ХАРКІВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНІЧНИЙ

УНІВЕРСИТЕТ БУДІВНИЦТВА ТА АРХІТЕКТУРИ

Фоменко Оксана Олексіївна

УДК 72.01

МЕТОДОЛОГІЯ АНАЛІЗУ ТА ОЦІНКА ЕСТЕТИЧНОЇ ЯКОСТІ морфологічних властивостей

АРХІТЕКТУРНИХ ОБ'ЄКТІВ

18.00. 01. Теорія архітектури, реставрація пам'яток архітектури

Автореферат

Дисертації на здобуття наукового ступеня доктора архітектури

Харків – 2003

Дисертацією є рукопис.

Роботу виконано у Харківському державному технічному університеті будівництва та архітектури Міністерства Освіти і науки України, кафедра „Образотворчого та декоративного мистецтва”.

Науковий консультант Доктор архітектури, професор

КРАВЕЦЬ Володимир Йосипович.

Харківський державний технічний університет будівництва та архітектури, зав. каф. “Образотворчого та декоративного мистецтва”

Офіційні опоненти:

доктор архітектури, професор Дьомін Микола Міфодієвич, Київський національний університет будівництва та архітектури Міністерства Освіти і науки України, завідувач кафедри „Міського будівництва”;

доктор архітектури професор Фільваров Генріх Йосипович, директор Інституту Урбаністики м. Києва.

доктор архітектури, професор Бенаї Хафізула Амінулович, Донбаська державна академія будівництва та архітектури Міністерства Освіти і науки України, завідувач кафедри „Архітектури”;

Провідна установа: Полтавський державний технічний університет будівництва та архітектури ім. Юрія Кондратюка, Міністерства Освіти і науки України, м. Полтава.

Захист відбудеться 11 червня 2003 р. о 13 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д.64.056.02 при Харківському державному технічному університеті будівництва та архітектури за адресою: 61002, м. Харків, вул. Сумська, 40, конференц-зал архітектурного факультету.

З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Харківського державного технічного університету будівництва та архітектури за адресою: м. Харків, вул. Сумська, 40

Автореферат розісланий 8 вересня 2003 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради Шубович С.О.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми дослідження

Архітектура, сформував унікальний словник своєї мови, здатний перевести вимірюваний світ форм у незвичайний світ естетичих переживань та оцінок, створило чимало видатних творів, емоційний вплив яких й донині викликає в нас непояснене хвилювання. Як сказав би сучасний психолог, людину, при сприйнятті цих творів охоплює почуття психологічної комфортності – вона ніби вступає у резонансний контакт з виразністю архітектурного об’єкту. Але трапляється й зворотне - людський зір “відштовхує” як позбавлені гармонії, об’єкти, які створює архітектор, не підпорядковуючи їх структурі, притаманній зоровому сприйняттю. Сучасна ситуація в архітектурі, при якій природне середовище все більш відступає на другий план, накладає печатку відповідальності на творчість зодчих, від яких залежить формування психологічно комфортного, насиченого певною естетичною інформацією клімату, створюваного архітектурним середовищем. “Відповідність” творів архітектури особливостям сприйняття людини - це свого роду джерело естетичної насолоди. Тому, з’ясування найбільш “оптимальних” співвідношень, допустимих своєрідністю архітектурних творів, яке дозволило б архітектору призвести на світ об’єкт, “адекватний” людської спроможності сприйняття, є сьогодні актуальною.

Вирішити цю проблему давно прагнули як дослідники архітектурної творчості, так і самі творці - архітектори. Усі вони визнавали, що естетичний вплив на людину здійснювали деякі об’єктивні властивості архітектурного об’єкта, які крім утилітарно-функціональної і конструктивної досконалості відповідали певним вимогам, які мають подвійну природу.

Ця природа обумовлена тим, що людина з одного боку є біологічною істотою, а с другого - соціальним суб’єктом. Природно при цьому, що ці складові невичерпно складні, однак, якщо соціально обумовлені фактори не піддаються конкретній формалізації, то деякі грані фізіологічних механізмів сприйняття та оцінки формальних характеристик архітектурних об’єктів на сьогодні активно вивчаються, при цьому, сучасний стан науки має вже досить стійкі дані про специфіку цих процесів. Очевидно, незважаючи на адекватність постійно мінливим вимогам історичного процесу розвитку архітектури, відповідність цим механізмам може вважатися “вічним” питанням. Це питання завжди було актуальним як для професіоналів-архітекторів, так і для дослідників архітектурного процесу та його творчої продукції.

Осмислення проблеми естетичного “теплороду”, який міститься в архітектурній формі мало місце в різні епохи її розвитку і призводило до різноманітних висновків. Питання це й дотепер залишається відкритим, незважаючи на тривалий та досить переконливий запас аргументів у прихильників усіляких, іноді і взаємовиключних позицій. Тому, проблема феномену естетичної виразності архітектурної форми, кращі зразки якої залишаються не тільки свідченням історії, у якій вони втілені, але й виразниками людського художнього генія, залишається на сьогоднішній день актуальною.

Підходи до вирішення даної проблеми досліджувались багатьма вченими.

