Булгаков Віктор Петрович МЕТОДОЛОГІЧНІ ПРОБЛЕМИ МАТЕМАТИЗАЦІЇ У ВИКЛАДАННІ ГЕОМОРФОЛОГІЇ

автор **Admin** Ср Лют 24, 2016 7:30 am

Віктор Петрович Булгаков
аспірант, Інститут педагогіки НАПН України, kambul@ukr.net

МЕТОДОЛОГІЧНІ ПРОБЛЕМИ МАТЕМАТИЗАЦІЇ У ВИКЛАДАННІ ГЕОМОРФОЛОГІЇ

Проблема контактів однієї природознавчої науки з іншими природними науками потребує створення мови спілкування, функцію якої з успіхом виконує математика. Математичні методи опису явищ охоплюють досить широке коло питань, які піддаються формалізації, як наприклад, виділення порядку, масштабу явища, побудови класифікації і т. д. При будь якому відображенні явища природи завжди присутня деяка схематизація, міра її часто оцінюється логічним шляхом, виходячи з фундаментальних законів природознавства [3].
В даний час велику успіхи досягнуті в географії при її математизації саме завдяки геометричних методів (Бунге, 1967; Харвей, 1974). Відомості тільки географічних закономірностей до геометрії, як у В. Бунге (1967), або до типології не розв’язує багатьох задач географії, перш за все не розкриває причинно-наслідкові зв'язки, генетичні закономірності і т. д. Закон конвергенції форм рельєфу в геоморфології показує однобокість власне геометричного підходу. Використання геометрії при пошуку просторових закономірностей було великим кроком вперед в кількісному вивченні природи, але вся теорія географії не зводиться і не може зводитися до геометрії, вона різноманітніша та ширша [1].
Розв’язок динамічних задач в географії вимагав аналітичних методів – інтегрального та диференціального обчислення. При розв’язуванні низки окремих задач вдалось звести складні природні процеси до аеро- і гідродинамічних моделей та отримати прийнятні для практичного використання відповіді [2].
В. М. Девіс та В. Пенк дали блискучі приклади створення логічних моделей розвитку рельєфу на якісному рівні, відображених словесно або графічно – рисунками, і вже зовсім інше питання – наскільки правильно запропоновані схеми?. Відповідь на нього досить проста –запропоновані схеми відображають рівень науки того часу , коли вони були створені, хоча частина положень ввійшла в більш загальну теорію сучасної науки. Словесний опис натури завжди складається з елементів невизначеності, що зобов’язаний багатозначності мови. Математичні символи, за якими закріплені строго визначені поняття, зменшують невизначеність в формі зображення, але не позбавляють від невизначеності, що властива самому явищу. Ця невизначеність може бути відображена в вигляді ймовірності появи тієї чи іншої події або ланцюжка послідовних подій.
В розвитку окремих природних процесів і цілих систем дослідниками відмічаються критичні точки, перехід через які викликає їх перебудову, ускладнення чи спрощення, а в деяких випадках – розпад. Багато глобальних моделей екологічного прогнозу побудовані з урахуванням цих положень. Але, як показує досвід демографічних прогнозів, вони далеко не завжди справджуються, втручаються нові фактори, що не враховані в моделі.
Можна назвати багато порогових значень, з якими стикається географ. Це розвиток материкових зледенінь, що припиняється виникаючим антициклоном, критичні швидкості розмиву грунтів на схилах та в руслах рік в т. д. Перехід кількісних змін в якісні поки що з великими труднощами описується методами сучасної математики. Тут в основному переважають імітаційні моделі. Використання методів аналогів також можливе, але потребує великої обачливості. Еволюція ландшафтної оболонки Землі, як було показано К. К. Марковим в його роботі «Палеогеографія» (1960), проходила циклічно. Вона змінювалась не тільки кількісно, але і якісно. Дійсно, поява рослинності на суші, вихід її на водорозділи корінним чином змінив швидкість денудаційних процесів. Зледеніння викликали не тільки зміни в ландшафтній оболонці Землі, що посилювали процес відбору в рослинному та тваринному світі, але, залишивши після себе морени, змінили субстрат, на якому розвиваються геоморфологічні процеси [4].
Як показують дослідження сучасних поєднань деяких типів рельєфу або схилів, переходи між ними досить різноманітні, тобто можуть описуватись за допомогою ймовірностей, одні зустрічаються більш часто, інші рідше. При достатньо тривалих проміжках часу кількість зв’язків у системі зменшується, але все ж таки не буває однозначним, тобто синергетичним. Відповідно і зміни в часі однієї з характеристик географічного середовища, наприклад зменшення тепла в помірних широтах, може привести до неоднозначних змін в різних регіонах, річних басейнах, гірських масивах. Тут спрацьовує ефект автономності, обумовлений власною структурою об’єкту.
Наявна ще одна проблема методологічного виду. З віддаленням від сучасності зменшується об’єм інформації, спостерігається її збіднення. Це своєрідна втрата сигналу з часом, але при розгляді розвитку природних систем часто приходиться стикатися з однозначною трактовкою цього явища – тільки еволюційною. Методологічно та логічно ця підміна легко приводить до неймовірних висновків про максимальний розвиток тих чи інших об’єктів та явищ в теперішньому, в сучасності.
Не претендуючи на розв’язок поставлених задач, що відкриваються при математизації в географії, слід відмітити те корисне, що привнесли математичні методи в географію. Це, перш за все, більш строгий підхід до відбору інформації, потреб в уточненні ланки дефініцій, привнесення елементів формалізації в методи збору та обробки даних. Сучасні методи математики дозволяють переробляти інформацію як в якісній, так і кількісній формі, так що нездоланних бар’єрів тут не існує. Одночасно використання математичних методів поставило низку проблем: співвідношення частини і цілого (проблема вибіркового дослідження), перехід кількості в якість (порогові значення, критичні точки і т. д.) [5].
Список використаних джерел
1. Бунге В. Теоретическая география / В. Бунге – М., 1967. – 128c.
2. Маккавеев Н. И. Русло реки и эрозия в ее бассейне / Н. И. Маккавеев – М., 1955. – 178 c.
3. Маккавеев Н. И. Предисловие. В сб. Экспериментальная геоморфология. Вып. 2. / Н. И. Маккавеев – М.: изд. МГУ, 1969. – 257 c.
4. Марков К. К. Палеогеография / К. К. Марков – М., 1960. – 360 c.
5. Симонов Ю. Г. Региональный геоморфологический анализ / Ю. Г. Симонов – М., 1974. – 154 c.