Наука и техника Наука и техника - Оптимальные условия
  23.10.2018 г.  
Главная arrow Кибернетика arrow Рассуждения конца 60-х arrow Оптимальные условия
Главное меню
Главная
Новости
Блог
Ссылки
Контакты
Поиск
Карта сайта
Философия
Сознание
Материализм
Лингво
Эволюция
Кибернетика
Био
Эмоции
Живое
Психика
Оптимальные условия
Рейтинг: / 0
ХудшаяЛучшая 
16.10.2010 г.
Советским физиологом Г. В. Гершуни и его сотрудниками показано, что при различении все более сложных раздражителей центральная нервная система должна одновременно осуществлять ряд задач: регулировать возрастание объема вырабатываемых связей, образовывать системы условных связей на противопоставляемые градации признаков раздражителя, более точно дифференцировать раздражители.
Поскольку оптимальные условия для осуществления каждой из этих задач .находятся в Некотором противоречии друг с другом, возникает предположение, что анализирующий прибор в этих условиях функционирует как прибор с переменными характеристиками, которые благодаря механизмам саморегулирования настраивают его в соответствии с требованиями осуществляемой деятельности.
Рассмотренное применение кибернетики (теории информации) к исследованию деятельности анализатора весьма показательно. Здесь речь идет не о переводе на язык кибернетики давно сложившихся понятий и давно открытых закономерностей. Выявление аналогии между организмом и техническими системами позволило вскрыть в деятельности организма ряд таких сторон, которые ранее были неизвестны. Они сразу были сформулированы через понятия кибернетики. Это позволило поставить новые эксперименты, выдвинуть новые гипотезы, открыть некоторые, неизвестные до сих пор физиологические закономерности.
В последние годы были предприняты интересные попытки сравнительного исследования зрительного анализатора и некоторых телевизионных устройств. Они сравнивались главным образом с точки зрения экономичности передачи. Исследования показали, что зрительная система человека представляет собою исключительно экономичную систему связи, анализ которой не только важен для физиологии, но представляет большой практический интерес для техники телевидения. Рассматривалась, в частности, проблема уменьшения избыточности в сообщениях.
Если на глаз человека некоторый раздражитель действует продолжительное время, то со временем частота следования импульсов, вызванных этим раздражителем, уменьшается. Это одно из проявлений адаптации. Она создает предпосылки для уменьшения избыточности в зрительном сообщении, поскольку здесь возникает возможность передавать сообщения не о наличии того или иного раздражителя, а об его изменении.
С адаптацией в функционировании зрительного анализатора сопоставима по своей функции в телевидении так называемая декорреляция, предложенная для уменьшения избыточности, обусловленной статистическими связями между соседними элементами последовательных кадров в телесообщении. Декорреляция осуществляется благодаря тому, что передается не действительное значение изображения, а разность между значением этого и соседнего сигнала.
Этот разностный сигнал отличается от нуля лишь в том случае, если вдоль строки происходит изменение яркости. В противном случае он равен нулю. Можно передавать разность между значениями элемента в данном кадре и значением соответствующего элемента в последующем кадре.
Применение такого метода (декорреляции) на практике дало бы определенный выигрыш по сравнению с обычными методами передачи, однако оно в общем невыгодно, так как при передаче будут накапливаться ошибки (к ошибкам первоначальной передачи изображения будут добавляться ошибки передачи разностей). Такая декорреляция приведет не только к уменьшению избыточности, но и к потере информации, и потому ее практическое применение невыгодно.
В зрительной же системе при адаптации передается не разностный сигнал, а действительный сигнал, но лишь тогда, когда он является новым, т. е. отличным от соседних элементов. Такая система осуществима технически: разностный сигнал может использоваться в качестве управляющего таким образом, что передается действительный сигнал, но лишь тогда, когда разностный сигнал по своему значению превосходит некоторую величину.
Здесь мы сталкиваемся с взаимным обогащением техники и физиологии: в технике в процессе ее развития возникла теория информации с ее понятиями количества информации, экономичности передачи, избыточности сообщения и т. д. Физиология берет на вооружение многие из этих понятий и анализирует под новым углом зрения ряд физиологических процессов. Анализ этих процессов в новом аспекте дает новое не только для физиологии, но и для самой техники. B процессе тысячелетий естественный отбор выработал ряд таких механизмов и способов передачи сообщений, техническая реализация которых в ряде случаев может стать дополнительным и существенным фактором технического прогресса.
Дело в том, что принципиальная схема процесса устранения избыточности, функционирующая в зрительном анализаторе, так сказать, не привязана жестко к определенному специфическому для глаза материальному субстрату. Она может иметь и другой материальный субстрат, но она должна включать элементы функционально сходные с соответствующими структурами в глазе.
Значение кибернетики для техники заключается прежде всего в том, что, создавая максимально абстрактные схемы, она тем самым создает предпосылки для различнейших их интерпретаций, а также для ряда новых технических воплощений.
В создании новых возможностей взаимного оплодотворения различных наук, изучающих системы управления с разными материальными субстратами, заключается один из несомненных активов кибернетики как нового направления научной мысли.
Некоторые, хотя и немногие, представители технической мысли относятся скептически к возможностям возникновения новых идей в технике с помощью физиологии.
Значение кибернетики для техники, конечно, определяется главным образом не тем, что тот или иной способ передачи или переработки информации может быть прямо позаимствован из биологических систем. Это значение, как отмечено выше, вытекает из абстрактного характера исследования, допускающего много интерпретаций. Однако не следует игнорировать возможности заимствования техникой из биологических систем тех или иных способов переработки и передачи информации. Тот факт, что в настоящее время в этом плане делается еще очень мало, в известной мере объясняется тем, что в физиологии недостаточно исследованы процессы, протекающие в организме с тех точек зрения, которые могут представлять технический интерес. Проникновение кибернетики в физиологию, несомненно, создает большие возможности для этого.
Первые весьма робкие попытки применения теории информации к анализу раздражителей и анализаторов ясно свидетельствуют о ценности кибернетического подхода к некоторым физиологическим вопросам. Надо полагать, что для создания технических систем, управляющих особо тонкими процессами, исследование функционирования центральной нервной системы может оказаться весьма полезным.
Следует подчеркнуть, что применение к физиологии даже наиболее разработанной части кибернетики еще только начато. Выдвигается задача исследования восприятия раздражителей, различных по своей статистической сложности не только для слухового, но и для других анализаторов. Анализ экономичности и устранение избыточности для различных систем связи в организме, в частности для анализаторов, в которых адаптация е играет существенной роли, также важен для физиологии. Насколько нам известно, физиологического анализа передачи сообщений по различным каналам связи в организме под углом зрения соотношения сигнал - помеха еще не было. Анализ путей борьбы организма с помехами представил бы большой интерес для физиологии и, возможно, указал бы некоторые новые пути развития техники.
 

Добавить комментарий

« Пред.   След. »
Техника
Техтворчество
Машины
Курьезы
История техники
Непознанное
НЛО
   
designed by sportmam