Для вивчення виразності архітектурної форми проводився аналіз її пропорційної структури, (І. Шевельов, О. Тіц, І. Араухо, К.Афанасьєв, М. Брунов, М. Владімиров, М. Гіка, П. Максимов, Е. Мессель, Б. Рибаков, А. Цейзинг та інші), розгляд архітектурної композиції як діяльності та мислення (О. Раппапорт, Б. Бархін, В. Глазичєв, В. Авксентьєв, В. Локтєв, В. Нікітін та інші.) Архітектурна композиція розглядається з погляду естетики (О. Андрєєв, М. Волков, Є. Волкова, К. Лехарі, О. Лосєв і інші). Семіотика займається дослідженням символічних значень художніх форм (Бр. Дзеві, Е. Панофський, В. Маркузон, У. Эко, Ю. Лотман, Б. Успенський, О. Лосєв, Р. Барт, А. Потебня, П. Флоренський, Х. Бонта, Х. Леві-Стросс та багато інших).

Особливо актуально зазначену проблему було сформульовано архітектором І. Страутманісом та кібернетиком А. Молем, які, кожний зі своєї позиції, виявили новий напрямок вивчення проблем естетичної виразності архітектурної форми з точки зору закладеної в ній інформації. Необхідно відзначити, що зазначена проблема на сьогодні знаходить велику актуальність також у зв’язку з тим, що сучасний рівень знань дозволяє науково обґрунтовано вирішити актуальну сторону проблеми дослідження естетичної виразності архітектурної форми.

Сучасна експериментальна психологія дозволяє проводити дослідження основних характеристик пізнавального процесу формування візуального образу архітектурного об’єкту, що по суті є інформаційним процесом. Цим досягненням ми зобов’язані цілому поколінню вчених, таких як: Б. Ананьєв, Р. Арнхейм, М. Бонгард, Л. Веккєр, Б. Величковський, В. Ганзен, В. Глазер, Р. Грегорі, Дж. Гібсон, Ш. Губерман, В. Зінченко, С. Кравков, В. Леві, В. Іванов, О. Логвіненко, Б. Ломов, Б. Лурія, М. Мінарт, В. Рубахін, В. Сімонов, Дж. Сомьєн, В. Тюхтін, В. Файн, І. Феєнберг, Р. Франц, Р. Фрумкін, У. Фештон, Д. Хьюбел, В. Шостак, М. Шехнер, О. Ярбус та багато хто інший. У галузі дослідження сприйняття архітектури слід зазначити наступних авторів: І. Араухо, О.Тіц і Ю. Божко, В. Антонов, Р. Інгарден, Д. Саймондс, Г. Покровський, О. Очеретов, С. Хессельгрен, Э. Рош, але краще за всіх позицію необхідності обліку специфіки сприйняття людиною архітектурного середовища і кількісного її дослідження сформулював О. Веснін який сказав, що у свідомості людини є два пороги сприйняття: нижній і верхній. І як би задача ні вирішувалась, важливо, щоб сприйняття знаходилося завжди між цими двома порогами. Нижній поріг - це поріг, який визначає мінімум ритмічних роздратувань. Нижче цього порога знаходиться те, що визначається монотонністю, одноманітністю. Верхній поріг кінчається там, де кількість подразників стає занадто великим. Це вже та неспокійність, що утрудняє сприйняття і не дає очам задоволення.

Сучасна теорія інформації дозволяє кількісно проаналізувати деякі формалізовані грані процесу сприйняття. Тим більше доступним є математичний аналіз морфологічних характеристик архітектурних об’єктів, естетична репутація яких підтверджена численними роботами з історії та теорії архітектури. Цим можливостям ми зобов’язані досягненням цілого покоління вчених, таких як: К. Шеннон, А. Моль, М. Бензе, В. Глушков, А. Колмогоров та ін. Можливість визначення кількісних оцінок естетичної якості архітектурного добутку відзначають О. Тіц, Г. Лаврик, Ю. Божко, В. Кравець, Б. Рубаненко, Г. Мінервін, М. Федоров, В. Гуков, Ю.Євреінов, Э. Григор’єв, М. Крюковський, Н. Красільніков, І. Середюк, Г. Негай, Г. Азгальдов, І. Ноткін, В. Нікітін, В. Петров, И. Шевельов, І. Лежава, І. Галімов, І. Страутманіс, В. Биков, В. Кринський, І. Ламцов і М.Туркус, та багато інших.

Таким чином, проблема, що досліджується в дисертації, актуальна як з погляду заявленої мети, так і з погляду наявності сучасних наукових засобів її досягнення.

Мета дослідження.

Розробка методології аналізу естетичної якості морфологічних властивостей архітектурних об’єктів та методологічних основ для розробки системи управління цією якістю, заснованих на закономірностях психологічного процесу сприйняття та формування архітектурного образу.

Задачі дослідження.

1. Оцінка естетичних якостей морфологічних властивостей архітектурних об’єктів шляхом виявлення ієрархічної структури їх інформаційних морфологічних ознак та розробки математичних засобів аналізу інформативності вказаних ознак з урахуванням процесу їхнього сприйняття людиною.

2. Визначення стійких граничних параметрів необхідної і достатньої морфологічної інформативності, закладеної в морфологічних характеристиках архітектурних об’єктів, які є найбільш комфортними для їхнього візуального сприйняття.

3. Розробка методологічних підстав для заснування системи управління естетичною якістю морфологічних властивостей архітектурних об’єктів, які застосовуються в архітектурному проектуванні. Виявлення структури інформативних одиниць-архетипів архітектурної форми як засобів управління цією якістю.

4. Розробка структурної моделі системи “архітектурне середовище - людина”, аналіз інформаційних зв’язків елементів цієї системи.

