Лекции по общей психологии - Лев Ительсон

Что это за механизмы и как они работают?

Чтобы ответить на эти вопросы, надо сначала разобраться в том, что такое информация и как ее вообще можно получать, передавать и перерабатывать.

Первая основная особенность информации, обнаруженная кибернетикой, заключается в том, что информация не существует сама по себе, как существуют физические объекты и явления. Она содержится в физических объектах и явлениях. Но опять-таки не в том смысле, как их части и свойства.

Так, например, информация, которая содержится в данном тексте, это не буквы, из которых он состоит, и не физические свойства букв или обозначаемых ими звуков. Это видно из того, что туже информацию можно передать другими знаками (например, стенографическими) и другими звуками (например, на другом языке). Ее же можно передать электрическими импульсами (например, по телефону), электромагнитными импульсами (например, по радио) и т.д.

Точно так же информация о пище, которую несет собаке зажженная лампочка в опыте по образованию условного рефлекса, не является свойством самой лампочки.

Отсюда видно, что в качестве носителей информации явления реальности выступают как-то иначе, чем в качестве обладателей определенных физических свойств. Соответственно, их обозначают в этом случае особым термином. Материальный объект или процесс, выступающий как носитель информации, называют сигналом.

Чем же отличается физическое явление, рассматриваемое как сигнал, от того же явления, рассматриваемого как объект?

Приведенные выше примеры наводят на мысль, что это отличие заключается в «неважное™» свойства самого объекта, когда он выступает в качестве сигнала. Однако, это не совсем верно. Разумеется, неважно, какую форму имеет буква «а». Это может быть и а (как в греческом). Точно также неважно какой, например, цвет имеет лампочка в опыте по выработке условного рефлекса.

Но важно, вернее, абсолютно необходимо, чтобы тот же знак всегда обозначал тот же звук, а тот же цвет лампочки обозначал бы тот же стимул. Иначе говоря, разным звукам должны соответствовать разные знаки. Так например, буква «д» в азбуке Морзе обозначается буква «у» обозначается «..-». Свойства букв «д» и «у» отображаются здесь только различием в расположении тех же двух точек и тире, а не самими точками и тире. Таким образом, в сигнале имеют значение не сами элементы (свойства), из которых он состоит, а соотношение этих элементов (свойств), их различия.

Соотношение свойств или элементов явления или предмета называют его структурой (строением). Отсюда вытекает, что информация передается не физическими свойствами, а структурой сигнала.

Следовательно, физическое явление выступает как сигнал, когда его собственные элементы и свойства имеют значение лишь постольку, поскольку их структура отображает свойства каких-то других предметов или явлений. Вот эти отображаемые «чужие» свойства составляют содержание информации. Сигналы, с помощью которых происходит отображение, называют кодом. Наконец, структуры, в которых осуществляется это отображение, называют алфавитом сигналов.

Вообще-то, конечно, не совсем верно то, что сказали ранее, будто сами физические свойства сигналов не важны. Совершенно ясно, что для слепого, например, недоступна будет информация, содержащаяся в букве, написанной чернилами. Зато он сможет прочесть (конечно, после обучения) рельефные буквы любой формы. Значит, чтобы объект мог стать сигналом, его сигнальные свойства еще должны как-то отобразиться в приемнике этих сигналов, т.е. должны иметь способность воздействовать на получателя.

Итак, основная особенность сигнала состоит в том, что его структура однозначно соотнесена с определенными свойствами объектов или явлений, о которых он несет информацию.

Пользуясь языком математики, можно сказать, что определенные свойства объектов или явлений изоморфно (однозначно, сохраняя структуру) отображаются в сигнале. Изучением общих законов такого отображения занимается особая область математики — топология. Поэтому, пользуясь методами топологии, можно построить математические модели информационных процессов, в частности, и тех, которыми занимается психология. Но об этом позже.

А сейчас важно другое. Топология показывает, что с помощью процессов изоморфного отображения можно в одной системе объектов построить точную модель другой системы объектов. Причем, модель эта не будет иметь никаких элементов или физических свойств оригинала и тем не менее будет точно отображать его структуру. Так, например, фотографическая карточка не имеет никаких физических свойств изображенного на ней человека и тем не менее дает полную информацию о его внешности. Вот эту возможность отобразить нечто в совершенно ином, построить модель, которая по своим физическим свойствам совершенно не похожа на оригинал, и тем не менее дает о нем полную, обширную и верную информацию — следует хорошо запомнить.

