Текст книги "Машина мышления"
Автор книги: Андрей Курпатов
Жанр: Личностный рост, Книги по психологии
Возрастные ограничения: +16
сообщить о неприемлемом содержимом
Текущая страница: 4 (всего у книги 31 страниц) [доступный отрывок для чтения: 10 страниц]
Остальные же, менее удачные, вариации будут естественным образом элиминированы – выбракованы, удалены.
Концепция творчества, основанная на «слепой вариации и избирательном удержании», образована тремя составляющими:
1) принцип слепой вариации (или изменения), который обосновывается хорошо известной «бритвой Оккама» – случайные мутации, рекомбинации и стечения обстоятельства куда проще объясняют сложность системы, чем какой-то отдельный «демиург»,
2) принцип асимметричных переходов заключается в том, что любая система так или иначе стремится к равновесию, поэтому те изменения, которые к нему ведут, предпочтительнее тех, что ведут к обратному результату,
3) принцип удержания, по сути, говорит нам следующее – если вы достигли равновесия, стабильности, то вы в этой стабильности и будете пребывать (этот принцип, конечно, несколько тавтологичен, но при этом логически непротиворечив).
Итак, представим себе теперь интеллектуальный или даже творческий процесс, протекающий в нашем мозге самостоятельно – без какого-то «демиурга», думающего в нём от первого, так сказать, лица: простая, случайная по сути комбинация элементов (интеллектуальных объектов).
Одни элементы связываются с другими по принципу ассоциации (последние же представляют собой существующие нейронные связи) – какие-то сходные черты, выбранные случайно, позволяют мозгу соотнести одни интеллектуальные объекты с другими, потом с третьими и т. д., что приводит его к какому-то решению – такой-то «мысли».
Но тут, понятное дело, возникает вопрос – а зачем, собственно, эти мысли думаются и связываются друг с другом?
Ответ будет достаточно обескураживающим вопросом – «а зачем эволюция создала человека» или «зачем броуновское тело движется на предметном стекле».
Низачем. Просто есть некая энергия, которая стремится к более стабильному состоянию, создавая на пути своего рассеивания новые и новые «сложности» («эксцессы»), которые, в свою очередь, приводят в движение следующие, вновь поступающие в систему потоки энергии.
Причём с мозгом тут и вовсе не должно возникать вопросов:
• с одной стороны, он сам выполняет эволюционную функцию – то есть несёт в себе соответствующие инстинкты-потребности,
• с другой стороны, его деятельность, побуждённая этими инстинктами-потребностями, определяется той самой немарковской динамикой – возникают «эксцессы», которые или решают поставленные потребностями задачи, или нет.
Проще говоря, в нас возникают определённые потребности, которые необходимо удовлетворить, для этого мы должны найти соответствующее решение, а чтобы его найти, мозг рекомбинирует имеющиеся у него знания, создавая таким образом новые, которые, если они приведут к удовлетворению соответствующей потребности, будут удержаны (сохранятся в памяти), а если они оказались неудачными и ничего не выгорело – канут в Лету, то есть произойдёт их селекция.
Понимаю, что всё это может выглядеть как абстрактная теория (а впрочем, так и есть), но – о чудо! – эта абстрактная теория, судя по всему, вполне согласуется с принципами работы нашей нежно любимой дефолт-системы.
Всё это сначала было достаточно подробно описано в научных работах профессора департамента психологии Калифорнийского университета в Дэвисе – Дина Кита Саймонтона14, а затем сопоставлено с исследованиями дефолт-системы научной группой Университета Нью-Мексико в Альбукерке под руководством профессора Рекса Юнга15.
Каков результат? Все принципы – «слепой вариации», «асимметричных переходов» и «удержания» – прекрасно работают на уровне ключевых центров дефолт-системы мозга.
Мышление, равно как и творчество, предполагает создание чего-то нового и в каком-то смысле полезного, востребованного. И в этом принципе, как мы понимаем, вся суть эволюционного процесса.
