Пакетное представление информации

Информация, которой оперирует мозг, должна, с одной стороны, достаточно полно описывать происходящее, с другой стороны, должна храниться так, чтобы допускать выполнение над собой требуемых мозгу операций. В принципе, формат описания информации и алгоритмы ее обработки – вещи тесно связанные между собой. Первое во многом определяет второе. Поэтому говоря о том, как могут быть организованы данные, хранимые мозгом, мы, хотим того или нет, во многом предопределяем систему последующих мыслительных процессов. Так как разговор о принципах мышления нам предстоит позже, то сейчас мы сделаем акцент только на том, как обеспечить полноту текущего описания и последующего хранения информации. При этом подразумевая, что если, дойдя до мышления, окажется, что выбранный нами формат данных подошел под требуемые алгоритмы, то значит, нам повезло и мы пошли по правильному пути.

Чтобы понять, какой формат описаний использует мозг, проследим последовательность зрительного восприятия. Разглядывая изображение, мы «сканируем» его быстрыми движениями глаз, называемыми саккадами (рисунок ниже). Каждая из них помещает в центр зрения один из фрагментов общей картины. На зонах зрительной коры возникают описания, соответствующие тому, что мы видим в этот момент в центре, что видит периферия и каково смещение в результате только что проделанной саккады. Каждая следующая саккада порождает новую картину. Эти описания сменяют друг друга одно за другим.

Запись движений глаз при свободном разглядывании в течение двух минут (Ярбус, 1965)

Так, разглядывая лицо, мы сначала, например, четко видим и распознаем один глаз, тот на который направлен взгляд. Остальные элементы лица, попадающие на относительную периферию зрения — нос, рот и так далее, мы узнаем с меньшей, но то же достаточно высокой вероятностью. После каждой саккады центральный фрагмент меняется, но общий набор узнанных элементов сохраняется неизменным.

В принципе, каждого из таких отдельных описаний, возникающих между саккадами, достаточно чтобы сказать, что перед нами лицо и даже узнать, кому оно принадлежит. Но каждое отдельное описание достоверно говорит только о том объекте, который для него расположен по направлению взгляда. Остальные объекты определяются достаточно приблизительно.

Если мы захотим получить более полное и подробное представление о лице, то для этого подойдет совокупность всех описаний, которые возникнут во время сканирования. При этом важно будет не только описание того, что за объекты узнаны, но и информация об сопутствующих смещениях взгляда. И тут мы подходим к очень важному моменту. Что же является тем итоговым описанием, которое должен выдавать зрительный анализатор? Просто картина активности ряда понятий? Это соответствует только той части описания, что мы видим прямо сейчас. А как же остальное? Получается, что корректное, не теряющее информации, описание – это пакет следующих друг за другом более простых описаний. Где каждый из слоев такого временного пакета описывает только некоторую часть информации, а полное описание получается, как их совокупность. Это справедливо при условии, что все описания в пакете соответствуют одному событию, то есть, получены до глобального переключения нашего внимания.

Если взять моментальный снимок активности коры мозга, то описание происходящего можно сопоставить с перечислением активных понятий на каждой из ее зон. Но такое описание имеет существенный недостаток. Предположим, что мы хотим описать натюрморт, изображенный на рисунке ниже.

Мы можем это сделать, например, так:

• Ваза чуть правее центра;
• Букет в вазе;
• Полотенце справа от вазы;
• Белый цветок на полотенце;
• Миска с малиной слева;
• Малина на листе слева от миски;
• Три малины перед миской;
• Малина справа от вазы.

Общее описание складывается из набора таких коротких описаний. Каждое короткое описание можно, с некоторыми оговорками, заменить перечислением понятий, входящих в него. Но если мы захотим собрать итоговое описание, просто сложив все понятия, участвующие в коротких перечислениях, то нас постигнет неудача. При сложении исчезнет часть информации, так как станет непонятно, что к чему относится. Но, кроме того, окажется, что надо некоторые понятия использовать несколько раз. Например, малина она и слева, и справа, и перед миской. А если мы хотим использовать это «просто собранное» описание как аналогию того, как описывается такой натюрморт на зонах коры, то окажется, что обобщение «малина» у нас одно и оно не может одновременно быть «активным три раза». Выход из этого положения, который мне видится вполне логичным, — это использовать пакетное описание. Каждое простое описание может складываться из банального перечисления активных понятий. Полное же описание получается, как набор простых описаний. Поскольку простые описания разнесены между собой по времени, то, с одной стороны, понятно, что к чему относится, а, с другой стороны, одно и то же понятие может возникать несколько раз в разных слоях пакета в разных контекстах.

Такое пакетное представление очень хорошо соотносится с рассуждениями относительно объема внимания человека. Психологи, изучая свойства внимания, установили, что есть предел того количества объектов, на которых человек может одновременно сконцентрироваться. Обычно этот предел не превышает семи объектов. Первым измерения объема внимания с использованием механического тахистоскопа сделал основатель экспериментальной психологии Вильгельм Вундт.

Тахитоскоп – прибор, с помощью которого можно предъявлять последовательные зрительные стимулы

Оценить объем внимания очень просто. Посмотрите на предыдущий натюрморт и попробуйте сосчитать, сколько отдельных элементов вы способны, нет, не запомнить, это другое, а удержать в голове одновременно. Или возьмите семизначный телефонный номер, например, 1145618 и попробуйте «удержать» его в голове. Скорее всего, чтобы он не пропал, вам придется зациклено повторять его про себя. Если цифр в номер будет больше семи, что велик шанс, что удержать их все в памяти не удастся. Предельное количество воспринимаемых одновременно объектов натюрморта или цифр номера дает оценку объему вашего внимания.

Сделанное нами предположение о пакетном представлении информации в коре мозга позволяет сопоставить каждый из объектов, удерживаемых во внимании, с одним из слоев информационного пакета.

Если представить кору, состоящую из небольшого количества понятий, способную формулировать совсем простые мысли относительно двух объектов «A» и «B», то пакет, соответствующий мысли: «красный объект A лежит на синем объекте B», будет выглядеть, как показано на рисунке ниже.

Пример информационного пакета