Аннотация: Популяризаторство. Библиографию дам в конце, как и в прошлой статье.
Эволюционный процесс вовсе не является сознательным конструированием по заранее известному плану. Этот вывод подтверждает множество малоэффективных и нефункционально избыточных, "мусорных" решений. Достаточно посмотреть на генетический код. При этом сам эволюционный процесс является не просто эффективным, но, видимо, единственным способом создавать новую информацию с нуля, "без карт и планов". Случайность, рекомбинация и отбор - три инструмента такого творения.
Памятуя об этом, можно вывести условия, при которых бионика будет эффективна. Просто копировать эволюционные решения - совершенно провальный способ: махолеты крайне малоэффективны по сравнению с самолетами, шагоходы почти везде проигрывают вчистую колесным и гусеничным средствам передвижения. Но и неподвижное крыло, и колесо - тоже, по сути, решения, подсмотренные у природы: у планирующих листьев и птиц, у катящихся камней и упавших стволов. Только при изобретении махолета человек "утащил" у природы конструкцию, как следует не разобравшись в ее принципах, аэродинамике полета, а неподвижное, планирующее крыло потребовало разобраться с механизмом, обеспечивающим его подъемную силу, сразу же. Когда инженеры говорят о бесполезности "слизывать" механизм полета жуков (использующий, видимо, какие-то эффекты турбулентности) - они, безусловно, правы, но вот саму турбулентность стоило бы "потыкать" на возможное извлечение такой пользы. Тем более что общего решения уравнений Навье-Стокса пока нет и вряд ли в ближайшее время появится. Самое паршивое, что даже частные случаи и модели проверить на соответствие реальным процессам весьма сложно - инструментария нехватат. Так что остается мастерить клуджи, использующие непроверенные гипотезы, выбирать те, что работают, и тогда уже разбираться, почему они работают. Фактически, в какой-то части (где не хватает информации) повторять путь эволюционного процесса.
В конце концов, изобретательство часто шло впереди теоретических обоснований. Иногда, даже исходя из ложных посылок, люди создавали работающие механизмы. Потом, правда, все равно приходилось доподлинно выяснять, а почему это оно работает и как сделать эффективнее. Помните обоснование подъемной силы горячего воздуха от братьев Монгольфье или астролябию, сконструированную, исходя из концепции геоцентризма и вращающейся вокруг неподвижной Земли небесной сферы? Да, эти концепции неверны, но без изобретений, сделанных на основе этих концепций, никто бы не стал разбираться с ними дальше. И, кстати, а кто вам сказал, что те теории, которые вы сейчас считаете незыблемыми, не являются излишне упрощенными или вообще в корне ложными? Не забывайте, что абсолютно незыблемые теории не могут быть научными, благодаря критерию Поппера. А если концепция научна - она, безусловно, должна быть принципиально опровержима результатами эксперимента или наблюдений. Так что не будем долдонами, а будем думать, пробовать и проверять.
Что именно? Я вот хочу порыться в механизме мышления. Не в функционировании мозга, поскольку там слишком много такого, что невозможно выяснить современными методами исследования. Если быть до конца честными, то уверенно и не скажешь, является ли мозг на самом деле "мыслительной машиной" или только выполняет функции универсального порта-дешифратора. С одной стороны, мы имеем "голографическую память", теряющую детали, но сохраняющую целое, а, с другой, возможность вспоминания при определенных условиях деталей далекого прошлого, кажется, надежно и навсегда забытого. С одной стороны, доказана дифференциация функций разных участков коры, а, с другой, единообразное строение и возможность передачи функций обработки определенной информации от одного участка другому. Предвидя возмущенный хор как материалистов, так и мистиков, скажу, что в рамках этой статьи оно абсолютно однопричиндально. Не имеет значения, какой лист планирует в потоке воздуха - липовый, ясеневый или бумажный, главное - его геометрические параметры и распределение массы. Точно так же, кстати, невозможно доказать, что внешний по отношению к разуму мир является именно таким, каким мы его воспринимаем. Два существа, совершенно по-разному воспринимающие, к примеру, зеленый цвет, никогда не выяснят, в чем отличия их восприятия, поскольку во внешней коммуникации называют его одинаково. Кстати, на подобные спекуляции опирается и субъективный идеализм, записывающий весь окружающий мир в разряд глюков. Вообще-то любая философская концепция, если рассматривать ее по критериям точных наук, не научна от слова "вообще". Сами взгляните. Вот и не будем мы этой философии касаться.