Так что нет ничего странного в том, что Дональд Кэмпбелл, формулируя принцип «слепой вариации и выборочного удержания», считал его универсальным как для биологической эволюции, так и для творческой, продолжающей в каком-то смысле первую.
И в том и в другом случае – и в случае биологической эволюции, и в творческом процессе – необходима дивергенция.
Причём первую мы видим невооружённым взглядом, а вторая, как доказывают исследователи, реализуется в рамках любого мозгового штурма или вообще при решении любой творческой задачи.
И да, это срабатывает. Сталкиваясь с новой задачей, мы должны придумать идеи, варианты её решения, и чем нетривиальнее оказывается наш заход на проблему, тем зачастую изящнее оказывается и итоговое решение.
Впрочем, чьи-то мозги делают этот большой охват возможных вариаций – закидывают невод максимально широко, демонстрируют дивергентное мышление, а чьи-то, напротив, ходят по протоптанным дорожкам уже готовых автоматизмов.
Признаюсь, я и сам, столкнувшись с настолько простым и незамысловатым объяснением творчества, да ещё и без всеведущего творческого демиурга в «душе гения», вероятно, ощутил бы некоторое сомнение.
Но именно действительный гений и не оставляет этому сомнению никаких шансов…
Возвращаемся к «Математическому творчеству» Анри Пуанкаре, где он уподобляет единичные интеллектуальные объекты отдельным «атомам» вещества, их взаимодействие – рекомбинациям, а творчество – выбору (удержанию) тех рекомбинаций, которые соответствуют рационально-обоснованным требованиям:
«Несомненно, что комбинации, приходящие на ум в виде внезапного озарения после длительной бессознательной работы, обычно полезны и глубоки. <…>
Но наша воля выбрала их не случайным образом, цель была определена; выбранные атомы были не первые попавшиеся, а те, от которых разумно ожидать искомого решения (выделено мной. – А. К.).
Атомы, приведённые в движение, начинают испытывать соударения и образовывать сочетания друг с другом или с теми атомами, которые ранее были неподвижны и были задеты при их движении.
Я ещё раз прошу у вас извинения за грубость сравнения, но я не знаю другого способа для того, чтобы объяснить свою мысль»16.
Эту статью Анри Пуанкаре написал в 1908 году, за четыре года до своей смерти.
И потребовалось ещё полвека, чтобы Дональд Кэмпбелл формализовал уже представленные в ней принципы творческой (мыслительной) работы.
И ещё полвека, чтобы нейробиологическая команда Рекса Юнга показала, как эти принципы «вариации и удержания» работают в нашей с вами дефолт-системе мозга – без всякого специального мыслящего «демиурга».
Глава вторая
Дух из машины
Нейроны не знают, для чего нужны те данные, которые они принимают и передают.
Элиэзер Штернберг
Посадите маму с годовалым младенцем перед простынёй, которая будет играть роль ширмы, и проведите следственный эксперимент…
Допустим, показываем ребёнку банку с красной краской и белую салфетку. Затем прячем банку с салфеткой за нашей импровизированной ширмой и достаём красную салфетку.
Как реагирует ребёнок – хоть в полгода, хоть в год? Нормально, спокойно. Ведь всё логично.
Теперь повторяем первую часть этой антрепризы, а из-за ширмы достаём не красную, а синюю салфетку. Что произойдёт?
На лице ребёнка – тревога, удивление, непонимание. Нелогично.
Следующий предмет – арбуз. В одном случае мы будем демонстрировать его ребёнку вместе с ножом, а в другом – вместе с книгой. Но и в том и в другом случае мы достанем из-за ширмы две половинки арбуза…
Да, даже если ребёнку полгода, он не удивится, что острый и вытянутый предмет вместе с арбузом может дать две половинки арбуза.
Но вот книга не может разделить арбуз пополам – это удивительно, странно, нелогично.
Наконец, усложним эксперимент… Возьмём банку с красной краской и зелёное яблоко, покажем их ребёнку и спрячем за ширмой. Через пару секунд достаём красное яблоко.
Какая будет реакция? Ну, такое… В целом, а почему нет? Норм.