Методи дослідження.

Експериментальна психологія: теорія сприйняття форми і когнитивна психологія (Б. Величковський, Л. Веккер), теорія зорового сприйняття (В. Глазер, М. Шехнер), методи розпізнання контурів (Х. Луидхольд, Л. Нікольська, В. Ганзен, Р. Грановська, Є. Левенберг, Х. Буффарт), методи аналізу і класифікації емоцій (П. Симонов), методи розпізнання зорових образів (У. Гренандер, А. Логвіненко, В. Столін); теорія інформації: аналітичні засоби переробки і визначення “кількості інформації” (А. Моль, М. Бензе, Д. Шеннон, Б. Бірюков, В. Глушков, А. Урсул, О. Колмогоров); математичне моделювання; теорія інформаційного балансу у сприйнятті В. Кравця.

Об’єкт дослідження - морфологічні властивості архітектурних об’єктів.

Предмет дослідження - методологія аналізу естетичної якості морфологічних властивостей архітектурних об’єктів.

Наукова новизна дослідження.

1. Розроблено методологію аналізу естетичної якості морфологічних властивостей архітектурних об’єктів, яка заснована на закономірностях візуального сприйняття та принципах теорії інформації.

2. Проаналізовано інформаційні зв’язки між елементами системи “архітектурне середовище - людина”. Розроблено інтегральну модель інформаційної структури архітектурної форми, яка відбиває цю систему.

3. Виявлено ієрархічну структуру інформаційних ознак архітектурної форми, розроблено математичні методи аналізу цих ознак з урахуванням процесів сприйняття об’єктивної морфологічної інформації, закладеної в архітектурній формі.

4. За допомогою означеного методу проведено кількісний аналіз естетичної морфологічної якості архітектурних об’єктів. Отримані стійкі співвідношення різних рівнів їх інформативності, які є граничними кваліфікаційними параметрами необхідної і достатньої морфологічної інформативності архітектурної форми, найбільш комфортними для їхнього візуального сприйняття.

5. Розроблено методологічні підстави для заснування системи управління естетичною якістю морфологічних властивостей архітектурних об’єктів.

6. Розроблено методологічні підстави для аналізу семантичної іформативності архітектурних об’єктів, проведено інформаційний аналіз лексичного апарата опису емоційно-оцінної грані сприйняття архітектурної форми.

7. Сформульовано наукові положення і створена концепція подальшої розробки засобів аналізу морфологічної та семантичної інформативності архітектурної форми.

Теоретична цінність дослідження.

Розроблено новий напрямок у теорії архітектурної композиції, який засновано на сучасних даних теорії інформації та експериментальної психології, що дозволило розкрити закономірності впливу зміни кількісних морфологічних параметрів архітектурних об’єктів в процесі формування архітектурного образу на естетичну оцінку їхньої якості і розробити проектні засоби управління цією якістю.

Практична цінність дослідження.

1. Розроблено метод оцінки естетичної якості архітектурних об’єктів на стадії архітектурного проектування, створено методологічні підстави для розробки системи управління цією якістю.

2. Визначено граничні параметри необхідної і достатньої морфологічної інформативності архітектурної форми.

3. Розроблено засіб інформаційної фіксації і створення банку даних про морфологічні характеристики існуючих творів архітектури.

4. Збудовано концепцію впровадження інформаційного підходу в методику викладання архітектурної композиції. Створено базу для розробки навчальних програм як з математичного моделювання архітектурної форми, так і з архітектурної композиції, що враховує інформаційні властивості формування її візуального образу.

Особистий внесок здобувача.

Основний зміст роботи опублікований в 22 авторських роботах, 3 з них виконані в співавторстві. У публікації № 3, що наведена в авторефераті сформульовано методику інформаційного аналізу архітектурної форми, у публікації № 8 сформульовано порушення задач, викладені методологічні основи інформаційного функціонування архітектурної форми, у публікаціях № 15, 16 та 21 сформульовано основні методологічні принципи аналізу естетичної якості архітектурних об’єктів, у публікації № 20 та 23 сформульовано методи інформаційного аналізу і інформаційної фіксації морфологічних характеристик архітектурної форми.

Апробація результатів дослідження.

Основні положення дисертації відбиті у статтях, доповідях на науково-технічних конференціях ХДТУБА (1990-2002 р.), ХАМГ (2001-2002), першій обласній конференції молодих вчених “Тобі Харківщино - пошук молодих”, секція “Проблеми будівництва та міського господарства” - 2002, міжнародній міжвузівській науковій конференції студентів, аспірантів та викладачів, секція “Інформаційні технології та моделювання” (Гомельський державний технічний університет, 2001 р.), постійно діючому семінарі при “Міжнародній академії проблем людини у авіації та космонавтиці” (проблема - відеоекологія), постійно діючому семінарі при Спеціалізованій вченій раді ХДТУБА по проблемах дослідження інформативності архітектурної форми. Теоретичні положення дисертації слугували підґрунтям для створення монографії „Морфологическая информативность архитектурного образа”, яка одержала диплом III ступеня обласного форуму “Освіта, наука, виробництво – шляхи інтеграції” у номінації “Роботи молодих вчених”.

Зв’язок роботи з науковими планами і програмами

Робота виконана як частина загального напрямку досліджень 0102U001358 (тема: “Інформаційні дослідження емоційно-оцінних характеристик архітектурної форми”); за програмою кафедри образотворчого та декоративного мистецтва при Харківському державному технічному університеті будівництва та архітектури.

