Питер Макоуэн - Вычислительное мышление - Метод решения сложных задач

Эта иллюзия была впервые описана более ста лет назад. Если вы поднимете два предмета одинакового веса, вам покажется, что предмет меньшего размера тяжелее. Возьмите две пустые пластиковые бутылки разного размера и с помощью весов налейте в них одинаковое количество воды. Попросите друга взять их и спросите, какая тяжелее. Если друг ответит, что тяжелее маленькая бутылка, значит, вы наблюдаете иллюзию веса–размера.Можно даже сообщить, что оба предмета весят одинаково. Иллюзия сохранится.

Но этим странности не ограничиваются! Исследователи обнаружили, что, когда люди попеременно поднимают предметы одинакового веса, но разного размера, усилие в кончиках пальцев оказывается одинаковым, несмотря на иллюзию веса–размера. Одна часть мозга оказывается обманутой и сообщает, что они разные, в то время как другая знает правду. Но эти части не взаимодействуют друг с другом!

Поскольку мозг обладает внушительной мощностью для обработки информации, поступающей от органов чувств, большую часть времени мы хорошо осознаем, что важного происходит в окружающем мире. Эти эксперименты получаются, поскольку они, учитывая особенности обработки информации мозгом, специально рассчитаны на то, чтобы заставить его ошибиться.

Но что происходит, когда источник данных об окружающей среде плох или слишком много помех? В этом случае мы испытываем особую иллюзию под названием парейдолия.Она возникает, когда нечеткий произвольный стимул (часто картинка или звук, например, плохо настроенного телевизора или радио) воспринимается как имеющий конкретный смысл. Мы видим животных или лица в облаках или слышим несуществующие скрытые послания на пластинках, проигрываемых наоборот.

Возможно, вам никогда не приходило в голову, что мозг сам изобретает кое-что из того, что вы «видите». Слепое пятнона сетчатке глаза — место, где зрительный нерв, по которому световые сигналы идут в мозг, отходит от глазного яблока. В этом месте вообще нет светочувствительных рецепторов, а значит, эта часть сетчатки физически не может ничего увидеть. Так почему вы абсолютно не ощущаете наличие этого овального участка без рецепторов диаметром около 1,5 мм? Оказывается, пустое место заполняет мозг. Он сам создает информацию, которая позволяет это сделать. Это своего рода заполнение имеет весьма изощренный характер и зависит от того, что мы наблюдаем в окружающем мире вокруг слепого пятна. Например, закройте левый глаз и смотрите правым на + на рис. 75. Теперь придвигайте и отодвигайте от себя страницу, пока X не попадет на слепое пятно. Мозг заполнит пустое место непрерывной прямой линией.

Итак, даже если ничего нет, мозг ищет знакомые и ожидаемые шаблоны. И при их отсутствии он их просто создает.

Как физический мир влияет на наши органы чувств? Это глубокий вопрос, очень важный для человеческого опыта, который беспокоит философов уже многие века. Мы ощущаем физический мир вокруг нас: глаза определяют интенсивность света, ухо чувствует изменения в атмосферном давлении, кожа — изменения в давлении на нее, нос ощущает присутствие химических веществ в воздухе, а язык — в пище. Но как вся эта физическая стимуляция на самом деле переходит в ощущение веса, восприятие слов, удовольствие от вкусной еды? Как определение характеристик стимула организмом переходит в мозге в опыт восприятия?

У нас до сих пор нет ответа на этот вопрос, но еще в 1860 г. немецкий доктор по имени Эрнест Генрих Вебер вместе с коллегой Густавом Фехнером открыл нечто крайне интересное. Существует простое математическое правило (скорее уравнение, чем порождающее правило),которое показывает, как соотносятся интенсивность раздражителя и интенсивность восприятия. Правило называется закон Вебера–Фехнера.Оно применимо к самым разным ощущениям и является одним из первых примеров математической модели, отражающей отношение тела к разуму. Вебер проводил эксперименты, а Фехнер нашел математические обоснования этого закона.

Вебер провел несколько классических экспериментов, которые помогли вывести это правило. Он завязывал человеку глаза и давал ему в руку предмет определенного веса. Затем постепенно добавлял вес до тех пор, пока человек не чувствовал, что вес увеличился. В данном случае вес предмета представлял собой интенсивность раздражителя, а способность человека ощущать изменения позволяла измерить разницу в интенсивности восприятия.