Но дальше – фокус-покус: красная краска и зелёное яблоко исчезают за простыней, а появляются из-за неё два зелёных яблока. Как вам такое?.. Вот это шок. Такого не может быть.
Иными словами, младенцы (да что уж греха таить – и шимпанзе тоже) имеют в каком-то смысле врождённые знания о множестве физических законов и даже, как его называют учёные, чувство числа.
Подобных исследований в детской психологии проводилось огромное множество. Например, профессор Иллинойсского университета Рене Байаржон ставила своих подопытных четырёхмесячных младенцев перед такой задачей.
Мама вместе с ребёнком располагалась перед небольшой сценой, и они наблюдали за представлением…17
Декорация, расположенная на сцене, представляла собой наклонную горку с рельсами, по которым скатывался игрушечный вагон. При этом посередине сцены стояла небольшая квадратная ширма, которая скрывала происходящее на сцене в этом месте.
То есть видел ребёнок следующее: вагон выкатывается из левой кулисы, в середине сцены пропадает за ширмой, а потом выкатывается из-за неё и удаляется в правую кулису. В общем, всё логично.
Есть, правда, одно но – с той стороны от сцены спрятан помощник экспериментатора.
Помощник может снять движущийся вагон с рельс, пока он находится за ширмой. Тогда получается, что вагон, который до этого беспрепятственно перемещался по сцене, исчезая за ширмой, пропадает навсегда. Это удивительно – ширму поднимают, а там рельсы и ничего больше.
Или другой вариант, куда более сложный: вагон беспрепятственно преодолевает расстояние от одной кулисы до другой, но, когда поднимается ширма, оказывается, что на рельсах стоит большой куб.
Ребёнок недоумевает – как так? Неужели вагон проехал сквозь куб?! Не может быть!
Учёным же остаётся лишь зафиксировать добытый в эксперименте факт – ребёнок, хоть и обладает мистическим мышлением, не верит в невозможное с точки зрения физики.
Несмотря на поразительность этого факта, в целом в этом, наверное, нет ничего удивительного. В конце концов, наши предки на протяжении миллионов лет эволюции жили в мире, где действовали определённые физические законы, и делать мозг, который бы предполагал возможность других физических законов, эволюции было, прямо скажем, не с руки.
Точно таким же – природным – знанием является и наше знание о «живом» и «неживом».
Младенец и шимпанзе вряд ли смогут вам объяснить, чем живое отличается от неживого, но они точно это знают.
Секрет в тех же самых законах физики – неживое их не нарушает, оно инертно и не проявляет активности, а живое делает это постоянно.
Живое вопреки силе земного притяжения тянется вверх, ползёт в гору, встаёт, опираясь на конечности, произвольно взлетает, и т. д., и т. п.
Кроме того, оно реагирует на сигналы, а не на силы, что, как вы понимаете, крайне существенно.
И всему этому ребёнку не надо обучаться, это, по сути, встроенная в нас от рождения программа. И согласно этой же программе, всё живое имеет «душу»…
Об этом со всей очевидностью свидетельствуют, с одной стороны, долгие периоды человеческой истории, прошедшие под знаменем анимизма, тотемизма, шаманизма и прочих верований подобного рода.
А с другой стороны, это доказывает и наш собственный опыт, когда мы относимся к любому животному как к самостоятельному волевому агенту, который, как мы полагаем, способен испытывать чувства и даже как-то мыслить.
Домашние питомцы кажутся нам умными, сообразительными и даже понимающими. И хотя мы в целом все в здравом уме и стараемся сильно их внутренний мир не психологизировать, но от этого наваждения очень трудно избавиться: «Они ведь живые!»
А что это значит «живое»?
Нам могут казаться «одушевлёнными» даже роботы, особенно если их делает знаменитая Boston Dynamics. Но это и неудивительно, ведь они перемещаются в пространстве так, словно законы физики им не писаны.
Но является ли это доказательством «жизни»? Разумеется, нет.