Публікації за темою дисертації

Основні наукові положення дисертації опубліковані у 31 авторській роботі, 24 наведено в авторефераті (22 з них розташовується у наукових збірниках, затверджених ВАКом України для опублікування основного змісту кандидатських і докторських дисертацій за фахом “архітектура”).

Структура та обсяг дисертації

Робота обсягом 387 сторінок включає в себе вступ, три розділи з висновками, укладення, 19 сторінок списку використаних джерел з 316 найменувань, 98 сторінок додатків, з них 85 малюнків, 20 таблиць.

Вступ містить обґрунтування вибору теми, аналіз стану вивченості проблеми, мета, об’єкт, предмет, методи, наукову новизну, практичне значення та апробацію результатів дослідження.

У першому розділі “Інформаційна структура архітектурної форми в професійному і міждисциплінарному аспектах” проводиться огляд сучасних підходів до дослідження емоційно-естетичного впливу архітектурної форми на людину, а також огляд підходів до дослідження інформаційного потенціалу архітектурної форми. Також у цьому розділі викладаються основні принципи експериментальної психології та теорії інформації, на які спирається дослідження.

У другому розділі “Методологія аналізу та оцінка естетичної якості архітектурної форми як інформаційного об”єкту сприйняття” виявлено структуру процесу образно-відбивної та емоційно-оцінювальної складових процесу сприйняття архітектурної форми під кутом дослідження функціонування її основних інформаційних ознак, які беруть участь у процесі формування візуального архітектурного образу. У цьому ж розділі розроблено методи математичного інформаційного аналізу силуетних характеристик сприйнятої архітектурної форми.

У третьому розділі “Методологічні основи розробки системи управління естетичною якістю морфологічних властивостей архітектурних об’єктів” викладені методологічні основи, які можна застосовувати при розробці системи управління естетичною якістю морфологічних властивостей архітектурних об’єктів, яку у свою чергу можливо застосовувати в архітектурному проектуванні. У цьому ж розділі викладаються методологічні основи інформаційного аналізу семантичних характеристик об’єктів архітектури, крім того, проводиться інформаційна “інвентаризація” лексичного апарату опису емоційно-оцінної грані сприйняття архітектурної форми, а також викладено модель інформаційної структури архітектурної форми.

Основний Зміст ДИСЕРТАЦІЇ

Вступ містить обґрунтування вибору теми дослідження, аналіз стану вивченості проблеми, мету, об’єкт, предмет, методи дослідження, наукову новизну, практичне значення та апробацію результатів дослідження.

У першому розділі “Інформаційна структура архітектурної форми у професійному та міждисциплінарному аспектах” проводиться огляд сучасних підходів до дослідження емоційно-естетичного впливу архітектурної форми на людину, також викладаються основні принципи експериментальної психології та теорії інформації, на які спирається дослідження.

Архітектурна рефлексія з давніх часів намагається усвідомити у своєму продукті ті його композиційні властивості, які прийнято називати естетичними. Розмаїття результатів цього самоосмислення дозволило виділити в цьому процесі декілька напрямків, кожний з яких є правомірним, незважаючи на суперечливість деяких з них. Такі категорії, як архітектура, архітектурна композиція та архітектурна форма, можуть бути осмислені в багатьох дисциплінарних напрямках. У розрізі поданої мети дослідження слід враховувати, що архітектурна композиція виявляє свої естетичні властивості лише у контакті з людиною, тобто у процесі її візуального засвоєння людиною. Аналіз його структури та емоційно-естетичного впливу на людину можливий лише з урахуванням закономірностей цього процесу. Тому однім з найважливіших інструментів дослідження архітектурної форми, є експериментальна психологія сприйняття.

Дослідження вчених у галузі експериментальної психології підтверджують думку про те, що емоційний вплив архітектурної форми на людину є настільки сильним, що вимагає глибокого дослідження. Існуючі на сьогоднішній день архітектурна теорія та практика містять спроби візуального емоційно-естетичного збагачування архітектурної форми, які вже не задовольняють потреби людини у психологічному комфорті, створюючи дискомфорт або уніфікованістю та однотипністю забудівлі, або кричущей хаотичністю. У зв’язку з цим, перший розділ, який присвячено професійній рефлексії у парадигмі архітектурній композиції, містить розгляд концепцій, позицій та точок зору, які розглядаються під кутом виявлення саме цієї проблеми.

Згідно з даними експериментальної психології, сприйняття це процес відображення об’єктів дійсності в різноманітті їхніх властивостей та сторін, що безпосередньо діють на органи почуттів. Механізм сприйняття - системний, він функціонує у взаємодії різних аналізаторів людського організму. Сприйняття - це своєрідна дія, спрямована на обстеження об’єкту що сприймається і створення його копії-моделі.

У сприйнятті первинні світлові та колірні відчуття, характер яких залежить від вимірюваної рецепторами ока інтенсивності світлових імпульсів, відбитих від об’єкта. Рецептори органів почуттів створюють нагромадження первинної інформації про об’єкти, що пізнаються, відбиваючи різні рівні неоднорідності інтенсивностей подразників, чим формують підставу для подальшої побудови інтегральної візуальної моделі структури об’єкта. Отриманий перцептивний образ “гештальт” є феноменальним підсумком складніших когнітивних аналітичних і синкретичних операцій усього процесу сприйняття.