Итак, тут вопрос стоит не "чем мы думаем", а "как мы думаем" и "почему (благодаря каким механизмам) мы это делаем"? В предыдущей статье мы разбирали социальные инстинкты, их возможное происхождение и их влияние на личность и общество, а вот теперь, наконец-то, возьмемся за мышление и память. Это не одно и то же, что бы там ни утверждали мудрые американские педагоги, но чем элементарнее разум, тем теснее они связаны. В пределе элементарности это, все-таки, приобретенная (не наследственная) "память" - энграмма, а мышлением там и не пахнет. Четкая связь, формирующаяся между входящим сигналом и ответом на него благодаря подкреплению. Даже у некоторых одноклеточных существ, не имеющих нервной системы, можно выработать условный рефлекс: например, у инфузории туфельки движение в сторону источника света, но мышлением механизм выработки такого рефлекса назвать нельзя.
При этом у высших животных, особенно млекопитающих, способных формировать модель процесса и ожидания в соответствии с ней, выработка условных рефлексов и запоминание различаются, но, опять же, четко не разграничены. То есть, не смотря на то, что в большинстве случаев мы можем сказать: "Это - условный рефлекс" или "Это - результат запоминания последовательности", есть не один и не два случая, где мы не можем утверждать это с уверенностью. Скорее всего, механизм памяти на определенном этапе отпочковался от механизма выработки условных рефлексов и дальше совершенствовался самостоятельно, вместе с совершенствованием мозга. Не углубляясь в вопросы эволюции, отметим сходства и различия этих механизмов. И условный рефлекс, и память формируются в течение жизни одной особи и не наследуются потомками (без обучения). И условный рефлекс, и память связывают входящие и исходящие сигналы нервной системы причинно-следственной связью. При этом действие условного рефлекса бессознательно: зажглась лампочка - у собачки потекли слюнки. Память же срабатывает только в случае обращения к ней, то есть, ее использование более произвольно. Собака может не выполнять команды хозяина если, например, тот утратил в ее глазах статус вожака, не смотря на то, что за выполнение команд ее ждет поощрение.
Память также гораздо богаче суммы условных рефлексов, и богаче, прежде всего, связанностью смысловых единиц. Она системна и многовариантна. Запах крови для одичавшей собаки означает одновременно и опасность, и пищу, и возможное присутствие как сородичей, так и врагов - все зависит от контекста, в котором он присутствует. Звук открывающейся двери означает для домашней собаки очень многое - это вы можете вспомнить сами, сравнив реакцию или просто соскучившейся, или желающей опорожнить кишечник, или уже сделавшей это на паркет собаки. От прыжков на грудь и облизывания хозяина до пряток под диваном. Нельзя сказать, что подобная память существует только у млекопитающих с их неокортексом, среднеазиатский варан (зем-зем), к примеру, демонстрирует именно запоминание кормовой территории и ее изменений. Геодезисты в экспедициях не раз отмечали, что, единожды наткнувшись на помойку, эта крупная ящерица начинает обследовать ее ежедневно и прет к ней напрямую, а не ищет всякий раз по-новой. Был случай, когда варан следовал за экспедицией по следам колес, на каждой стоянке выпрашивая подачки (а вот не надо подкармливать было). Но, вообще-то, даже мышь запоминает больше и лучше - это показывают эксперименты с ориентированием в лабиринте. Млекопитающими запоминается временнАя, пространственная и смысловая связанность объектов и событий, причем, запоминается блоками. Хозяин с поводком в одной ситуации - это совсем не то, что хозяин с поводком в ситуации совершенно другой. Еще одна сторона смысловой связанности аналогична синестезии. Тот же кусок курятины опознается бобиком как по запаху, так и по виду, и по вкусу, а, частенько, и по звукам "курочки хочешь?", издаваемых добросердечной хозяйкой.
