Общая психология_Маклаков А. Учебник нового века

• Название: Учебник нового века
• Дата: 21.02.2022
• Размер: 3.53 Mb.
• Имя файла: Общая психология_Маклаков А.doc
• Тип: Учебник; #368637
• страница: 55 из 78

Глава 17. Психические процессы как структурные элементы управления... • 425



Рис. 17.2. Тождество двух множеств, как условие существования

информации. Объяснения в тексте

элементов источника информации во множество состояний носителя информа­ции (В). При этом множество В должно быть тождественно множеству А (рис. 17.2). Но если мы заговорили о тождестве множеств, то должны отдавать себе отчет в том, что источник информации имеет определенные характеристики, воспринимаемые носителем информации. Что это за характеристики? Какие из них являются наи­более значимыми для человека или другого живого организма?

Независимо от модальности источника информации и его значимости для не­посредственного объекта, воспринимающего данную информацию, существуют характеристики, свойственные для всех информационных источников физиче­ского мира — это время и место, занимаемое ими в пространстве. Действительно, пространственно-временные характеристики присущи всем объектам внешней среды, которые являются для живого организма потенциальным источником ин­формации. Однако, как вы помните, все окружающие нас объекты могут высту­пать или как предмет, или как фон. Почему происходит выделение определенного объекта в качестве предмета? Почему мы в состоянии отвлечься от шума или по­мех, которые создают окружающие нас объекты, и выделить из поступающих к нам сигналов внешней среды именно те, которые имеют для нас информационную зна­чимость. Одна из причин — субъективная значимость объекта для человека. Но помимо этого существуют и физические характеристики объекта, которые позво­ляют нам выделить его из окружающей среды. К их числу относятся количество информации и форма сигнала.

Представьте, что идут занятия в школе. Дети сосредоточены на выполнении задания. Вдруг их внимание было привлечено каким-то звуком. Почему это про­изошло? Видимо, звук, который они услышали, был чем-то не похож на другие. Например, своей пространственной локализацией, или временем воздействия,

426 • Часть II. Психические процессы

а может быть, своими качественными характеристиками или интенсивностью про­явления. Н. Винер считает, что главным отличием информации от шума, который порождают объекты внешней среды, является организация сигнала. Если шум — это хаос, то информация — это организация. Сигнал, воспринимаемый биологи­ческим объектом как информация, имеет определенную пространственную и вре­менную организацию. Мерой этой организации может выступать количество ин­формации, что является количественным аспектом упорядоченности информа­ции. Вместе с тем информация имеет и качественную характеристику. Такой качественной характеристикой является форма сигнала. В качестве иллюстрации приведем следующий пример. Представьте, что вы находитесь в темной комнате. Вдруг на дальней стене начинают светиться десятки ламп. На какие из них вы обратите внимание в первую очередь? Вероятно на те, которые имеют не такую интенсивность свечения, как большинство (количество информации), или на те, которые имеют особую форму подачи сигналов, отличающуюся от окружающих источников информации (качественная характеристика информации). Например, периодическая пульсация, или электромагнитные волны другой частоты, придаю­щие источнику света другой цвет, или расположение источника в стороне от боль­шинства других и т. д.

Однако все приведенные выше примеры и доводы наталкивают нас на один существенный вывод: количественно-качественные характеристики информации есть не что иное, как способ пространственно-временной организации сигнала. По мнению Н. Винера, именно пространственно-временная организация сигнала (упорядоченность) является тем линейным инвариантом многомерного физиче­ского мира, который позволяет добиться тождества между множеством элементов источника информации и множеством состояний носителя информации. Для реа­лизации данного инварианта могут быть использованы всевозможные коды, кото­рые не только позволяют записать многомерную информацию в линейном виде, но и обеспечивают изоморфизм между множеством элементов источника и мно­жеством состояний носителя. В чем суть данного утверждения? Для того чтобы ее понять, приведем пример.

Когда мы с вами рассматривали ощущения, то говорили об их модальности и физической природе раздражителей, способных вызвать те или иные ощущения. В том числе мы рассмотрели природу слуховых ощущений. Как вы помните, раз­дражителем для органа слуха является звук, т. е. акустическая волна, вызванная колебаниями физического тела и свободно распространяющаяся в пространстве. Для нашего органа слуха она имеет вид одномерной, т. е. линейной, величины. Однако, достигнув органа слуха, эта акустическая волна предоставляет нам ин­формацию не только о качественных параметрах звука (например, тембр, высота), но и о пространственных и временных характеристиках его источника. Мы осо­знаем, где в пространстве находится звук, какова длительность его звучания. Поче­му это происходит? Возможность получения подобной информации обусловлена не только физиологическими особенностями строения органа слуха, но и формой организации получаемого нами сигнала, который, имея одномерный вид, несет в се­бе информацию о многомерных характеристиках. Все это вместе и обеспечивает изоморфизм источника информации и состояний носителя информации.