Одним з головних феноменів сприйняття форми є феномен виділення фігури з фону. Цей феномен полягає у тому, що усе перцептивне поле, насамперед поле зору, чітко розподіляється на різнорідні частини. До однієї з них відноситься фігура чи предмет, що має характер “речі”, а до іншої - фон, на якому ця “річ” сприймається і який, на відміну від фігури, має характер матеріалу. В результаті сенсорне поле розчленовується на два “шари”, перший з яких - загальний просторово-часовий фон - представляє вихідний сенсорний рівень як необхідну “сцену” і “фундамент” власне психологічної організації процесу, а другий виражає перцептивну надбудову - відтворення конкретних об’єктів які розташовуються та взаємодіють на цій сцені.

Процес сприйняття працює на трьох рівнях: сенсорному - (відчуття), перцептивному - (сприйняття), аперцептивному, операторному - (уявлення). Кожний з рівнів сприйняття проходить наступні фази, які можна представити як: “де це?”, “на що це схоже?”, “що це за річ?”.

В основному пізнавальному акті сприйняття у всіх досліджених на сьогоднішній день фазах і етапах, що протікають неусвідомлено, автоматично, у згорнутому миттєвому акті сприйняття, що дає нам образ сприйманого об’єкту, проводяться операції порівняння з різними еталонами, які зберігаються в різних формах пам’яті (короткочасній, оперативній, довгостроковій, культурній). При цьому фіксуються тільки дві грані порівнюваних властивостей об’єкту та еталону: подібність та розходження. Саме ця якість механізму сприйняття - фіксація подібності і розходження може перебувати в основі необхідної формалізації - створення моделі інформаційного процесу сприйняття архітектурної форми, що дозволяє перейти до методів аналізу укладеної в досліджуваному об’єкті потенційної морфологічної інформації й оцінці його естетичної якості.

В експериментальній психології сприйняття найважливішим аспектом є поняття “поріг сприйняття”. Поріг визначають як величину подразника, що має критичний характер: вище його виникає відчуття, нижче відчуття відсутнє. Це абсолютний поріг. Якщо ж мова йде про розрізнення двох стимулів, то поріг - це та мінімальна різниця між ними, вище якої вони сприймаються як різні, а нижче якої - як однакові. Це диференціальний поріг. Ці пороги можуть служити одиницями потенційної інформативності, закладеної в об’єкті, тобто одиницями міри неоднорідності середовища.

Представниками експериментальної психології доведено, що процес сприйняття є інформаційним за своєю суттю і з тим або іншим ступенем точності може бути описаний теоретико-інформаційними засобами. Підтвердженням цього може служити той факт, що психологи, особливо ті з них, які працювали в області гештальтпсихології в свій час з ентузіазмом зустріли статистичну теорію зв’язку, яка припускала кількісний опис таких понять, як “структура” та “організація” (ці категорії близькі до лексики теорії архітектурної композиції). Цілком очевидно, що морфологічні властивості архітектурного об’єкту утворюють для сприйняття цілісну інформаційну систему, яку можливо адекватно описувати кількісними методами, в тому числі й методами теорії інформації.

Академік А. І. Колмогоров визначив поняття “інформація”, згідно якому кількість інформації визначається як довжина програми (складність), що дозволить однозначно перетворити один об’єкт в інший. Чим більше розрізняються між собою два об’єкти, тим більш складною виявляється програма переходу від одного об’єкту до іншого. Програма, таким чином, вимірює ступінь тотожності (або ступінь відмінності) двох об’єктів.

Для аналізу інформативності архітектурної форми у дослідженні пропонується спиратися на твердження В. Глушкова, який визначив інформацію як міру неоднорідності середовища, яка реалізується розходженнями, неоднорідністю системи сигналів, які надходять із середовища. Найпростішою одиницею вимірювання інформації є мінімально помітне розходження двох стимулів. Розходженнями, істотними для людини, є ті, які сприймаються його зоровою системою. Ці розходження психологи звуть “порогами” зорових відчуттів, тобто одиницями інформації.

Однією з основних характеристик сприймаючого індивіда варто вважати існування максимальної межі швидкості сприйняття інформації. Це пов’язано з тим, що пропускна здатність каналів зв’язку (органів почуттів) людини із середовищем має визначені границі, досить вивчені психологією сприйняття. Надлишок інформації повідомлення не дозволяє цілком неї засвоїти. Дефіцит – викликає сенсорний голод. Ці два пороги (пересичення та одноманітність) відбивають можливості сприйняття людиною інформації і зону комфортності сприйняття. Працями видатного психофізіолога Г. Фехнера визначена логарифмічна залежність між можливістю оцінити отриману інформацію і дозою новизни цієї інформації. Цей закон приводиться в підручниках та посібниках як основний психофізіологічний закон.

Важливою обставиною є те, що “чиста” теорія ймовірності в застосуванні до сприйняття змінюваних властивостей середовища, говорить про равновірогідні можливості будь-якої “події” - зміни форми. Таким чином, будь-яка зміна метричних характеристик форми несе в собі однаковий “заряд” інформативності. Однак, для сприймаючої системи людини, генетичною сутністю якої є адаптація до умов середовища, які змінюються, чекання інформації, яка надходить, налагоджено на її стабільність і тому, на різкі зміни її вона (сприймаюча система) реагує сильніше, включаючи мобілізаційні механізми пошуку адекватних реакцій на цю зміну. У зв’язку з цим, рівновірогідність будь-яких змін у “передавальній” системі заміняється в “приймаючій” нерівновірогідними реакціями оцінки.