Так что наш с вами интуитивный, эволюционно сформированный в нас детектор «живости» на самом деле не так уж и хорош. С «жизнью» всё куда сложнее, чем кажется годовалому ребёнку или взрослому, имеющему привычку здороваться с роботом.
Мой палец является живым? Вроде как да. А отдельно от меня? Нет. С ногой то же самое…
А на аппарате искусственного кровообращения я, например, буду жив, но без сердца. Наконец, даже в случае смерти коры головного мозга я могу быть вполне себе «живым», хоть и слегка вегетативным.
Если же мы заглянем ещё глубже в «живое» (чего, разумеется, наш эволюционный предок не делал, да и не смог бы сделать), мы обнаружим, что там – в глубине «жизни» – жизненность вообще не то, что мы о ней думаем. И она, прямо скажем, весьма контринтуитивна.
Так, например, у нас нет внутреннего центра управления организмом.
Наш организм состоит из отдельных систем и органов, которые живут, так сказать, по своим правилам, согласовывая свою деятельность друг с другом посредством прямой и обратной связи.
Но это закон работы любой системы, не обязательно «живой».
При этом внутри «живого» все процессы происходят в строгом соответствии с физическими и химическими законами. Сама жизнь начинается с молекулы ДНК, которая производит другие молекулы, а те, в свою очередь, – следующие.
Но в какой момент, на каком этапе этой цепочки начинается «произвольная активность», «неинерционность» и сама «жизнь»?
А могу ли я быть «живым» без окружающей меня среды? Нет.
А могу ли я быть «живым» без других «животных», обитающих, в частности, в моем кишечнике и на коже? Нет.
То есть это всё – тоже «часть» моей «жизни»?
Всё это весьма непростые вопросы, на которые нет однозначного ответа. Неслучайно над ними ломали и до сих пор ломают голову выдающиеся мыслители – Умберто Матурана и Франциско Варела, Бруно Латур и Ричард Докинз, Стюарт Кауфман и Дэвид Чалмерс.
Но мы не пойдём тут в сторону, а остановимся и зафиксируем, что «жизнь» – это, образно говоря, не «кто», а «что», система отношений между элементами системы.
И, как вы, наверное, догадываетесь, этот принцип работает на любом уровне организации «живого». И мозг не исключение: он не «кто», он «что» – система отношений между элементами системы.
Мозг из муравьёвНаши эксперименты показывают, что «язык» муравьёв достаточно пластичен и отнюдь не примитивен.
Муравьи могут складывать и вычитать небольшие числа.
Жанна Ильинична Резникова
Нет, наверное, ничего более тривиального, чем рассказывать о работе мозга, используя метафору муравейника. Но что поделать – это и впрямь самая удачная метафора.
Где ещё вы отыщете такой сложный организм (читай – муравейник), состоящий из такого количества самостоятельных, отдельных клеток (читай – муравьёв)?[5]5
Справедливости ради правильно было бы сравнивать муравья не с нейроном, а с группой нейронов, в конце концов, так они в нас и организованы. Вышло бы в пересчёте с нервной системы муравья на нашу кору примерно 500 её гиперколонок. Но это уже детали.
[Закрыть]
И в самом деле, интеллект даже самого выдающегося муравья не может быть примечательным. Хотя бы потому, что его нервная система состоит всего лишь из полумиллиона нейронов. По сравнению с нашими миллиардами – просто смешно!
Однако то, на что способны муравьи, действуя сообща, действительно потрясает.
Прежде всего это, конечно, их жилища, которые имеют сложнейшую архитектуру. Но при этом ни у одного муравья в голове нет ни общего замысла сооружения, ни представления о своей роли в команде строителей. Они как-то сами собой понимают, что им делать и как.
Муравьи успешно занимаются «животноводством» – разводят тлей. И это не метафора: они свою тлю защищают от вредителей и других насекомых, переносят её на подходящие участки, строят для тли навесы, защищающие её от солнца, на зиму прячут тлей-самок в муравейник.
И всё это ради медвяной пади, богатой углеводами, которую выделяет тля во время «дойки».