Примером таких инфоблоков у людей можно, не задумываясь, назвать штампы, но, вообще-то, их намного больше. То, что мы ходим, говорим, одеваемся, едим руками и столовыми приборами, совершаем множество привычных действий, не задумываясь о них - результат инфоблочной памяти. Формирование такой памяти удобно наблюдать у детей, обучающихся ходить или, например, переступать через препятствия. Сперва мы видим ориентировочные действия, примеривания, к одной скамеечке, к другой, к порогу, камню, луже... к каждому по отдельности. С накоплением опыта перешагивания разных объектов формируется не много инфоблоков, а один инфоблок перешагивания с возможными вариантами, отличающимися по небольшому числу значимых параметров, воспринимаемых уже бессознательно. Как только возникает какой-то новый параметр, например, движение объекта, на который шагаешь (ступенька эскалатора или раскачивающийся подвесной мост), ориентировочные действия повторяются, даже у взрослых людей, но формирование опыта происходит гораздо быстрее, чем с первой, переступленной в раннем детстве, скамеечкой. Уже есть, куда вписывать новый параметр.
Это означает, что инфоблок опыта имеет не три параметра (связанность объектов, временная, смысловая), а четыре, четвертый - значимая вариативность. Есть и незначимая, например, цвет объекта, через который переступаешь, и она исключается из инфоблока. Именно исключается потом, а не игнорируется сразу. Первые впечатления включают в себя гораздо больше данных, чем сформировавшийся опыт. Позже, в результате повторений, одни параметры закрепляются в относительно жестком положении, другие варьируют в довольно широком диапазоне, а третьи исключаются. Так работает любое интуитивное научение, чему угодно, от ходьбы и говорения до боевых искусств и балета.
Итак, наша память представляет, как минимум, склад моделей-инфоблоков, состоящих из образов, которые имеют три связности: объектов, временную и смысловую, а также значимую вариативность. Как максимум упорядоченности - инфоблоки могут быть связаны между собой в некую "модель мира", в которой они становятся аналогом образов в самих инфоблоках. Образ объекта или процесса в инфоблоке или модели - это, обычно, результат обобщения многих, разнесенных во времени, наблюдений, с последующим отбрасыванием незначимой вариативности.
Значимость отличий определяется не сразу, а с накоплением опыта. Что интересно, совершенно разным реальным объектам могут соответствовать варианты (или даже один-единственный вариант) одного образа в инфоблоке. Например, в инфоблоке "присяду-ка отдохну" роль сиденья может играть табуретка, диван, пенек, ступенька и даже чужие колени. Также часто случается, что в разных инфоблоках образ одного и того же реального объекта может отличаться, как дважды два от булочки с маком. Например, объект "Тамара Константиновна" для некого Васи в школе означает нелюбимую учительницу, на улице во внеучебное время она - "знакомый взрослый", по окончании школы - ностальгическое чувство "учительница первая моя", а по зрелому размышлению, если подросший Вася оказывается на него способен - "старая грымза, подпортившая четыре года моего детства". Самое забавное, что эти инфоблоки могут у него существовать параллельно! То есть, может произойти такое, что инфоблок "ностальгия" не вытеснится инфоблоком "старая грымза", а будет с ним сосуществовать. И каждый сработает на свой входящий сигнал.