Таким чином, у першому розділі викладено основні наукові положення, які планується використовувати при розробці методології аналізу та оцінці естетичної якості морфологічних властивостей архітектурних об’єктів, що враховує закономірності впливу зміни кількісних морфологічних параметрів архітектурних об’єктів в процесі формування архітектурного образу.

У другому розділі “Методологія аналізу та оцінка естетичної якості архітектурної форми як інформаційного об’єкту сприйняття” розроблено методологічні основи аналізу естетичної якості морфологічних властивостей архітектурних об’єктів, при цьому досліджується система “архітектурне середовище - людина”. Структура системи виявлена співвідношенням зв’язків матеріального (архітектурне середовище) та ідеального (архітектурно-художнього образу, який формується у свідомості людини) як основних елементів.

Для того щоб розробити методи, якими можна досліджувати, а після цього й корегувати візуальні естетичні якості архітектурних об’єктів, визначати необхідні та достатні дози емоційного впливу архітектурної форми на людину, необхідно всебічно проаналізувати саме механізм цього впливу. Тому у дослідженні велика увага приділяється аналізу інформаційних процесів сприйняття та оцінки людиною архітектурного середовища, формування образу цього середовища, ролі емоцій у цьому процесі. В дослідженні визначено необхідні етапи аналізу й параметри формалізації цих процесів, завдяки цьому відбито той теоретичний рівень, нижче якого неможливо зрозуміння естетичних явищ, а вище якого естетичні явища не піддаються на сьогоднішній день чіткої формалізації.

Аналіз підсистеми “процесів сприйняття людиною архітектурного середовища та формування його образу” ґрунтується на викладених у першому розділі, отриманих в експериментальній психології даних про процеси візуального сприйняття архітектурних об’єктів, а також на вперше розробленому у дослідженні методі співвіднесення новизни та константності як основних інформаційних категорій цього процесу. Як компоненти цієї підсистеми розглянуто ієрархічну послідовність операцій процесу формування візуального константного образу-відбивання, образу-уявлення та архітектурно-художнього образу цих об’єктів у свідомості людини та суспільства. У дослідженні встановлено, що цей процес має діалектичний характер, який виявляється у процесі пошуку схожості та відмінності морфологічних параметрів архітектурної форми. У процесі сприйняття диференційні процеси, будучи первинними стосовно актів ототожнення, забезпечують передумови для об’єктивно вірного формування адекватного об’єкта відображення – візуального образу – гештальту. Порівняння “подібності” та “розходження” як найважливіших характеристик інформаційної структури відбитого об’єкта відбувається у зміряних психологами одиницях потенційної інформативності – порогах зорових відчуттів.

При розробці методологічних основ аналізу та оцінки естетичної якості морфологічних властивостей архітектурних об’єктів найважливішим чинником є дослідження ролі емоційно-оцінних реакцій людини, які супроводжують процес сприйняття. Таке дослідження дозволяє проаналізувати сукупність необхідних, оптимальних для людини емоційних станів, які є найбільш сприятливими для його існування у середовищі. Розкриваючи роль емоції в процесі сприйняття архітектурної форми, через її зумовленість людськими потребами (в нашому випадку - потребами в новизні, яка надходить у процесі сприйняття людиною візуальної інформації), а також через категорію “оцінки”, пов’язаної з діяльністю емоційного апарату сприймання, ми, завдяки цьому, ґрунтуємось на необхідності всебічного задоволення цих потреб шляхом спочатку розробки засобів аналізу візуальних естетичних якостей морфологічних параметрів об’єктів архітектури, а після цього й розробки методологічних основ для створення системи управління цією якістю, і завдяки цьому, створення інформаційно, а значить і емоційно насиченого і, відповідно, позитивно оціненого архітектурного середовища.

У дослідженні простежується кореляція зміни емоційної оцінки в процесі відображення інформаційних характеристик об’єкта архітектури від новизни до подібності і навпаки - від подібності до новизни. Діалектичність процесу засвоєння інформаційних характеристик архітектурного об’єкта виявляється у постійному балансуванні системи людського сприйняття від дефіциту новизни до “емоційної боротьби” з новизною в процесі її освоєння, від спокою, що уособлює стійкість і цілісність системи, але й згубного на передодні можливих потрясінь, до жаги новизни. Виявлена інформаційна структура відбиває прагнення людського організму, як системи, яка саморегулюється, до інформаційного балансу, динамічної рівноваги між потрібністю, з одного боку, до новизни, а с другого - до стабільності. Спираючись на дані про психофізіологію емоцій, у дослідженні розподілені позитивні й негативні оціночні реакції в цьому процесі. які залежать від ступеня потреби в новій або в знайомій інформації.

Наведені закономірності функціонування людського сприйняття, торкаються оцінки всіх інформативних морфологічних характеристик сприйманих архітектурних об’єктів – починаючи від сприйняття абстрактної плями на фоні, через сприйняття гравітаційно-орієнтувальних, лінійних, площинних, об’ємних і, нарешті, просторових характеристик архітектурної форми. Далі, людська свідомість у процесі сприйняття діє усе більш та більш складними змістовними операторами, йдучи до усе більш абстрактних ознак, постійно рухаючись від старої інформації до нової, від подібності до розходження і навпаки.