Глава 17. Психические процессы как структурные элементы управления... • 427

Что такое изоморфизм? С точки зрения кибернетики, изоморфизм — это принцип взаимной упорядоченности двух множеств состояний. Два множества явля­ются изоморфными, если выполняются три условия.

Во-первых, каждый элемент х, принадлежащий множеству Х (х є Х), может быть однозначно сопоставлен с элементом у, принадлежащим множеству У (у є У), т. е. элемент х соответствует только одному конкретному элементу у (х —> у и у->х).

Во-вторых, каждая функция ƒ, которая выражает отношения двух элементов х_i и х_k принадлежащих множеству X, может быть однозначно сопоставлена с функ­цией F, которая выражает отношение двух элементов у_i и у_k принадлежащих мно­жеству У, т. е. ƒ → F иF→ ƒ. Смысл данного условия состоит в том, что отношение между парой элементов одного множества должно соответствовать отношению в паре элементов другого множества.

В-третьих, должно выполняться условие, которое состоит в том, что если х_i є Х соответствует у_i є У, х_k є Х соответствует у_k є У, х_{k =} ƒ(x_i) иƒ → F, то для всех х, у, ƒ , имеет место: у_k = F(у_i). Смысл данного условия заключается в том, что соответ­ствие отношения пары элементов одного множества отношению пары другого множества должно обеспечиваться однозначным соответствием элементов данно­го множества.

Давайте на примере попробуем придать данным условиям психологический смысл. Представьте, что вы воспринимаете горящую свечу. Если в том же поме­щении зажечь еще одну свечу, то вы будете воспринимать две свечи. Это означает, что каждому элементу множества объектов реального мира (х) однозначно соот­ветствует лишь один психический образ (у), т. е. каждой из свечей, которые вы воспринимаете, будет однозначно соответствовать лишь один психический образ. Следовательно, выполняется условие х → у и у → х, т. е. свеча как физический объект и ее психический образ являются психофизиологическими коррелятами. Кроме этого мы воспринимаем степень близости и различия между воспринимае­мыми физическими объектами. Например, местоположение в пространстве, раз­меры объектов и другие физические характеристики. Это означает, что отноше­ние физических объектов реального мира отражается нашей психикой, т. е. суще­ствует аналогичное отношение между психическими образами воспринимаемых объектов. Следовательно, выполняется второе условие изоморфизма множеств: ƒ → F иF→ ƒ. Такая степень соответствия возможна лишь потому, что действи­тельно существует полное однозначное соответствие объектов реального мира и их психических образов. Таким образом, физические объекты реального мира и их психические образы являются изоморфными, т. е. наша психика является но­сителем адекватной информации об окружающем мире. Благодаря этому человек как биологический объект получает информацию, необходимую для регуляции своего состояния и поведения.

Однако на практике все не так просто, как это выглядит в наших теоретических измышлениях. Информация, которую мы получаем из внешнего мира, многогранна. Она содержит в себе знания о размерах физических объектов, расстоянии до них, характере их воздействия и о многом другом. Вся эта информация поступает в ви­де определенного линейного сигнала-кода и должна быть декодирована. Причем декодирование соответствующей информации, вероятно, должно осуществляться

428 • Часть II. Психические процессы



Рис. 17.3. Шкалы, уровней изоморфизма (по Л. М. Веккеру)

на соответствующем уровне. Поэтому Л. М. Веккер говорит о существовании шка­лы уровней изоморфизма (рис. 17.3). На каждом из данных уровней происходит обеспечение инварианта соответствующей пространственно-временной характе­ристики источника информации.

Другой вопрос, который возникает перед каждым исследователем проблемы взаимодействия биологического объекта и физического мира, заключается в том, как происходит перевод информации о физических объектах в психические обра­зы. Каковы биологические и психические механизмы, обеспечивающие получе­ние информации о внешней среде? Рассмотрим общие подходы к решению дан­ных вопросов.

17.3. Информационная структура нервных процессов и психические образы

Как вы знаете, простейшим психическим процессом является ощущение. Ощу­щения — это та исходная область психических процессов, которая содержит в себе границу, разделяющую психические и допсихические явления. Ощущения возни-

Глава 17. Психические процессы как структурные элементы управления... • 429

кают не сами по себе. Им предшествует ряд непсихических и допсихических про­цессов.

