Ознакомительная версия. Доступно 17 страниц из 81
Более того, люди не компьютеры, поскольку мы не полагаемся только на центральный процессор, который в ходе мыслительных действий считывает данные из памяти и снова заносит их в память. Далее в этой книге мы подробно обсудим, как в мыслительных процессах люди используют свои тела, мир вокруг них и мозги других людей. Мы просто не можем хранить в собственных головах всю доступную информацию об окружающей нас среде.
Чтобы понять, насколько сложен этот мир, мы рассмотрим его под разными углами зрения. Многие вещи, изготовляемые человеком, имеют чрезвычайно непростую конструкцию. Например, по утверждениям представителей компании Toyota, в современных автомобилях около 30 000 частей (12). Но их настоящая сложность кроется не в количестве деталей, а в числе вариантов, которыми эти детали могут проектироваться и соединяться между собой. Только подумайте, о каком множестве характеристик должен заботиться конструктор автомобиля: внешний вид, мощность, КПД, управление, надежность, размеры, безопасность и др. Помимо хорошо известных моментов, которые необходимо учитывать конструкторам, современный автомобиль должен также прогнозировать и измерять собственные вибрации, так как от этого зависит уровень шума при работе автомобиля и уровень тряски. Часто для изменения характеристик вибрации одну деталь приходится заменять другой. Автомобили сейчас стали настолько сложными, что уже нельзя поручить подростку открыть капот и начать шуровать под ним гаечным ключом. Для ремонта и отладки современного автомобиля необходимо пройти весьма серьезное обучение, и для этого требуется слишком много электрических приборов. Сейчас, чтобы понять принципы устройства автомобиля, подросток должен как следует разобраться в конструкциях старых авто, двигатели которых сравнительно просты для понимания. Даже профессиональные автомеханики, бывает, жалуются на то, что они теперь не чинят машины, а просто заменяют модули, причем по подсказкам компьютера.
То же самое можно сказать обо всех изделиях, в которых используются современные технологии, от самолетов до радиочасов. Современные лайнеры настолько сложны, что ни один специалист не понимает их устройства во всех деталях, но разные специалисты хорошо понимают разные аспекты их работы. Это специалисты по аэродинамике, по навигационным системам, по реактивным двигателям или по эргономике сидений (позволяющей компаниям упаковывать людей в салонах эконом-класса столь же эффективно, как упаковывают сардинок в банки). Даже современные бытовые электроприборы, такие как микроволновая печь и кофеварка, настолько сложны, что, когда они ломаются, их даже не ремонтируют: мы просто выбрасываем их и заменяем новыми.
Однако сложность всего, что изобрел человек, меркнет в сравнении с многогранностью окружающего нас природного мира. Горные породы и минералы устроены сложнее, чем кажется; чтобы убедиться в этом, достаточно просто внимательно посмотреть на них. Ученые до сих пор до конца не понимают ни что такое черные дыры, ни почему лед скользкий. Но если вы хотите увидеть по-настоящему сложные объекты, откройте учебник биологии. Чтобы разобраться в функционировании даже микроскопических объектов, например раковых клеток, понять, какие среди них можно выделить разновидности, что заставляет их размножаться, а что вызывает их гибель и как можно отличить их от нераковых клеток, требуются согласованные усилия многих тысяч ученых и врачей. Если академическая наука и практическая медицина смогут найти ответы на эти вопросы, то, возможно, человечество сможет избавиться от многих смертельных болезней, которые мы в совокупности называем раком (13). Прогресс науки и практики в этом направлении не вызывает сомнений, но многое еще остается неясным.
Для многоклеточных организмов сложность многократно увеличивается. Рассмотрим экстремальный пример – нервную систему. Даже у морского слизня 18 000 нейронов. С учетом стандартов эволюции мухи-дрозофилы и лангусты достаточно умны; у тех и других для обработки информации имеется более 100 000 нейронов. Медоносная пчела использует почти миллион нейронов. И не следует удивляться тому, что у млекопитающих сложность нервной системы на несколько порядков больше: у крысы около 200 миллионов нейронов, у кошек почти миллиард, а у человека около 100 миллиардов нейронов. Кора – новейшая часть головного мозга, сложность ее устройства как раз и отличает человека от остальных животных – содержит около 20 миллиардов нейронов. В мозгу человека одновременно протекает множество сложнейших процессов.
Несмотря на огромное число клеток в нашем мозгу, их все равно недостаточно, чтобы хранить всю информацию, которую мы получаем на каждом уровне детализации. Все вокруг нас устроено слишком сложно. Кстати, и сам наш мозг – прекрасный пример системы, чересчур сложной для всеобъемлющего понимания. Изучая такую огромную и сложную систему, как мозг, не следует ожидать, что вы сможете понять его работу в мельчайших подробностях. Тем не менее в последние десятилетия неврологи добились огромных успехов в описании функций отдельных нейронов, а также крупных функциональных областей головного мозга, как правило состоящих из миллионов нейронов. Они описали многие системы, существующие в мозгу, а неврологи-когнитивисты просто совершили прорыв, поняв, как эти системы соединяются между собой для выполнения различных функций. Наверное, лучше всего описана функция зрения. Ученые знают, как свет входит в глаз, как он преобразуется в сигналы активности мозга и где эти сигналы анализируются и преобразуются в значимые характеристики окружающего мира (например, движение, ориентацию и цвет) – в затылочной доле. Мы даже знаем, куда оттуда идут сигналы активации, чтобы позволить нам идентифицировать сами объекты (в височные доли) и их положение в пространстве (в теменные доли).
В то же время неврологи очень мало знают о том, какие аспекты сложных структур контролирует головной мозг и каким образом он осуществляет расчеты. Ученые до сих пор пытаются выяснить, что в нас закладывается от рождения, а чему мы учимся с течением времени, что мы забываем и как быстро это происходит, какова природа сознания и для чего оно предназначено, что такое эмоция и в какой степени эмоциями можно управлять и как люди (даже младенцы!) распознают намерения других людей. В ходе эволюции мозг стал настолько сложным, что нам даже трудно оценить его сложность.
Еще одна сложная система, работу которой пытаются понять ученые, – это погода. Метеорологи уже добились огромных успехов в прогнозировании погоды (14). Многие экстремальные погодные явления сейчас удается предсказывать за несколько дней (лет десять-двадцать назад об этом можно было только мечтать). Это называется краткосрочным прогнозированием, и повышение точности краткосрочных прогнозов объясняется увеличением доступности больших объемов данных, улучшением используемых моделей погоды и резким увеличением скорости вычислений. Это огромное достижение. Погода, как и мозг, является чрезвычайно сложной системой, с огромным числом движущихся элементов и результатами на выходе, определяемыми сложными взаимодействиями между ними. Фактическая погода в вашей местности зависит от того, сколько времени в последнее время светило солнце, насколько выше (или ниже) уровня моря вы находитесь, есть ли поблизости от вас горы или нет, есть ли поблизости крупные водоемы или нет (они запасают или высвобождают тепло в больших количествах), не было ли поблизости сильных «разовых» явлений погоды (например, ураганов и гроз) и как распределяется давление воздуха (15).
Ознакомительная версия. Доступно 17 страниц из 81