На кожному етапі сприйняття архітектурної форми аналізується робота морфологічних та морфо-семантичних еталонів, пов’язаних, відповідно з морфологічними та семантичними знаками різної ієрархічної складності. На перших етапах сприйняття морфологічні еталони-знаки пов’язані з просторовими та геометричними характеристиками архітектурної форми й операціями із ними. З наростанням складності морфологічні знаки поступово набувають все більш значної семантичної насиченості, зв’язаної з соціокультурним змістом, який можна прочитати тільки на основі індивідуального тезаурусу. Найважливішим чинником при цьому є те, що завершальний етап процесу формування перцептивного візуального образу, що зв’язує множину властивостей об’єкту з множиною характеристик образу, являє собою системне відображення множин об’єктивних ознак архітектурної форми на множини, що формуються у свідомості, її естетичних властивостей. Все це і є системою з цільовою функцією - відображенням.

Таким чином, у дослідженні встановлено, що постійний рух системи сприйняття людиною архітектурної форми між станом рівноваги, спокою та станом новизни, інформативності є важливішим засобом її емоційно-естетичного впливу. Для того, щоб розробити методи, завдяки яким можна досягнути цього ефекту, а також визначити необхідні та достатні дози цього впливу, сприятливі для сприйняття, у дослідженні пропонується аналіз підсистеми “архітектурне середовище”, яке розглядається як матеріальний носій потенційно закладеної в ній інформації, яка володіє певними вимірюваними якостями, які у свою чергу володіють функцією впливу на емоційний стан людини, перетворюючи отриману інформацію у естетичну.

Описана процедура формування в результаті процесу сприйняття архітектурної форми її образу – гештальту не вичерпує всієї візуально-образної інформації про архітектурний об’єкт. Справжній образ архітектурної споруди являє собою інтегральну безліч образів-гештальтів, співіснуючих в свідомості та побудованих сприйняттям з різних точок зору. Ці образи існують в свідомості у деякому синтетичному сплаві усіх характеристик морфологічної структури прообразу. Враховуючи це, у дослідженні пропонується метод математичної фіксації морфологічних параметрів архітектурних об’єктів як банку інформаційних даних. Згідно цьому методу, для повного уявлення про всі метричні, тобто морфологічні характеристики об’єкту, що сприймається достатньо можливості сприйняти його з восьми точок зору. Ці вісім позицій припускають сприйняття як чотирьох фасадів, так і сприйняття бічних зображень під кутом огляду 30 градусів.

Крім того, повне уявлення про об’єкт повинно містити “образи” деталей на фоні сприйнятих силуетів фасадів і бічних видів. Усі деталі обов’язково знаходять своє відображення з будь-якою з цих восьми позицій сприйняття фасадів і бічних видів. Цілком природно, що цей інтегральний образ-уявлення, який являє собою “суму” значної кількості (для нас досить восьми) сприйнятих силуетів об’єктів, а тому, дослідження інформаційної структури архітектурної форми повинно будуватися на аналізі інформаційного потенціалу досить значної кількості силуетів архітектурного об’єкту. (Рис. 1)

Як сказано вище, формування архітектурного образу починається зі сприйняття первинного образу – силуету архітектурного об’єкту. Тому другим аспектом даного етапу дослідження є розробка методів математичного інформаційного аналізу силуетних характеристик сприйманої архітектурної форми. Природа інформаційної “вагомості” силуету архітектурної форми полягає у тому, що це - зорово найбільш виразна, первинна. вражаюча властивість загальної просторової організації архітектурної форми, вона відбиває важливі топологічні риси внутрішньої сутності об’єкту і зв’язок його із середовищем. Тому силует - один з найважливіших морфологічних елементів образу, що є джерелом значної частини потенційної інформативності архітектурної форми. Крім того, як сказано вище, інтеграція сприйнятих силуетів архітектурного об’єкту з різних позицій створює у свідомості інтегральний, постперцептивний архітектурний образ-уявлення, що стає основою цілісного, багатогранного архітектурно-художнього образу.

У сприйнятті силуетних характеристик найважливішим елементом є контур. У процесі зорового сприйняття свідомість “вистригає” пляму силуету по контуру, звідси - лінія як поділ образу та фону. Тому як об’єкт для аналізу потенційної інформативності архітектурної форми, у дослідженні обрана ця первинна в сприйнятті морфологічна характеристика - її силует і зокрема - контур як графік сканування, зчитування оком інформації, закладеної в архітектурному об’єкті. Отже, кожна зміна параметрів контуру, що відбивається в зміні координат кожної його точки, дозволяє одержати уявлення про його інформативність. Тому, контур силуету архітектурного об’єкту правомірно розглядати як графік деякої функції, яка відбиває просторовий стан континууму матеріальних позицій, який ми маємо право досліджувати за допомогою апарата математичного аналізу.

При розробці методу аналізу морфологічної інформативності архітектурної форми передбачається проаналізувати співвідношення наявності в силуетних характеристиках досліджуваних об’єктів архітектури таких його властивостей, як структурність, константність, подібність (визначимо його як “С”) і мінливість, інформативність, розходження (визначимо його як “D”).

Для проведення аналізу у дослідженні навмисно випадково обрані 200 архітектурних зразків, найбільш відомих, прославлених шедеврів, починаючи від Єгипту закінчуючи сучасною архітектурою, естетична репутація яких підтверджена “експертною” оцінкою численних авторів у численних літературних працях з історії архітектури.

