1-1. Модель мышления

Не существует проблемы более глубокой, захватывающей и важной по своему влиянию на прогресс, нежели проблема мышления. Многие крупные ученые, политические и военные деятели отдали ей дань. Исследование «человеческих» факторов все большие приближается к точным наукам, это «знамение века». И, тем не менее, феномен человеческой мысли остается великой тайной.

Известно, что процесс мышления состоит из ряда подпроцессов; цель и назначение некоторых удалось разгадать. Удалось даже воспроизвести некоторые подпроцессы, например вычисления и усвоения опыта. Это уже немало. Достижения рождали энтузиазм, а иногда неоправданные надежды. Невозможно проникнуть в суть явления, не рассматривая его в целом, а расчленяя на составляющие и пытаясь найти истину в каждой из них. Мышление едино и непрерывно. Познать мышление как физическое явление — значит познать самого себя. Но не следует забывать, что в процессе сознания будет развиваться и совершенствоваться, а следовательно, и изменяться инструмент познания, само мышление. Не означает ли это «погоню за собой»?

Проблема имеет не только познавательное, но и прикладное значение. В частности, автоматизация требует конструктивного анализа мышления, нахождения основных, принципиальных закономерностей. Для этого необходимо иметь формальное описание функций, выполняемых людьми, и на этой базе в процессе бесконечного последов-.тельного приближения создавать все более точные и подробные функциональные модели. [См.: В. М. Глубоков, Гносеологическая природа информационного моделирования. «Вопросы философии», 1963, № 10.]

В литературе по теории творчества высказано много общих соображений относительно мышления вообще и творчества в частности. Говорят, что человеческий разум способен охватить весь комплекс явлений одновременно», «во всех взаимосвязях», «с различных точек зрения» и т. д. Все это содержит большую долю истины, но не проливает свет па внутреннюю сущность мышления. Для автоматизации требуется эффективная модель, которую можно было бы — полностью или частично — воспроизвести на компьютере. С одной стороны, желательна максимальная простота моделей, с другой — необходимо правильное отражение реальной физической функции процесса. Модели, тождественно отражающие сам процесс на требуемом уровне обобщения, называют оптимальным моделями. У оптимальной модели внешние характеристики и внешние связи основных блоков и модели в целом соответствуют внешним характеристикам и связям моделируемых органов или систем.

Попытаемся построить модель, в которой каждый блок будет «черным ящиком» с известными внешними характеристиками (их можно определить, хотя бы грубо, опытным путем), но с неизвестной (до времени) внутренней структурой. Разумеется, модель не претендует ни на малейшее морфологическое сходство с мозгом человека.

Модель показана на рис. 3. Разум и мышление связаны с сознанием. Прежде всего, нужно определить те понятия, которые мы исследуем. Некоторые исследователи склонны считать разум и мышление безраздельной прерогативой человека — homo sapiens — и только его. При таком взгляде всякие попытки анализа сущности и элементов мышления, по существу, снимаются с рассмотрения. Нет сомнения в том, что в мышлении есть многое, доступное только человеку. Но не все. Не вступая в дискуссии по поводу определения термина «мышление» в этом плане, границ его распространения в мироздании, мы должны с самого начала отвергнуть подобную теорию по конструктивным соображениям. Она неплодотворна, бесполезна.

Задача автоматизации — помочь человеку не только действовать, но и мыслить, в частности принимать решения. И без предположения о том, что процесс мышления можно в какой-то части. воспроизвести, нам ничего не удастся сделать. По этой причине «разум» и «мышление» необходимо толковать расширительно.

Крупный биолог и мыслитель, отлученный за свободомыслие от церкви и умерший в изгнании, аббат де Шарден писал, что «мышление человека отличается от животного тем, что животное мыслит и не знает этого, а человек мыслит — и знает». [Пьер Тейяр де Шарден. Феномен человека. М., «Прогресс», 1965.] В этом утверждении есть немалая доля истины, которая имеет огромное значение: зная, что он мыслит, человек может управлять своим мышлением.

Эшби, Колмогоров и Глушков утверждают, что разум — «это то, что обеспечивает выбор хотя бы на единицу выше случайного». К этому следует добавить: «в новых, неожиданных ситуациях».