Что же вызывает из памяти готовый инфоблок и как он срабатывает? Что является значимой меткой, вытаскивающей определенную модель ситуации? Та часть модели, без которой модель качественно изменится, иногда вплоть до зеркально противоположной. Возьмем вышеописанный случай, когда человек видит бывшую учительницу и вспоминает школьные годы. На первый взгляд, именно ее образ является ключевым в обеих моделях. Ситуация "ностальгия" от ситуации "старая грымза" (в случае, если эту первую учительницу действительно не стоило подпускать к работе с детьми) для повзрослевшего Васи может отличаться одним: самоуважением (обоснованным или нет - не имеет значения). Если ты не уважаешь себя, то и память об унижении идеально впишется в модель "ностальгия". В этом случае Вася, поменявший к себе отношение, вряд ли будет ностальгировать, увидев когда-то унижавшего его учителя. Либо эта модель отношения у него сильно изменится, либо она будет отброшена. А ведь эти модели могут отличаться и другим: воспоминанием о событиях, произошедших на уроках этой грымзы. Если они были приятны, то и она будет восприниматься как досадное дополнение к счастливому детству, если же неприятны - то она станет отягчающим обстоятельством для остальных неприятностей. В первом случае обе модели: "ностальгия" и "грымза", могут сосуществовать. То есть, метка, на первый взгляд, одна - "Тамара Константиновна", а если разобраться, то их две, и вторая из них - Васино состояние в данный момент: как он к самому себе относится, помнит ли он счастливые или неприятные ситуации, связанные с ее уроками. И так в большинстве случаев, метка инфоблока складывается из двух и более сигналов: внешние+внутренние.
Идентификация метки при этом идет не от общего к конкретному, а наоборот. Когда мы узнаем Тамару Константиновну, или Лидию Петровну, или Серафим Иваныча - мы именно этот конкретный образ вызываем из памяти, но как-то не задумываемся об особенностях их внешности, поле или принадлежности к человеческому роду, а вот если это неизвестный нам человек, тогда фиксируем его либо по ярко выделяющейся черте (блондинка, толстуха, краснорожий), либо по предварительной оценке его возраста, профессии, общественного положения (старик, девушка, дворник, бомж, новый русский), либо, что еще чаще, просто по полу (мужчина, женщина). Если же и это невозможно определить на первый взгляд, что частенько бывает в молодежной среде, то оно для нас "человек". А уж если вылезли с бодуна из палатки... и в тумане что-то непонятное бродит... то ли человек, то ли зверь, то ли вообще мерячка... то назовем мы это про себя неведомой фигней. Но сперва, наверняка, крикнем: "Вась, ты?" (или кого мы там предполагаем увидеть). А вот если не отзовется... Идентификация модели, начинающаяся с конкретики, дает выигрыш по скорости реагирования.
Ну, нашли мы модель, шаблон ситуации. Что дальше? А дальше происходит прогнозирование на основе этого шаблона. "-Ну, вот, я же знала, что муж сейчас скажет: "Моя жена будет ворчать" - О, моя жена сейчас обязательно вам скажет, что я скажу: "Моя жена будет ворчать"". Такие зацикливания во взаимном прогнозировании - не редкость, особенно среди давно знающих друг друга людей, но мы сейчас не об этом. Временная связанность дает последовательное разворачивание модели, при этом мы перед каждым действием в рамках данной модели предполагаем, каков будет ответ на него. И вот представьте, что поднимаете вы ногу, чтобы переступить порожек, а он оказывается выше, чем вы предполагали, вы поднимаете ногу еще выше - а он тоже поднялся... если при первом несоответствии вы можете списать это на свою ошибку и подкорректировать за счет вариативности модели, то второе уже потребует корректировки модели. А кто не будет корректировать - сам себе злой буратина.
Выработка, использование и корректировка таких моделей - процесс бессознательный, не задействующий то, что мы называем мышлением. Специалисты называют этот механизм автоассоциативной памятью, но не мышлением, и путать их не стоит. Хотя многие считают умным (и даже мудрым) человеком того, чья память содержит много инфоблоков и кто способен быстро и точно вызывать их из памяти. А обучение построено на формировании инфоблоков почти полностью, как самостоятельное набивание шишек, так и впечатывание штампов от старших сородичей, исключая разве что точные науки. Кстати, привычка думать и способ мышления тоже закладывается этим способом. Вот что интересно... и наша мораль - это дитя инстинктов горизонтальной консолидации, и наше мышление - дитя шаблонов, впечатанных нам в малышовом возрасте, да что там говорить, даже зрительный аппарат - и тот дальний "потомок" светочувствительных клеток доисторического хордового. Но насколько глаз млекопитающего отличается от фоторецепторов червя, настолько и мышление отличается от выработки и впечатывания штампов. То есть, качественно. Как очередное эволюционное "изобретение". Конечно, оно, как и все "изобретения" природы - клудж, но оно работает и дает тому, кто им владеет, невероятное преимущество для выживания, увеличения численности и расселения по планете.
