Репортаж с ничейной земли. Рассказы об информации - Страница 52
Где хранятся ключи?
Пока профессор с Быстровым строят свои гипотезы, мы с вами, читатель, обсудим некоторые факты. Ведь многие из них столь необычны, что их не такто легко осознать.
Мы уже давно привыкли измерять энергию или мощность и хорошо себе представляем, что можно сделать с помощью 5·109 ватт, которые будет вырабатывать Красноярская ГЭС. Однако гораздо труднее представить себе, что могут сделать 1015 бит информации. Мы знаем: надо построить гигантский город, чтобы сохранить эти биты в искусственной памяти.
Автоматика телефонной сети, рассчитанной на 100 миллионов абонентов, использует только 109бит. А ведь такая сеть может обслуживать несколько больших государств! 105 бит будет достаточно для четкой работы всех звеньев и механизмов сложного промышленного комбината. Здесь каждый сигнал имеет свое назначение, свой «адрес», по которому он будет направлен в соответствующий канал. Строгий порядок движения и четкое взаимодействие звеньев существуют в любой системе, хранящей большое количество информации. Но ни одна из них не может соперничать с мозгом, хранящим информацию в количестве 1015 бит.
Мозг использует огромное количество сведений, приходящих из внешнего мира, но далеко не вся информация превращается в мысль. Мимо сознания проходят сигналы, управляющие дыханием и зрачком глаза, движением рук при ожоге или уколе, глотанием пищи и положением тела во время ходьбы. Природа проявила здесь поразительную дальновидность: если бы наше сознание принимало участие в каждом из этих процессов, все наши заботы и интересы свелись бы к мыслям о том, как надо двигаться или дышать.
Мы можем сознательно задержать дыхание или ускорить ходьбу. Зато пищеварение и циркуляция крови не подчиняются нашей воле. Эти процессы управляются по специальным каналам связи, где наряду с командами нервной системы принимают участие и химические сигналы, приходящие от различных желез.
Каким же сигналом «пробуждается» мысль? Сильная боль всегда привлекает наше внимание. Может быть, мысль способен пробудить только сильный сигнал? Но почему же в едва уловимых ударах пульса опытный врач может обнаружить болезнь? Очевидно, даже этот слабый сигнал способен привести в действие те «модели движения», которые помогают врачу, сопоставив различные признаки заболевания, установить точный диагноз и найти средства против болезни. Значит, не от силы сигнала зависит «пробуждение» мысли. А от чего же? Может быть, аналогия с электронной машиной поможет нам найти ответ на этот вопрос?
В машине обработка сигналов осуществляется по этапам. Первый - этап «сортировки». Здесь все сообщения подвергаются специальной проверке, в результате машина определяет, в какой из каналов направить каждый сигнал. Канал доставит его по нужному «адресу», к тем ячейкам памяти, где хранятся «модели движения», необходимые для дальнейшей обработки сигнала. По пути к этим «моделям» сигнал пройдет через «центры включения памяти», и они «оживят» те «модели», которые будут участвовать в этом процессе. Если в системе «памяти» используется магнитофонная запись, значит «центры включения» подадут команду мотору, а он своим равномерным движением приведет в действие все, что хранит в себе лента, будь то ария или симфония, процесс, зашифрованный двоичными числами, или научный доклад. А когда «модель» «ожила», она посылает сигнал за сигналом. Сопоставляя эти сигналы с новыми сведениями, можно сделать «модель» более полной и более точной. Так сопоставлением хранимых памятью данных с вновь пришедшими сведениями рождается новая информация, ради которой мы создаем и заставляем работать сотни различных машии.