Рассматривая проблему ощущений, мы уже говорили о механизмах их возник­новения, Для возникновения ощущений необходимо воздействие со стороны объектов реального мира. Это воздействие по характеру своего происхождения может быть механическим, химическим, электромагнитным, акустическим и др., т. е. непсихическим. Человек обладает органами чувств, которые приспособлены к восприятию определенного воздействия природных объектов. В результате та­кого взаимодействия органа чувств и природного объекта происходит кодирова­ние информации о непсихическом воздействии в виде нервного возбуждения, т. е. в виде физиологического допсихического процесса, который, достигнув перцеп­тивных полей, превращается в ощущения. Что собой представляет физиологиче­ское возбуждение? На каких принципах основано кодирование нервного сигнала?

Физиология высшей нервной деятельности и нейрофизиология оперируют двумя основными понятиями — возбуждение и торможение, — которые обобщают представление о двух нервных процессах, существующих в коре головного мозга. Однако эмпирическая картина нейрофизиологической реальности не содержит показателей принципиальной разнородности электрофизиологического или фи­зико-химического субстрата возбуждения и торможения. Это говорит о том, что по своей сути нейрофизиологическая активность нейронов едина. П. П. Марков пи­шет: «Есть ли кроме внутриклеточного процесса возбуждения еще внутриклеточ­ный процесс торможения — вот в чем вопрос. Ведь импульсов торможения никто из нас никогда не видел, хотя все мы множество раз раздражениями блуждающего нерва останавливали бьющееся сердце». О единой природе процессов возбужде­ния и торможения говорил и И. М. Сеченов. Он писал: «Угнетение рефлексов есть продукт возбуждения, а не перевозбуждения каких-либо нервных механизмов». Аналогичной точки зрения на природу физиологических процессов придержива­лись А. А. Ухтомский и П. К. Анохин.

Итак, физиологические процессы едины по своей природе. Причем в настоя­щее время чаще всего встречается мнение о том, что физиологический процесс имеет физико-химическую природу, а нервный импульс является электрическим. Следовательно, воздействие физического объекта па орган чувств вызывает в по­следнем определенные физико-химические реакции, которые и порождают элект­рический импульс в нервнЫх волокнах.

В современной нейрофизиологии принято выделять две основные, взаимосвя­занные, но одноранговые, равноправные и самостоятельные формы нервного воз­буждения, различающиеся по электрогенным характеристикам. Первая форма — это дискретное распространяющееся возбуждение, выраженное быстрым и потен­циалами или пиками Вторая форма — непрерывное нераспространяющееся или локально распространяющееся возбуждение, выраженное медленными градуаль­ными потенциалами, преимущественно генерируемыми в рецепторах, синапсах и центральных нейронах (рис. 17.4).

Первую форму возбуждения часто называют цифровым импульсом, посколь­ку его основным параметром электрической активности, который модулируется

430 • Часть II. Психические процессы



Рис. 17.4. График дискретно-импульсивного возбуждения (А) и график вариантов градуального возбуждения (Б). Объяснения в тексте

изменяющимися характеристиками раздражителя, является частота импульса. Основным количественным параметром данной формы возбуждения является ко­личество импульсов за единицу времени, т. е. количество пиков за определенный отрезок времени, например за одну миллисекунду. Учитывая огромную скорость, с которой нервный импульс данного типа распространяется по нервным тканям (от 1 до 100 метров в секунду, в зависимости от диаметра нервных волокон), мож­но представить, насколько велик диапазон частот импульсов за единицу времени. Поэтому данная форма возбуждения, скорее всего, используется организмом для кодирования информации об интенсивности воздействия и других характеристик, которые могут быть закодированы в цифровом виде.

Вторую форму нервного возбуждения часто называют аналоговой. Ее основ­ными электрофизическими параметрами являются амплитуда и длительность. Распространение данного типа возбуждения чаще всего связывают с движением раздражителя. Поэтому принято считать, что с помощью этой формы возбужде­ния происходит кодирование пространственно-временных характеристик раздра­жителя.

Таким образом, можно предположить, что принцип кодирования информации о воздействии объектов физического мира на биологический объект основывается на сочетании двух форм нервного возбуждения, имеющего физико-химическую, т. е. электрогенную природу. Следовательно, органы чувств живого организма являются тем «входным блоком» управляющего контура, в котором происходит кодирование непсихической информации в форму допсихических процессов, с по­мощью которых она доставляется в нервно-мозговые структуры, где п происхо­дит ее трансформация в психические процессы. Вполне естественно, что транс­формация допсихических процессов в психические должна осуществляться на основе декодирования зашифрованной в нервных импульсах информации. Как это происходит с точки зрения психофизики?