Ещё они умеют делать «заготовки на зиму»: собирают и хранят в сухих хранилищах семена трав, а если случается потоп по время дождя – выносят их на свежий воздух, сушат и убирают обратно.
Перед едой они измельчают семена в муку, а смешанная со слюной муравьёв-кормильцев, она используется для питания личинок.
Об этих чудесах сложного муравьиного поведения можно говорить ещё долго. Но вот, наверное, последний пример, который лично меня почему-то трогает до глубины души.
С наступлением весны очухавшиеся от спячки муравьи вылезают на солнце, нагреваются под его лучами, а затем забираются внутрь муравейника и согревают его своими телами.
Как это трогательно, с одной стороны, и какая, с другой стороны, читается в этом невероятная интеллектуальная мощь природы!
Целенаправленная, системная, невероятно организованная работа миллионов маленьких существ, притом что абсолютно очевидно, что каждое из них – лишь бессмысленный винтик этой огромной машины.
И невольно задаёшься вопросом – как же она может ехать без водителя? Где руководитель? Где тот, кто думает за всех этих малышей?!
Не менее поразителен, впрочем, и жизненный путь муравейника…
Он начинается с того, что в каком-то другом муравейнике из яиц вылупляются самки и самцы, готовые к продолжению рода. Они имеют крылья и разлетаются в разные стороны для спаривания.
После оплодотворения самцы-папы умирают, а самки, получившие за раз сперматозоиды на 20 лет непрерывного деторождения, отыскивают место для новой колонии.
Найдя его, самка отгрызает себе крылья (на собственный прокорм) и начинает откладывать яйца.
Для неё наступают голодные времена, но как только из личинок появятся первые муравьи, они тут же примутся ухаживать и за самкой, и за новыми личинками.
Появившиеся на свет муравьи специализируются, распределяются, так сказать, по командам. Кто-то становится воином-захватчиком, кто-то строителем, кто-то санитаром, добытчиком, разведчиком, охранником, нянькой-сиделкой, пастухами или доильщиками, транспортировщиками, хранителями нектара…
Рис. 7. Внешние различия между муравьями в зависимости от их роли и функции.
Идут годы, пока наконец королева-мать не исчерпает свой ресурс деторождения, после чего и завершится история данного конкретного муравейника. Смерть.
Всё это, как нетрудно заметить, напоминает жизнь нашего с вами мозга. Он появляется из стволовой клетки, которая продолжает делиться, пока не будет сформировано необходимое мозгу количество нейронов.
Каждый из них, по сути, муравей – специализированный, выполняющий определённую функцию элемент целостной системы.
Нейрон – сам по себе ничтожный и бессмысленный, – во взаимосвязи с другими нейронами создаёт невероятной сложности систему, не перестающую восхищать умы учёных (рис. 8).
Рис. 8. Муравьи и нейрон как единичные элементы (А) и создаваемая ими структура (Б).
Устройство муравейника и проводящих путей центральной нервной системы.
СПЕЦИАЛИЗАЦИЯ НЕЙРОНОВ
Все нейроны, как и все муравьи, внешне очень похожи друг на друга. Они обладают телом (сомой), от которого отходят отростки – аксон и множество дендритов, а те, в свою очередь, коммуницируют с другими нейронами через синапсы.
В общем и целом процесс нервной передачи выглядит следующим образом: дендриты собирают информацию от других нейронов, в теле нейрона возникает некий ответ, который отправляется по аксону другим нейронам (или мышцам и железам).
Впрочем, тут всё не так просто. По морфологии нейроны бывают разные (рис. 9):
униполярные, у которых есть только одно удлинение сомы, которое выполняет как функцию ввода, так и функцию вывода информации,
биполярные и псевдоуниполярные нейроны имеют соответственно два цитоплазматических расширения – один отросток действует как дендрит (на вход), а другой – как аксон (на выход),
• и многополярные нейроны, которые имеют большое количество входных дендритов и один аксон (таких нейронов в головном мозге подавляющее большинство).
Рис. 9. Различное морфологическое строение нейронов.