А мысль? Разве она не проходит те же этапы? Разве новые понятия и представления не результат сопоставлений того, что было известно раньше, с тем, что удалось узнать? Если кто-нибудь вновь попытается вас убеждать, что нельзя искать единых законов движения для машины и мозга, приведите им лишь некоторые факты. Расскажите о том, что в мозгу, так же как и в машине, существуют центры «включения памяти», что канадский профессор Пенфилд недавно сумел «оживить» массу давно забытых пациентом событий, возбуждая центры, расположенные в области височных долей. Расскажите о том, что в машине существует несколько ступеней памяти: промежуточные результаты хранятся недолго, а окончательные выводы поступают в систему длительной памяти. А Пенфилд нашел те же ступени в мозгу: давними воспоминаниями управляют височные центры, а «молодыми моделями» ведает отдельный центр - так называемый аммониев рог. Да и личный ваш опыт подтверждает существование этих ступеней. Едва лишь вы покинули площадь вокзала, как в вашей памяти уже стерся номер вагона, в котором вы ехали несколько суток. Зато множество цифр, составляющих таблицу умножения, вы, очевидно, будете помнить всю жизнь. Может быть, сведения поступают в систему длительной памяти после того, как они повторились несколько раз? Может быть, именно потому вам приходится несколько раз возвращаться к одним и тем же разделам учебника, следуя мудрой поговорке: «Повторение - мать учения»?
Вопреки утверждениям тех, кто пугает нас тенью механицизма, аналогии эти становятся все глубже и глубже. Очевидно, любой системе, способной воспринять и обработать огромное количество сведений, все эти звенья так же необходимы, как необходимы нагреватель и холодильник любому типу машины, превращающей тепло в работу.
Даже центр предварительной «сортировки» сигналов уже обнаружен современной наукой, изучающей мозг. Ученик великого Павлова академик Анохин нашел, что эта способность присуща особой области мозга, образующей «сетчатую структуру». Все сведения из внешнего мира поступают прежде всего в эту область, а она посылает «команды» в кору больших полушарий; причем в зависимости от характера приходящих сюда сигналов меняется и характер команд.
Разумеется, от первых, весьма грубых и поверхностных аналогий до полной картины протекающих в мозгу процессов предстоит еще долгий и трудный путь. Неясного остается так много, что едва ли на каждую сотню вопросов найдется хотя бы один толковый ответ. Но уже в самой постановке этих вопросов виден совершенно новый подход. Мысль, которая в течение тысячелетий оставалась неуловимой, обретает четкие очертания, поддается анализу, распадается на простейшие элементы.
Шаг за шагом, от предположений к фактам, от фактов к новым предположениям, наука проникает в невидимые каналы, где происходит самое сложное в мире движение.
«Основы воображения»
- Элементы современных машин идиотски логичны! - сказал на одной из конференций видный зарубежный специалист в области кибернетики доктор Шмидт.
Заявление это может показаться несколько странным. Мы с вами восхищаемся достижениями электронной вычислительной техники, создавшей множество остроумных логических схем, а доктор Шмидт отзывается о них с чувством неудовлетворенности и досады.
Может быть, слова доктора Шмидта следует расценивать как не слишком удавшийся афоризм? В самом деле, если машина действует строго по правилам логики, то при чем здесь «идиотизм»? Да и вообще, не будь алгебры логики, не было бы и электронных машин!
Все это так. Но, помимо электронных машин, существует на свете еще и другая «машина» - человеческий мозг. Свойства мозга усиленно изучаются в последние годы. Изучение идет по пути аналогий: взаимодействие ячеек в логических схемах машин сравнивается с тем, что происходит в коре больших полушарий.
Вот здесь-то и возникает грустный вывод об «идиотской логичности» современных машин. Оказывается, природа создала логику гораздо хитрее. Мы даже не можем понять всех ее тонкостей: мы только предполагаем, что работа клеток мозга основана не на черно-белой логике, а на какой-то более сложной. И, может быть, разгадав мозговые коды, мы откроем в них столько нового и интересного, что современные схемы покажутся нам детской игрушкой. Самолет братьев Райт тоже казался когда-то чудом технического совершенства. А теперь? Ведь каждому ясно, что это была всего лишь неуклюжая летающая этажерка! Как ни сложны те задачи, которые решаются с помощью электроники, все же машина остается машиной. Если есть все необходимые исходные данные, она решит энное количество уравнений и найдет нужный ответ. Но при этом она строго придерживается одного правила, известного каждому школьнику: чиело неизвестных не должно превышать числа уравнений. Стоит лишь исключить хотя бы одно из необходимых данных, и самая сложная машина «остановится в нерешительности» и вынуждена будет «признаться» в своем бессилии, послав сигнал о прекращении действий.