Эстетика визуализации физических явлений в науке и образовании

[61]

Проблема повышения наглядности актуальна в естественных науках и образовании. И если раньше обеспечение наглядности требовало больших затрат времени и немалого искусства, то сейчас на помощь в решении этой проблемы приходят новые, непрерывно совершенствующиеся информационные технологии. Развитие вычислительной техники и программных средств идет в направлении облегчения работы пользователя и увеличения возможностей для достижения эстетических эффектов. Повышается качество отображения текстовой и графической информации, расширяются возможности построения многооконных интерфейсов, использования анимации, обеспечения интерактивности. Облегчение работы с программными продуктами (визуальное программирование, поддержка основных стандар- [62] тов, наличие структурных единиц в виде страниц, папок, карточек и т.п.) расширяет круг пользователей, которые, не имея глубоких навыков в области информационных технологий, могут самостоятельно разрабатывать прикладные модули. Например, программный комплекс PowerPoint превращает введенную текстовую и числовую информацию в профессионально выполненные слайды, наполненные иллюстрациями, диаграммами и таблицами, и пригодные для плодотворной работы с весьма требовательной аудиторией.

Язык моделирования виртуальной реальности VRML предоставляет простые средства изображения динамичных трехмерных объектов на экране, что обеспечивает большие перспективы его применения в научной и технической визуализации: например, монтаж сложного оборудования значительно упростится, если на экране можно будет увидеть процесс сборки, хирургическая операция может быть отрепетирована на виртуальной модели и т.д. Появляются новые возможности наглядного представления достаточно абстрактной информации, например изображение многомерных числовых данных в виде лиц Чернова. Компьютерной графике сложно отобразить живые проявления живых существ, и в то же время ей присущи черты трансцендентальной эстетики (оплазмированные образы, каркасные модели и т.д.), облегчающие переход от парадигмы мироустроения согласно классической механики Ньютона к парадигме Эйнштейна с его тотально полевой, энергетической моделью мира (А.М. Орлов).

Завораживает красота компьютерного текста — он фотогеничен, но в то же время обезличен, унифицирован. Современные информационные технологии помогают оживить его (анимация), преодолеть линейность за счет гиперссылок, снабдить текст «искусственным интеллектом» и обеспечить интерактивность. Интерактивность позволяет создать «дружественную» среду, способствующую переводу нервно-психического напряжения человека в творческую активность, из «недружественной», канализирующей это напряжение в агрессивные и деструктивные поступки, так как одной из причин возникновения «недружественных» сред является их навязанность: живущие в заданном окружении люди не могут влиять на это окружение, за исключением его разрушения.

Часто преувеличивают роль логики в научном познании. Действительно, завершенная научная теория не должна противоречить законам формальной логики. В то же время в некоторых случаях, когда дальнейший путь не ясен, именно математическая красота и изящество ведут ученых к истине. Физик интуитивно чувствует, что природа предпочитает красивые «решения» некрасивым. Среди наиболее впечатляющих примеров роли эстетического начала — применение в фундаментальной физике симметрии в достаточно общем смысле. Теперь уже ни у кого не вызывает сомнения, что именно симметрия служит ключом к пониманию природы взаимодействий. По убеждению физиков, все взаимодействия существуют лишь для того, [63] чтобы поддерживать в природе некий набор абстрактных симметрий. Для ученых, особенно занимающихся теорией, сама наука может превратиться в вид искусства, тонкую смесь рационального и сверхъестественного, подчиненную законам красоты, которые возможно трактовать в этом случае с позиций информационной эстетики.

Наличие двух языков, в которых кодируется циркулирующая в мышлении информация (язык «предметных гештальтов» и «символически-операторный» язык) позволяет представить двухплоскостную модель человеческой мыслительной деятельности, объясняющий механизм интуиции (А.С. Кармин). Перескакивая с плоскости чувственно-наглядного в плоскость абстрактно-понятийного и обратно (по правилам понятийно-образной пропорции), мысль преодолевает барьеры, преграждающие ей дорогу к новому знанию при движении в одной и той же плоскости, при использовании средств только одного «языка». Преподаватель, прибегая к различного рода наглядным моделям, закрепляет в уме учащихся взаимосвязь между вводимыми теоретическими понятиями и определенными комбинациями чувственных образов и таким образом развивает интуицию, обеспечивая глубокое понимание существа изучаемого явления, в чем существенную помощь ему может оказывать компьютерная визуализация.

Добавить комментарий