Для того, чтобы в некоторой отображающей материальной системе сформировалось такое отображение (модель) свойств другой материальной системы-ориги-нала, необходимо:

1) чтобы объекты-оригиналы взаимодействовали с отображающей системой и вызывали в ней определенные изменения ее состояний (события);

2) чтобы отображающая система превратила эти изменения своих состояний (события) в код, т.е. отвлеклась от их собственных физических свойств и выделила их структуру; иначе говоря, чтобы она реагировала лишь на определенные их различия;

3) чтобы отображающая система превратила этот код в алфавит сигналов, т.е. соотнесла различные структуры событий в ней с различными свойствами оригинала; иначе говоря, чтобы она осуществила декодирование (расшифровку) информации, содержащейся в сигналах.

Кибернетика показала, что перечисленные требования представляют необходимые условия процессов, связанных с извлечением и переработкой информации. Если центральная нервная система обладает такой способностью, то протекающие в ней процессы должны обеспечивать выполнение этих требований.

В прошлой лекции мы рассматривали процессы, ко-тоторые протекают в центральной нервной системе, как события, т.е. с точки зрения их физиологических свойств и механизмов. Попробуем теперь рассмотреть эти события, как сигналы, т.е. с точки зрения их информационных свойств и механизмов.

Из первого условия, сформулированного выше, вытекает, что для отображения окружающей реальности прежде всего необходимо ее взаимодействие с отображающей системой, т.е. организмом. Выполняется ли оно?

Ясно, что да! Более того, именно у живых организмов это условие информационных процессов реализуется в наивысшей степени. Все существование живых организмов есть непрерывное взаимодействие с окружающим миром.

Это обусловлено самой природой живого. Любой организм с термодинамической точки зрения представляет собой неустойчивую систему. Его энергетический уровень превышает энергетический уровень окружающей среды. Каждая живая клетка представляет собой как бы «горячую точку», сгусток энергии и высокоорганизованного вещества на фоне «холодного и низкоорганизованного» окружающего неорганического мира. И второй закон термодинамики слепо, но неутомимо стремится «рассосать» это отклонение, сведя его к среднему уровню энергии и организации окружающего вещества. Неумолимые законы рассеяния энергии стремятся погасить сверкающие огоньки жизни так же, как они заставляют остывать звезды и рассыпаться в прах горы. Образно об этом писал Державин:

Над всей вселенной смерть царит.

И солнца ею потушатся,

И звезды ею сокрушатся,

И всем мирам она грозит...

«Не мнит лишь смертный умирать»,

— добавляет поэт. И надо сказать, что у «смертного» есть для этого основания. Жизнь противостоит смерти за счет непрерывного обновления. Процессу разрушения она противопоставляет процесс созидания, распаду — восстановление, рассеянию — накопление. Разрушающиеся организмы жизнь заменяет, созидая путем размножения новые. Распадающиеся в организмах вещества она восстанавливает за счет веществ, черпаемых из окружающей среды. Рассеиваемую энергию компенсирует энергией, накопляемой из внешнего мира.

Жизнь способна существовать лишь за счет этого непрерывного обмена веществом и энергией с окружающим миром. Таким образом, непрерывное взаимодействие с окружающим миром составляет основное условие жизни, ее сущность, самую форму существования всего живого.

Следовательно, на вопрос, какие события порождает в живом организме его взаимодействие с окружающим миром, общий ответ будет: оно порождает самую жизнь. Отсюда вытекает, что в живом организме нет ни одного явления или процесса, которые не порождались бы взаимодействием организма с окружающим миром. Окружающая реальность непрерывно вызывает миллиарды событий в организме — изменения состава и притока питательных веществ и энергии, изменения состава, роста и взаимодействия клеток, изменения функционирования внутренних органов и мышц, изменения состояния и поведения и т.д. (В свою очередь, разумеется, ответные действия организма вызывают определенные события во внешней среде, порождают изменения ее состояний.)