных и гуманитарных науках пока не так много" [Теория и методика...]. А также анализом публикаций, вышедших до 2002 г., тридцати выпусков бюллетеня ассоциации "История и компьютер", где порядка 80–90 моделей как раз и составляют "отражательно-измерительные".

Действительно, если проанализировать области применения имитационных моделей в других областях знаний, то наибольший эффект они дают именно как средство прогнозирования. Даже историки признают полезность имитационного моделирования в историко-социологических и историко-экономических исследованиях, т.е. там, где a priori требуется быстрый и точный прогноз.

Но наука и техника знает немало примеров, когда принесение из смежных отраслей знаний открытий и изобретений, используемых по традиционному назначению, не дает желаемого результата. Но стоит только их использовать по-новому, как перед исследователем открываются поистине заманчивые перспективы. Это случилось, например, при исследовании пути повышения долговечности электродов, когда "попутно" был открыт новый, довольно простой и эффективный метод напыления. Не получилась ли с имитационным моделями в истории та же ситуация? Может они просто используются не там, где надо?

Следует отойти от традиционно прогностических задач имитационного моделирования в истории с целью получения абсолютно туманных и сомнительной ценности "альтернатив" и "контрфактов", и сосредоточить усилия в получении отражательно-измерительной информации (реконструкции событий), т.е. того, чего традиционная школа методов исторических исследований сейчас достигает либо интуитивно, либо используя статистические модели. В этом отношении мгновенный срез имитационной модели как раз и должен дать статическую или, по терминологии И.Д.Ковальченко, "отражательно-измерительную" действительность.

Проведя параллель, видим, что данная проблема похожа на задачу аппроксимации. Действительно, если имеется некоторое множество точек, то их можно соединить достаточно большим количеством линий: от обычной прямой до полиномов высокого порядка. И тогда проблематика точности модели будет аналогична вопросу о точности аппроксимации. До настоящего времени в среде историков построение каких-либо аппроксимаций моделированием не считалось, поскольку оценки проводились в основном интуитивно, т.е. без системы и принципов, свойственных математике. Но стоит только предложить формализованную модель той же самой реконструкции, как возникает еще один парадокс, сформулированный академиком С.П.Капицей: "Традиционные возражения "классических" историков сводятся к следующему: "Вы получили в точности то, что заложили, и что мы и без того знали". Либо: "Модель никуда не годится, потому что мы этого не знали, и получилась нелепость"" [Капица 1998].

Итак, перейдем к конкретике. Покажем роль имитационных моделей в такой сугубо описательной науке, как археология, на примере реконструкции фортификационных сооружений городищ.

Традиционно принято жаловаться на отсутствие информации, необходимой для математического анализа в области истории. Но зачастую приходится сталкиваться и с прямо противоположной ситуацией, когда набранный материал явно избыточный и речь идет о том, чтобы из него выделить "значащий", и уточнить, что необходимо "забыть". В тоннах книг и миллионах фактов просто теряются немногие сведения, определяющие сущность явления. Современными историками и археологами созданы массивы данных о тысячах городищ, собраны тонны фрагментов керамики и многие тысячи предметов. Но все это множество артефактов зачастую не способно ответить на собственно исторические вопросы: а как это городище выглядело? А почему оно появилось посереди лесного массива, вдали ото всех торговых путей? Было ли оно ареной боевых столкновений с участием профессионального войска? И т.п. Таким образом, хотим мы того или нет, но одной из главных задач историка всегда было и остается задача реконструкции. А это уже и есть имитация.

С другой стороны, в понимании большинства далеких от истории людей укрепляется парадигма о "незыблемости факта", о "священности артефакта". Л.Н.Гумилев по этому поводу замечал: "Ответ содержится не в самих сочинениях, а где-то между ними, и решение вытекает из широких сопоставлений фактов и явлений. Следовательно, та история, которая нам нужна, может быть написана не по источникам, а по фактам, отслоенным от источников" [Гумилев]. Зачастую абсолютно упускается из виду, что в любом даже самом достоверном историческом факте всегда присутствует элемент неопределенности.

Попытаемся классифицировать природу неопределенности и проиллюстрировать ее примерами из древней истории и археологии:

1. Неизвестность (незнание), например, неизученность археологического памятника раскопками, или незнание (неоткрытость) близлежащих памятников, которые могли бы образовать комплексную систему с этим.

2. Физическая неопределенность как отсутствие точно зафиксированных количественных параметров раскопанного (зачастую, лишь частично раскопанного) памятника, как по причине невозможности полного описания, так и по субъективному мнению раскопщика о "незначительности" описания тех или иных параметров. Достаточно упомянуть хотя бы об отсутствии в публикациях археологов данных о величинах зенитного и азимутального угла столбовых ям, что ведет к принципиальной невозможности научно реконструировать наземные части сооружений, силовые элементы которых оставили следы в виде этих ям. Любое программное обеспечение потребует от нас ввести значения углов для создания трехмерной модели постройки.

3. Недостоверность информации может быть проиллюстрирована тем фактом, что исследователи древних городищ, к примеру, в массе своей работают с топографическими планами и ситуационными схемами, снятыми способом так называемой глазомерной съемки. Таким образом, определение количественных параметров объекта становится самостоятельной задачей реконструкции.