Поставив перед собой такой вопрос, мы подошли вплотную к той проблеме, которую решить пока не удается. В настоящее время нет объяснений тому, как

Глава 17. Психические процессы как структурные элементы управления... • 431




Имена

Ланге Николай Николаевич (1858-1921) — русский пси­холог, один из основателей экспериментальной психологии в России. Занимался проблемами восприятия, внимания, па­мяти, мышления. Сформулировал концепцию фазовости восприятия, предполагающую смену фаз от более общего характера к частному. Им также была разработана мотор­ная теория внимания, согласно которой движение рассмат­ривалось как условие не только сопровождающее, но и улуч­шающее восприятие.

По мнению Н. Н. Ланге, основная функция психики — «круговая реакция», включающая центростремительный ток, сообщающий организму о достигнутом, и центробеж­ную реакцию (ответ на это сообщение).

физические процессы превращаются в психические образы. Мы можем высказать лишь предположения о том, как это происходит.

Так, мы знаем, что определенные органы чувств, способные воспринимать энергию определенного типа, связаны с определенными сенсорными полями. Ве­роятно, нервный импульс, достигая соответствующего участка коры, декодирует­ся в виде соответствующей сенсорной информации. Для зрительных сенсорных полей это свет, для слуховых зон — звук и т. д. Подтверждением такого предполо­жения являются опыты по электростимуляции различных участков коры голов­ного мозга. Например, электростимуляция зрительных полей коры головного моз­га вызывает у испытуемых образы света, а стимуляция слуховых полей — звуко­вые образы.

Как вы знаете, кроме модальности ощущения характеризуются пространствен­но-временными параметрами и интенсивностью. К числу пространственных ха­рактеристик относится локализация объекта, а к временным характеристикам — длительность воздействия раздражителя. Можно предположить, что для получе­ния подобной информации в сенсорных полях коры головного мозга при декоди­ровании поступающего сигнала учитывается не только характер нервного импуль­са, но и координаты нервного окончания, с которого поступил данный сигнал. Более того, при формировании информации о пространственных характеристи­ках раздражителя, вероятно, учитываются не только координаты нервных окон­чаний, но и интенсивность воздействия раздражителя на каждое из этих оконча­ний.

Еще более сложны механизмы формирования целостного перцептивного об­раза. Одним из первых исследований, посвященных процессу формирования пер­цептивного образа, была работа Н. Н. Ланге «Закон перцепции» (1894). В ходе экспериментальных исследований ему удалось установить, что от момента вос­приятия неопределенной структуры до полного адекватного отображения кон­кретной формы предмета объективно существует ряд фаз.

Истинность данного утверждения была доказана экспериментальными иссле­дованиями перцептогенеза, проводимыми сотрудниками В. М. Бехтерева, а затем

432 • Часть II. Психические процессы



Рис. 17.5. Динамика становления зрительного образа при снятии внутренних помех. Приведены типичные для каждого ранга рисунки испытуемых (Из: Веккер Л. М., 1974)

продолженными Б. Г. Ананьевым и М. Д. Александровой. Данные всех этих работ были подвергнуты многосторонней проверке Б. Ф. Ломовым. В результате была получена последовательность развертывания различных пространственных ком­понентов образа отдельного тест-объекта. Всего было выделено пять фаз:

1. Различение положения предмета и грубая оценка его общих пропорций.

2. Мерцание формы.

3. Различение резких перепадов кривизны.

4. Глобально-адекватное восприятие, в котором форма представлена без раз­личения ее деталей (в частности, величин углов).

5. Адекватное отражение формы во всей полноте деталей ее контура. Последовательность данных фаз была выявлена при применении четырех не­зависимых методик (изменения дистанции, положения объекта в поле зрения, освещенности и времени экспозиции). Аналогичные результаты были получены Л. М. Веккером при анализе формирования перцептивного образа при улучше­нии условий восприятия, т. е. при снятии внутренних помех (рис. 17.5).

Следует отметить, что при возникновении адекватного перцептивного образа предмета отражаются не только его очертания. В перцептивном образе реального объекта одновременно отражаются все его пространственно-временные характе­ристики. Как вы знаете, ощущения отражают лишь отдельные признаки и характе­ристики объекта реального мира, такие как цвет, форма и др. Для возникновения целостного перцептивного образа необходимо, чтобы все признаки и характери-