Первый элемент модели мыслительного аппарата — сознание. Информативность сознания довольно велика. По мнению некоторых исследователей, скорость сознательной обработки информации составляет 10в10 — 10в12 бод (двоичных единиц в секунду) . Однако этого явно недостаточно, чтобы оперативно обрабатывать всю информацию, поступающую в мозг извне, от органов чувств, от внутренних органов и от памяти.

Первым «этажом» сознания является подсознание. Мы хорошо знаем, что все управление организмом, т. е. клетками, внутренними органами, привычными действиями (например, дыханием), рефлексами и быстрыми реакциями, осуществляет подсознание. Для этого требуется огромная информативность. Чтобы отреагировать на резкое изменение внешней ситуации (например, на внезапное нападение) и в течение долей секунды перестроить ряд функций организма вплоть до внутренней секреции, требуется переработать до 10в14 бод информации. По некоторым данным, информативность подсознания достигает 10в16 бод, но даже эта цифра представляется заниженной. Предполагается, что сознание функционирует более или менее равномерно и в период бодрствования здорового человека колебания информационной нагрузки не превышают 10 — 20%.

Подсознание нагружено крайне неравномерно: здесь пиковая нагрузка может превосходить среднюю в тысячи и десятки тысяч раз. Сознание выключается во время сна, подсознание всегда бодрствует. Сознание последовательно перерабатывает информацию: очень трудно следить за несколькими объектами и невозможно размышлять одновременно о нескольких предметах. Подсознание «по долгу службы» вынуждено осуществлять параллельную обработку информации: одновременно контролировать все органы тела, управлять многими функциями, оценивать внешнюю обстановку и стимулировать реакции организма. Это дает основание полагать, что в подсознании могут отображаться одновременно многие информационные модели внешней обстановки, поступающие от различных органов чувств. Кроме того, одна и та же информационная модель (ситуация) может быть по-разному преобразована, в результате чего возникает несколько моделей ситуации (или предположений о ее развитии).

Интересно заметить, что некоторые модели могут быть сформированы сознанием, «рассмотрены» внутренним зрением или «услышаны» внутренним слухом (так мы представляет себе вымышленные события или мелодии) и переданы в подсознание. Все модели в дальнейшем могут обрабатываться одновременно и сравниваться между собой. Параллельная обработка информации создает возможность как непрерывного преобразования информационных моделей, так и скачкообразного их изменения для проб и оценки.

В модели на рис. 3 подсознание удобно представить отдельным блоком 2. С наших позиций органы чувств тоже можно считать разумными: они мыслят и вычисляют. Органы чувств снабжены мощной нервной сетью, которая не только передает информацию, но и способна обрабатывать большое количество информации для оценки обстановки и управления поведением. Глаз лягушки реагирует на движущиеся объекты и не замечает неподвижных. Такая избирательность обеспечивается обработкой всей массы информации, поступающей в глаз. При анализе образов глазом млекопитающего значительная часть функции распознавания выполняется зрительным аппаратом: обнаружение контрастов, выделение контуров, оценка геометрического расположения, оценка топологии объекта и т. д.

Показателен опыт, описанный в древних индийских книгах. [ Рамарчарака. Раджа-Иога. СПб., 1911.] В современном изложении он выглядит следующим образом. На стол кладется кучка спичек, которые нужно пересчитать. Процедура требует некоторого времени. После нескольких упражнений человек замечает, что задолго до окончания подсчета у него возникает ощущение, что он знает число спичек, а последующая проверка показывает, что ошибки нет. Зрительная нервная сеть очень быстро осуществляет подсчет. Мы склонны полагать, что здесь имеет место не оценка на основании аналогии с прежними наблюдениями (поскольку конкретная форма образа неповторима), а именно прямой подсчет.