Коректність дослідження також забезпечується такими умовами: усі зразки розглядаються з точки зору, яка забезпечує однаковий кут зору на об’єкт, що дає можливість розміщення силуетів на однаковому відрізку осі Х, який у свою чергу розділений на 100 кроків, кожний з яких, на думку психологів, співвідноситься з мінімальним кутом розрізнення, що дорівнює одному градусу. Таким чином, однакова кутова ширина споруджень, тобто однакова величина відрізка їх основи при різній висоті дозволяє привести їх до одного параметра та одних одиниць вимірювання. Аналогічно, висота будь-якої точки силуету буде пропорційна куту повороту ока від нульової висоти, що відповідає осі Х. Таким чином, по осі Y ця висота буде вимірятися в тих же одиницях.

Скануючи по контуру, і підсумовуючи своїми кутовими поворотами зміну його висот та кривизну, наше око зчитує закладену в ньому потенційну інформативність. У дослідженні припускається, що вертикальна лінія відповідає максимальній інформативності, а горизонтальна - мінімальної. (Наведені дані співвідносяться з дослідженнями психологів).

Усвідомлення феномена сприйняття висоти як носія інформативності дозволяє з деяким ступенем умовності розрахувати первинну потенційну складову інформативності контуру, ототожнюючи її з інтегрованим нагромадженням інформації про будь-які позитивні зміни Y. Визначивши зміну висот контуру щодо осі Х по всім 100 точкам розподілу відрізка осі Х, що відповідає “фундаменту” силуету, ми тим самим, визначимо інтегральний накопичений запас змін висот усіх позицій контуру, нібито визначаючи всю його “масу”, що дає при акті “виявлення” інформаційну загальну пляму “образу” на “фоні” середовища. Підрахована у такий засіб сумарна потенційна інформативність відноситься до першого етапу процесу сприйняття архітектурного об’єкта. Вона фіксується в короткочасній пам’яті. Позначимо цю потенційну інформативність як D щодо першої константи – осі Х, яку назвемо С. Крива контуру є графіком функції Y = F(x)

З експериментальної психології відомо, що сигнал, звичний для приймаючого, не містить новизни. Поступове звикання до такого сигналу анігілює його інформативність. Інформативність, спровокована D, переходить в оперативну та довгострокову пам’ять, утрачаючи гостроту новизни. У зв’язку з цим, на наступному етапі сприйняття – розрізненні – аналізатор зору розрізняє вже зміну кривизни контуру, що вимірюється в тих же кутових одиницях, які відповідають величині похідної в будь-якій точці контуру – графіка функції Y'= F'(x), що описує конфігурацію силуету. Позначимо інформативність цього етапу як D. Відповідно, D стає для D' константою (С) (з причин звикання).

Сприйняття, оцінюючи звичну зміну координат Y позицій контуру на визначеній його ділянці, звикає до них, починає їх ігнорувати та шукає “нову” новизну, в якій за даними психологів та психофізіологів, є постійна потреба і яку можна вимірити другою похідною від тієї ж функції Y'' = F'' (x). Позначимо цю потенційну інформативність як D''. При цьому перша похідна перейде знов-таки з короткочасної в оперативну, а далі в довгострокову пам’ять, перетворюючись на цьому етапі з новизни в знайоме знання, тобто з D' у С.

Для визначення величин D' і D'' за наявності нелінійних ділянок контуру тобто його криволінійних елементів, автор використовував метод наближення цих елементів до “лекал” деяких функцій, графіки яких близькі до них. Такими “лекалами” були підібрані функцій кривих – окружності та еліпса.

Розгляд зміни кутової величини в контурі силуету в якості потенційної інформативності, дозволяє бачити в символі цієї зміни - D потенціал різноманітних можливо сприйнятих одиничних змін. Чим більше D, тим більша кількість різноманітних кутових конфігурацій могла би бути сприйнята зором. Тому цілком доцільно вважати кількість умовних одиниць інформативності, відповідних порогом розрізнення, пропорційним кількості ймовірних “подій” - конфігурацій. (Інформація - це міра неоднорідності середовища, яка реалізується розходженнями, неоднорідністю системи сигналів, які надходять із середовища)

Сума інформації, знятої всіма етапами сприйняття, фіксується “зарядом” потенційної інформації всіх трьох складових: D, D', D''. Оцінка базової “каси” інформативності силуету зовнішнього контуру архітектурного спорудження коректна тільки при урахуванні того фактора, що цілісний образ досліджуваного об’єкта може складатися як інтегральна безліч сприйманих з різних точок зору картин. Крім того, необхідно враховувати потенційну інформативність деталей розглянутого архітектурного об’єкта, що сприймаються як “образ” на “фоні” самого силуету об’єкта, їх у свою чергу можна аналізувати аналогічними методами.

Проведення кількісного аналізу інформаційної структури кожного з 200 окремих архітектурних шедеврів дозволило зробити такі висновки.

1. Первинний рівень потенційної інформативності архітектурної форми, який відбиває “масу” її силуету, показав чіткі границі: від 100 до 900 умовних одиниць інформативності. Аналіз кількісного розподілу об’єктів в залежності від величини D, дозволив одержати висновок, що значна більшість об’єктів, які досліджуються володіють такими “параметрами мас”: 130; 250; 350; 460; 560; 660; 750, 870, тобто відрізняються на чіткий постійний крок, утворюючи з цього ряду арифметичну прогресію.

2. Аналіз потенційної інформативності другого рівня показав значно більший розкид значень D': від 10 до 10000, але при цьому зберігається аналогічна тенденція зменшення кількості об’єктів з