4. Неоднозначность, когда неизвестен достоверно механизм функционирования сооружения, и при его описании автор делает упор на свою реконструкцию, которая может казаться ошибочной множеству его оппонентов. В исторической науке не прописан пока механизм того, как параметры сооружения соответствуют потребностями строителя, как то или иное сооружение соответствует задачам защиты от определенных угроз, как и в какой степени параметры фортификации определяются тактикой и характеристиками применяемого оружия, физическими свойствами материала (например, строительных грунтов) и т.п.

5. Лингвистическая неопределенность из-за отсутствия общепринятого понятийного аппарата, и погрешности перевода с языка на язык. Достаточно лишь упомянуть о том, что в понятийном аппарате исследователей разнообразных оборонительных сооружений пока нет самой дефиниции "уровень защищенности", обращение к которой позволило бы оценивать фортификацию с точки зрения их существенного признака.

Итогом всех этих неопределенностей становится расплывчатость фактов. Возвращаясь к параллелям задачи аппроксимации, аппроксимировать приходится не по точкам, а по областям. И даже если удалось в рамках модели нанизать все факты на нить теории, то не обязательно такая теория получится наиболее достоверной.

Что же нового вносит имитационное моделирования в дело создания теорий?

А.С.К.Гуссейнова и Ю.Л.Павловский сформулировали базовую гипотезу о применимости имитационных моделей следующим образом. Неизвестные коэффициенты в модели подбираются так, чтобы динамика процесса не противоречила известным данным. Если это удается, то будет воссоздана числовая информация и будет получена картина развития, т.е. проведена реконструкция исторического процесса [Гусейнова]. Теоретически не должно возникнуть проблем и для построения модели при наличии противоречивой информации. В этом случае всегда один источник ляжет ближе к полученной генеральной совокупности событий, чем другой. Отсюда, имитационное моделирование приобретает еще одно мощное приложение как средство идентификации первоисточника.

Однако при всех отличиях от интуитивного метода, по своей гносеологической сути означенный подход определяется все той же парадигмой, типа: "давайте посмотрим, на что это похоже". Для него характерна та же последовательность и содержание действий – сначала предварительное описание объекта на основе известных исследователю параметров, затем отнесение его к определенному типу (классу) объектов, потом поиск аналога в этом классе, и, наконец, сравнение исследуемого объекта (явления) с его ближайшим аналогом (прототипом, эталоном), и перенесение известных параметров прототипа на недостающие значения параметров объекта исследования. То есть названные методы сводятся к распознаванию объекта по эталону и экстраполяции свойств изученного объекта на объект с неизвестными свойствами.

Таким образом, даже при самом добросовестном применении аналоговых методов они дают, скорее, видимость объективной реконструкции. А в этом случае выводы историков и археологов просто принципиально не проверяемы, а процесс познания здесь ограничивается рамками уже известного прототипа, что не дает выхода к новой научной информации. Используя сравнение с аналогами, можно с определенностью лишь диагностировать, что перед нами новый, ни на что не похожий объект с неизвестными свойствами, но познать его невозможно, ведь его просто не с чем сравнить.

С другой стороны, следы оборонительного сооружения, например, ширина подошвы вала, будучи измерены археологом со всевозможной тщательностью, не дают в готовом виде информации о субъекте истории, например, о трудоемкости строительства городища и о вооружении его защитников. Но "не дают" не тождественно тому, что такой информации они не содержат. Поэтому в качестве базы данных для реконструкции древних городищ видится целесообразным обращение к археологическим источникам, вернее к их опубликованными описаниями. А осознание ограниченности существующих методов приводит к заключению о необходимости выработки новых способов познания.

А областью, наиболее глубоко сокрытой от непосредственного восприятия историком, являются сведения о субъекте деятельности. С другой стороны, изучение исторического субъекта по определению составляет "хлеб" историка.

М.Блок и ряд его последователей получили широкую известность, предложив критический подход к доступным источникам, что тем самым превращает работу историка в своеобразное "историческое расследование". При этом традиционные приемы криминалистики и использование стандартов анализа, принятых в юридических науках, помогли получить много интересных научных результатов в этом жанре "исторического детектива" [Блок]. Историк, подобно криминалисту, по определению обречен действовать в условиях дефицита информации о предмете исследования.

Об авторе

Митюков Николай Витальевич

Доктор технических наук, доцент. Профессор кафедры "Ракетная техника" Ижевского государственного технического университета, профессор кафедры инженерных наук, естественных, математических и технических дисциплин Камского института гуманитарных и инженерных технологий (г. Ижевск). Автор около 500 научных трудов, в том числе свыше двух десятков монографий, а также сертифицированных программных продуктов, статей в ведущих отечественных и зарубежных изданиях, переводов с английского, испанского и польского языков. Область научных интересов: военно-морская политика и морская история Испании конца XIX – первой половины XX вв.; имитационное моделирование сложных техно-социо-исторических систем; историческая реконструкция; подводная археология. Выступал в роли организатора при проведении ряда конференций российского и международного уровня, в том числе "Математические методы в исторических исследованиях", "Информационные технологии в инновационных проектах" и др. За большую учебную, научную и практическую деятельность награжден Почетной грамотой Министерства образования России.