Тут, надо сказать, происходит первое разделение, потому что кроме нейронов в нашей голове живут ещё и клетки глии (или глиальные клетки). Причём их в разы больше, чем нейронов.
Раньше функцией глии пренебрегали. Сейчас же стало понятно, что она принимает достаточно активное участие в работе мозга.
Глия способна регулировать активность тех или иных нейронных ансамблей, выделяя в соответствующий момент нейроактивные химические вещества.
Глия также участвует в формировании долгосрочной памяти. Клетки микроглии, например, выполняют в мозге иммунную функцию. А ещё есть эпендимальные клетки глии, олигодендроциты, астроциты и т. д. Но на них мы останавливаться не будем.
У нас есть специализированные сенсорные нейроны, которые обеспечивают мозгу получение информации из внешней среды. Есть моторные нейроны, которые отдают команды мышцам, включая не только скелетную мускулатуру, но и гладкие мышцы внутренних органов.
Интернейронами называют нейроны, которые взаимодействуют только с другими нейронами, но не с сенсорными рецепторами и не с мышечными волокнами.
Другой важный признак нейрона – его возбуждающая или ингибирующая функция. Возбуждающие нейроны подталкивают другой нейрон к возникновению потенциала действия. Ингибирующий нейрон, напротив, тормозит возбуждение соседа.
Сюда же примыкают так называемые модулирующие нейроны, которые не оказывают возбуждающего или тормозного воздействия на другой нейрон. У них вообще нет передающего сигнала, они лишь модулируют реакцию другой клетки на основной нейромедиатор.
По самим нейромедиаторам нейроны тоже отличаются. Есть серотонинергические нейроны, < дофаминергические, ГАМКергические, глутаматергические, холинергические…
На этом, пожалуй, можно было бы остановиться, хотя это, прямо скажем, не конец.
Нейробиологи и анатомы выделяют множество подтипов нейронов – по месту их локализации, по специфической функции, по гистологическим особенностям, которые, конечно, тоже не случайны и говорят о специализации нейронов (например, рис. 10).
Рис. 10. Различные формы мулътиполярных нейронов коры головного мозга.
Уверен, что о многих таких «специальных» нейронах вы уже где-то слышали:
зеркальные нейроны – клетки моторной коры, которые возбуждаются и при выполнении какого-то действия, и при наблюдении за тем, как аналогичное действие выполняет другое животное,
пирамидальные нейроны, которые и в самом деле похожи на пирамидки, из них самые большие – клетки Беца – находятся в V слое коры, откуда идут длинным аксоном прямо к спинному мозгу,
веретенообразные нейроны – крупные клетки, находящиеся в строго определённых зонах мозга и способствующие, судя по всему, быстрой передаче сигнала по мозгу больших размеров – поэтому обнаруживаются у человека и гоминид, а также у горбатых китов, кашалотов, дельфинов, белух и слонов,
зернистые, или гранулярные, нейроны – наоборот, клетки очень маленьких размеров (есть мозжечковые, а есть, например, в VI слое коры, где они отвечают за связь с таламусом),
клетки Пуркинье, которые находятся в мозжечке и в отличие от других нейронов созревают достаточно долго, из-за чего маленькие дети выглядят зачастую такими неуклюжими,
клетки ретикулярной формации, характеризующиеся спонтанной электрической активностью, выполняющие функцию внутренней динамо-машины нашего мозга.
Список можно и продолжить, но для того, чтобы увидеть схожесть между специализацией клеток в мозге и муравьёв в муравейнике, этого вполне достаточно: нейроны разных групп так же выполняют в мозге разные функции, как и муравьи разных муравьиных каст в своём огромном семействе.
Это важно понимать, потому что, когда мы говорим о машине мышления, нам придётся упрощать логику работы мозга до ограниченного числа принципов.
В конце концов, каждый нейрон – это просто нейрон, как и каждый муравей в муравейнике – просто муравей, мало чем, по сути, отличающийся от других.
Но не надо забывать, что в действительности мозг как биологический объект намного-намного сложнее, чем просто 87 миллиардов сцепленных друг с другом нервных клеток.