Если оглянуться назад, то можно проследить эволюцию способов обработки информации живыми организмами. Самые древние, самые экономные и наименее гибкие - наследственные программы, безусловные рефлексы и инстинкты. Они меняются чисто эволюционным путем, но у каждого единичного организма предопределены от рождения до смерти. Более гибки и позволяют лучше приспосабливаться к изменениям окружающего мира условные рефлексы и сознательная память, умение создавать модели и следовать им. Они вырабатываются каждым животным в течение одной жизни, их можно неоднократно менять, приспосабливаясь к меняющейся среде, их можно передавать молодняку. Они дают возможность прогнозирования ситуации и сознательного вмешательства в нее. Но и они тоже имеют большой недостаток: модели, построенные на их основе, ограничены опытом, твоим собственным или предшественников, который передали тебе учителя и родители, уже не раз прочувствованном и пережитом, тобой или другими. Все новое, даже в самой малой степени, такие модели предсказать не в силах. Чтобы включить в эмпирическую модель, ситуацию должен пережить хотя бы кто-то. И не один раз. И иметь возможность рассказать об этом остальным. А это - опасно. Значит, эмпирические модели будут меняться на порядок медлительнее тех, что построены на другой основе. Настоящем мышлении.
В следующей части о нем и поговорим.
Но сперва тезисно вспомним, какова она, наша память.
1) Память не наследуется и наследственным путем не передается, а приобретается в течение жизни.
2) Приобретается память двумя путями - опытом и подражанием (научением). Сегодняшнее обучение почти полностью построено на наработке памяти, и в меньшей степени - на самостоятельном мышлении ученика.
3) Память включает в себя образы объектов, процессов и, вдобавок, состояний наблюдающего, объединенных в инфоблоки. Каждый инфоблок - это модель определенной ситуации. Объекты и процессы в инфоблоке связаны пространственной близостью, временным следованием и по смыслу (включающему принадлежность и причинно-следственную связь). Качества объектов и процессов либо четко закреплены, либо вариативны, причем, вариативность бывает значимая и незначимая, незначимая игнорируется, значимая варьирует ответ наблюдающего в зависимости от фиксируемого в данный момент варианта объекта/процесса. В одном инфоблоке разные объекты/процессы реального мира могут отражаться одним вариативным образом, и один и тот же объект/процесс реального мира может входить в разные инфоблоки в виде отличающихся образов. Инфоблоки могут быть связаны в картину мира, но это не является обязательным.
4) Формируются инфоблоки опытом или обучением, в любом из этих случаев необходимо многократные повторения как для закрепления памяти, так и для расширения вариативности инфоблока. Зубрежка таблицы умножения и обучение плаванью принципиально схожи.
5) Инфоблок вызывается из памяти автоассоциативно - тогда, когда входящий сигнал схож с ключевыми образами инфоблока. Ключевые образы в инфоблоках обычно не единичны (хотя, например, образ смертельно опасного объекта может запускать соответствующий ему инфоблок в одиночку), и включают образы, спродуцированные самим наблюдающим, например, образ отношения, состояния, настроения. Благодаря этому память крепко связана с инстинктами.
6) Инфоблок часто включает в себя также модель действий наблюдающего и ответов внешней среды. Она относится к временной и смысловой связанности. После вызова такого инфоблока модель начинает последовательно разворачиваться, побуждая наблюдающего к действию, при этом параллельно идет ожидание ответа внешней среды, соответствующего образу ответа в инфоблоке. При несоответствии начинается корректировка. Корректировка происходит эмпирическим путем и приводит к фиксации значимых вариантов пар "входящий сигнал - ответ" для вариативного образа.
7) Это - долгий и, зачастую, опасный процесс, а еще, всегда есть риск того, что не все варианты учтены. Мышление, в отличие от памяти, позволяет прогнозировать и не испытанные ни разу ситуации. В этом - его главное эволюционно выигрышное отличие от памяти, даже вот такой, инфоблочной и автоассоциативной.