Авторы попытались проверить некоторые возможности в этой часть и получили следующие результаты. Тренированный штурман «на глаз» оценивал скорость самолета по проводке на планшете с ошибкой не более 2 — 3%. По карте мгновенно и точно определялось число танков, если их не более 20. В обоих случаях обстановка была довольно сложной. Оказалось, что сравнительно легко можно научиться мгновенно оценивать основные элементы обстановки па шахматной доске: одноходовые угрозы, связки. Увеличение времени наблюдения свыше 1 — 2 сек (до 10 — 15 сек) не улучшало, а ухудшало результат: оператор начинал сомневаться и допускал ошибки. Только когда время наблюдения достигало величины, достаточной для сознательного подсчета или анализа ошибки исчезали.

Таким образом, нервную сеть органов чувств (вместе с управляющей частью мозга) можно включить в модель блока 8.

Четвертым элементом модели является память (4), которая храпит всю информацию, полученную когда-либо человеком, и все результаты ее обработки, в том числе и все преобразования исходных моделей.

Это тезаурус мыслительного аппарата. Скорость сознательной выборки информации из памяти зависит от информационной производительности сознания и сравнительно невелика. Скорость подсознательной выборки намного больше. Подсознательная выборка может производиться большими массивами, о многих объектах одновременно.

Все, что происходит в сознании и подсознании, запоминается, но на различное время и с различным временем выборки (по-видимому, в разных отделах памяти). Информация, связанная с безусловными рефлексами, помнится всю жизнь и передается из поколения в поколение.

Информация же, связанная с изменением функционирования различных органов, по-видимому, запоминается частично либо вообще не запоминается.

В основных чертах рассмотренная модель согласуется с практикой, хотя многие важные аспекты неясны. В частности, мы не представляем себе, каковы границы управления подсознанием со стороны сознания; по этому пункту существуют разногласия между учеными. Имеется немало фактов (относящихся главным образом к индийской культуре), которые свидетельствуют об огромных возможностях стимулирования или подавления подсознания — вплоть до управления работой внутренних органов. Но, к сожалению, проверенными и систематизированными данными по, этим вопросам наука не располагает. Поэтому взаимодействие сознания и подсознания мы вынуждены рассматривать как еще один «черный ящик» (блок Б), не пытаясь проникнуть в его сущность.

На рис. 3 связи между блоками модели показаны как плавные, распределенные. Это сделано для того, чтобы подчеркнуть отсутствие резких границ между функциями (и соответственно — блоками), ибо невозможно установить, где кончается сознание и начинается подсознание, где заканчивается нервная система органов чувств и начинается собственно мозг.

В модели опущен важный элемент: центр эмоций. К вопросу о влиянии эмоций на поведение мы вернемся.

Попробуем на простом примере выяснить, как работает модель. Человек выполняет сложное задание, сопряженное с опасностью. Заранее зная об этом, он сознательно вырабатывает признаки опасности, которые хранятся в памяти; его органы чувств обострены. Вся информация немедленно анализируется в блоке 1 прежде всего с точки зрения признаков. Человек знает, как ему следует поступать в том или ином случае. Для достижения цели волевым усилием он заставляет себя действовать так, как положено (т. е. в соответствии с идеей, с которой он себя отождествляет), независимо от опасности. При этом приходится подавлять сознательные и подсознательные импульсы. Если однотипные задания приходится выполнять достаточно часто, возникает привычка к опасности, ослабевает чувство страха, надобность в волевом усилии отпадает, сознание освобождается от контроля и управление поведением переходит в область подсознания: правильное действие выполняется рефлекторно.

Другой случаи: человек спокоен, уравновешен, занят размышлениями на отвлеченные темы. Внезапно он подвергается опасности. Чувство опасности возникает раньше, чем информация об опасности проникает в сознание: срабатывают нервный аппарат органов чувств (блок 8) и подсознание (блок 2). Их реакция может произойти немедленно и вызвать активное оборонительное действие, хотя иногда и ошибочное.

В таких случаях нередко подсознание и сознание вступают в конфликт, в результате возникает психически неустойчивое состояние, «стресс», паника.

Итак, предположим, что в пределах поставленной задачи модель верна. Будем ставить на ней мысленные эксперименты. Нас будут интересовать различные стороны диалектического мышления, к рассмотрению которых мы перейдем.

В.В.Дружинин, Д.С.Конторов

Следующая страница: 1-2. Эмпирическое мышление