Может быть, самое в этом сопоставлении муравейника с мозгом трогательное и даже забавное – химическая связь, которая используется в коммуникации как между нейронами, так и между муравьями.
В случае человеческого мозга химическими веществами, обеспечивающими контакт между клетками, являются нейромедиаторы: ГАМК, глутамат, глицин, норадреналин, ацетилхолин, дофамин, серотонин и десятки других.
У каждого из них свои функции и свои, так скажем, психологические эффекты.
Муравьи общаются между собой с помощью специфических феромонов: какие-то служат для сородичей сигналом тревоги, другие заставляют их чистить муравейник или побуждают к каким-то ещё действиям, причём самым разным – где-то собраться, подключиться к ухаживанию за королевой и её потомством и т. д.
Наблюдая за слаженными коллективными действиями муравьёв, и правда трудно отделаться от мысли, что они умеют друг с другом разговаривать.
Это и в самом деле происходит, причём есть в этом какое-то удивительное сродство с «общением» наших нейронов друг с другом (рис. 11).
Рис. 11. Химическая передача в синапсе и при взаимодействии между муравьями.
Рассмотрим хотя бы один пример. Обнаружив что-то съедобное, муравей-разведчик устремляется к дому, оставляя за собой химический след из выделений специальных желёз.
Теперь ему не надо показывать собратьям дорогу к пище, они найдут её сами – по запаху с помощью своих антенн-усиков.
Впрочем, выделяемое сигнальное вещество достаточно быстро улетучивается, чтобы следы не путались друг с другом, что важно.
И вот первое математическое обстоятельство: количество выделяемого муравьём экстракта железы напрямую коррелирует с размером добычи (если она большая, то выделений больше, если нет – меньше).
Таким образом, количество муравьёв, привлечённых соответствующим запахом, тоже разнится: к большой добыче отправится большая команда, а к маленькой – только единицы.
Прибавьте сюда ещё и привлечённых запахом муравьёв: они будут оставлять химические следы, которые дадут знать другим муравьям – кончилось лакомство или ещё можно успеть поучаствовать в охоте.
Однако в коммуникации важна не только химия, но и частота взаимодействия между муравьями. Согласитесь, трудно понять, как эти бестолковые, в сущности, существа умудряются не растеряться в лесу… Учитывая соотношение масштабов, мы бы с вами мгновенно заблудились!
Тут уже начинается и вовсе высшая математика…
Чем ближе к муравейнику, тем, понятное дело, чаще муравьи одного семейства наталкиваются друг на друга. С другой стороны, чем дальше муравей удаляется от муравейника, тем – чисто математически – количество его контактов с соплеменниками уменьшается.
Соответственно, учитывая эту математическую вероятность, конкретный муравей всегда знает, насколько далеко он от своей основной группы, от муравейника.
Как только он замечает, что его случайных контактов с соплеменниками стало непозволительно мало, он может успеть вернуться к группе по своему же собственному химическому следу.
Конечно, нейроны в нашем мозге взаимодействуют чуть иначе, но принципы очень похожи:
• количество нейромедиаторов является для нейрона критерием активности, которую он произведёт, и кроме того, выделение большого количества соответствующих нейромедиаторов способствует вовлечению в решение данной задачи ещё большего количества нейронов;
• синхронный ритм разрядов групп нейронов, создающий специфические ЭЭГ-волны (альфа, бета, тета, дельта, гамма), является эффективным инструментом коллективной работы нейронов, по сути – они таким образом подзаводят друг друга и настраиваются на одну, так сказать, волну.
Но всё-таки самое главное в «муравьиной метафоре» мозга – это пример удивительной биологической самоорганизации системы, не имеющей единого центра управления. Системы, кажущейся разумной, но без демиурга, которому бы этот разум принадлежал. Просто умная система…
Правообладателям!
Данное произведение размещено по согласованию с ООО "ЛитРес" (20% исходного текста). Если размещение книги нарушает чьи-либо права, то сообщите об этом.Читателям!
Оплатили, но не знаете что делать дальше?