Поражающие наше воображение необычайные электронные машины, решающие с фантастической скоростью задачи, играющие в шахматы, даже пишущие стихи, по своему устройству лишь в очень примитивной форме повторяют простейшие действия головного мозга человека.
Если представить себе современную электронную счетную машину, которая воспроизвела бы основные функции клеток головного мозга, то такая модель достигла бы размеров большого города.
В кибернетике используются основные законы деятельности мозга. Например, в основу конструкции электрических счетных машин положен принцип обратной связи, который в организме является одним из важнейших.
Мозг постоянно получает от работающих органов сигналы (информацию) о производимой ими работе. На основании этой информации он контролирует и регулирует все функции организма.
При некоторых заболеваниях можно видеть, как в результате поражения нервных волокон или органов чувств, контролирующих действия человека, возникают различные расстройства в организме:
Допустим, что человек лишился способности контролировать свои действия. Тогда он не мог бы двигаться и работать. Лишившись, например, в детстве контроля своей речи со стороны органа слуха вследствие глухоты, человек теряет также способность и говорить. Пешеход, всадник, велосипедист поддерживает равновесие своего тела с помощью вестибулярного аппарата, являющегося органом равновесия и посылающего сигналы в мозг. Повышение или понижение кровяного давления сразу же воспринимается специальными нервными окончаниями в сосудах и передается обратно через мозг в сердце, которое в связи с этим сокращается слабее или сильнее (саморегуляция).
Нервная система обладает способностью автоматически, регулировать происходящие в организме обменные процессы. Известно, что уровень сахара в крови не должен быть ниже 0,06 процента. Уменьшение количества сахара ниже этого уровня может привести к опасному нарушению обмена веществ в организме. В этом случае нервная система посылает сигнал в печень и концентрация сахара в крови выравнивается за счет запасов печени.
Таким образом, — каждое действие человека и изменение в состоянии его организма контролируются благодаря поступающим обратно в мозг сигналам от работающего органа.
Принцип обратной связи необходим для нормальной деятельности организма. Этот же принцип является решающим во всех саморегулирующихся машинах. Если, например, обычная паровая машина начинает работать быстрее, чем нужно, то ее автоматический регулятор Уатта ограничивает поступление пара.
Как известно, нервные пути связывают мозг человека со всеми органами. Поэтому нервные клетки, находясь в состоянии либо возбуждения, либо торможения, сигнализируют мозгу об изменениях внешней среды и работе внутренних органов. Нервные клетки соединяются между собой. Места их соприкосновения называются синапсами, что по-гречески значит соединение. Синапс обладает способностью передавать сигналы только в одном направлении.
Этот принцип широко используется, и в технике. В счетных машинах радиолампы или полупроводники передают электрический ток в одном направлении и благодаря соединению их по определенным схемам производится сложение, вычитание и другие математические операции.
Нельзя представить себе здорового человека, не обладающего памятью. Но могут ли и машины иметь память?
В кибернетических установках есть специальное устройство для запоминания поступающих сигналов. Разумеется, это устройство лишь очень условно можно сравнить с памятью человека.
Если все же можно в известной степени воспроизвести механически память, то способна ли кибернетическая установка вместе с тем вырабатывать и условные рефлексы, подобные тем, которые Павлов вырабатывал у животных?
Английский ученый Уолггер построил механическую черепаху, которая самостоятельно передвигается, используя заряд электроэнергии. Израсходовав почти весь этот заряд, она сама разыскивает источники питания током. Если при движении черепахи по дороге к источнику питания включать определенный звук, то она в дальнейшем начинает изменять свой путь, как только услышит этот звук.
Наблюдая за движениями этой черепахи, можно подумать, что она испытывает чувство голода, способна вырабатывать условные рефлексы. На самом же деле эти, казалось бы, осмысленные движения черепахи являются лишь результатом действия довольно простого механизма, состоящего из фотоэлемента, микрофона, аккумулятора и конденсатора. Действия этой машины имеют только внешнее сходство с деятельностью живой черепахи.
Читать дальше
