Глаз и мозг. Психология зрительного восприятия - [68]

Нетрудно представить себе, почему в зрительной системе развивается способность использовать внезрительную информацию и выходить за пределы непосредственных показаний наших органов чувств. При построении и проверке гипотез мы руководствуемся не только тем, что дают нам наши органы чувств, но и тем, что вообще может произойти, и в этом-то и заключается суть дела. Мозг в значительной степени представляет собой вычислитель вероятности, и наши действия основаны на вероятностном анализе данной ситуации. Человеческий мозг весьма успешно использует довольно ограниченную сенсорную информацию, подобно тому как астрономы узнают расстояния и структуру звезд путем умозаключений. В самом деле, научные представления создаются в результате совместной работы разных органов чувств.

Если бы мозг не был способен заполнять пробелы и делать выводы на основании скудных данных, при отсутствии сенсорной информации прекратилась бы всякая активность. В действительности же мы можем медленно продвигаться и осторожно действовать в темноте или в незнакомой обстановке, мы продолжаем жизнь, и мы не беспомощны. Конечно, вероятность ошибок в такой обстановке возрастает (и галлюцинаций или иллюзий — тоже), но это небольшая плата за полученную свободу от непосредственных стимулов, детерминирующих поведение; иной тип поведения свойствен, например, насекомым, которые совершенно беспомощны в незнакомых условиях. Лягушка умрет от голода, окруженная мертвыми мухами.

Большинство механизмов управляется той энергией, которая поступает к ним на вход. Автомобиль, у которого неисправно рулевое управление, акселератор и тормоза, опасен. Мы конструируем большинство механизмов как запрограммированные устройства, которые действуют в соответствии с заложенными в них программами, и только тогда они полезны и надежны. Однако, когда мы создаем машины, которые должны выносить решения самостоятельно, дело обстоит иначе. Автопилот получает разного рода информацию, и он может выбирать курс в соответствии с целым рядом критериев. Можно сделать машины, которые будут играть в шахматы и выигрывать партии у своего конструктора. Короче говоря, в тех случаях, когда машины должны быть способны самостоятельно решать проблемы, не всегда нужно делать их «поведение» предсказуемым или точно управляемым посредством входной энергии.

Можно ли сделать машину, которая бы «видела» предметы? Уже создана машина, отвечающая на буквы алфавита или другие очертания, и это не слишком трудно. Гораздо интереснее то, что некоторые из таких машин могут правильно узнавать буквы или другие очертания, даже если они предъявляются им в необычном положении или если некоторые их детали отсутствуют. Можно даже сделать машины, которые будут различать формы путем выделения их отдельных признаков.

Конструирование перцептронов еще только начинается, они еще несовершенны и очень дороги. Возможно, что тщательное изучение глаз и мозга может подсказать более эффективные пути конструирования подобных машин, а это было бы очень ценно. В механизированных конторах и банках уже применяются машины, распознающие шрифты, но, как правило, в лих используются специальные шрифты, чтобы обеспечить процесс узнавания и сделать его более надежным. Возможно, что со временем машины смогут «воспринимать» необычные объекты и передавать нам информацию о них. Это было бы очень важно для исследования других миров.

Трудность создания машин, которые могли бы «воспринимать» объекты так, как мы, заключается в том, что для формулирования и проверки гипотез они должны быть снабжены большим количеством знаний о мире объектов и особенностях их «поведения». Недостаточно сделать «глаз» и электронный «мозг», этот «мозг» должен хранить большое количество информации, с тем чтобы он мог воспринимать поступающую к нему сенсорную информацию и отбирать наиболее существенную. Процесс такого отбора хорошо известен ученому. Сделать новое наблюдение чрезвычайно трудно, но когда оно уже сделано, оно становится очевидным, и каждый тогда может увидеть его без труда. Сконструировать машину, способную «воспринимать» новые объекты и сообщать о них точные сведения с использованием заложенной в нее информации, — трудная, но выполнимая задача, она может быть успешно решена благодаря достижениям вычислительной техники.

И последний вопрос: что произойдет с перцептивной системой человека в незнакомой ситуации? Этот вопрос имеет отношение к дедукции в науке, где объектом наблюдения могут быть лишь единичные события. Этот вопрос имеет также отношение к космическим полетам, где от человека потребуется принимать решения в то время, когда его органы чувств будут получать необычную информацию. Это все равно что ждать от вычислительной машины правильного ответа на вопрос, решение которого не было предусмотрено его программой. Нет сомнения в том, что человеку будет не по себе, когда он неожиданно окажется в незнакомой обстановке, но по мере накопления опыта он сможет научиться воспринимать новый тип информации. Мы видим это на стажерах-пилотах и студентах-медиках, начинающих пользоваться микроскопом. Сначала они совершенно растеряны, но постепенно начинают принимать правильные и падежные решения. Однако все имеет свои пределы. Что произойдет с нашей перцептивной системой, если не будет гравитационного поля, то есть не будет «низа» и «верха»? Что случится с нашей оценкой расстояния, если не будет теней, как, например, на Луне? B высшей степени опрометчивым было бы ожидать от человека правильных суждений без соответствующего опыта в необычной среде; поэтому важно моделировать эти необычные условия для того, чтобы космонавты могли получить этот опыт прежде, чем их жизнь будет зависеть от решений, принимаемых их глазом и мозгом. В крайне необычной среде, которую нетрудно создать в лабораторных условиях, информации недостаточно, чтобы перцептивная система работала надежно и была способна к какому-нибудь обучению; и тогда перцептивная система, в течение длительного времени работавшая в условиях земного существования, может оказаться совершенно несостоятельной.