WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     || 2 | 3 | 4 |
-- [ Страница 1 ] --

Вяч.Вс.ИВАНОВ · ЧЕТ И НЕЧЕТ Асимметрия мозга и знаковых систем © Издательство «Советское радио», 1978 г.

OCR: Юрий Лапицкий (http://yuriybrisk.narod.ru/oddandeven.htm), 25.03.2004 Сканирование проводилось с использованием оборудования hp scanjet 4470c. Распознавание макета – программным пакетом ABBYY FineReader 6 Professional.

Vyach.Vs.IVANOV · ODD AND EVEN Asymmetry of the brain and signed systems © Publishing house «Sovietskoe radio», 1978 OCR: Yuriy Lapitskiy (http://yuriybrisk.narod.ru/oddandeven.htm), 25.03.2004 Scanned using the hp scanjet 4470c. Model recognition with ABBYY FineReader 6 Professional.

КИБЕРНЕТИНА Вяч.Вс. ИВАНОВ ЧЕТ И НЕЧЕТ АСИММЕТРИЯ МОЗГА И ЗНАКОВЫХ СИСТЕМ Настоящая серия печатается по рекомендации IX Междуна- родного Совещания руководителей научно-технических изда- тельств социалистических стран (июнь 1975 г.). В серии участвуют:

Издательство «Советское радио» [СССР] Издательство технической литературы [ВНР] Издательство «Техника» (ГДР) Издательство научно- технической литературы [ЧССР] КИБЕРНЕТИКА ВЯЧ. ВС. ИВАНОВ ЧЕТ И НЕЧЕТ АСИММЕТРИЯ МОЗГА И ЗНАКОВЫХ СИСТЕМ Москва «Советское радио» ББК 32. И УДК 616.831-031.84- Иванов Вяч. Вс.

Чет и нечет: Асимметрия мозга и знаковых си- И стем. — М. Сов. радио. 1978. — 184 с., ил. («Ки- бернетика»).

75 коп.

В книге освещаются новые данные о соотношении между функция- ми двух полушарий мозга, по-разному участвующих в таких видах деятельности, как язык, математика. Предлагается сравнение мозга с комплектом из двух машин типа новейших роботов. В связи с двух- компонентностью мозга рассматривается двоичность основных кодов человеческой культуры и теория диалога.

Книга рассчитана на широкий круг читателей, интересующихся применением кибернетики в нейропсихологии и гуманитарных науках.

ББК 32. И 30501-075 80-78 1502000000 6Ф0. 046(01)- Редакция кибернетической литературы ИБ № ВЯЧЕСЛАВ ВСЕВОЛОДОВИЧ ИВАНОВ ЧЕТ И НЕЧЕТ Асимметрия мозга и знаковых систем Редактор И. М. Волкова Художественный редактор А. Н. Алтунин Иллюстрации художника Г. Б. Красикова Технические редакторы Г. 3. Кузнецова, Н. В. Орлова Корректоры.. Лоскутова, О. И. Галанова Сдано в набор 13.01.78 Подписано в печать 23.10.78 Т- Формат 60x84/16. Бумага офсетная № 2. Гарнитура литературная.

Печать офсетная. Объем 10,7 усл. п. л., 12.345 уч.-изд. л.

Тираж 40.000 экз. Заказ 3836 Цена 75 к.

Издательство «Советское радио», Москва, Главпочтамт а/я Московская типография № 4 «Союзполиграфпрома» Государственного Комитета СССР по делам издательств, полиграфии и книжной Торговли Москва, 129041, Б. Переяславская, 46.

© Издательство «Советское радио», 1978 г.

О СЕРИИ КНИГ «КИБЕРНЕТИКА» В ИЗДАТЕЛЬСТВЕ «СОВЕТСКОЕ РАДИО» В свете решений XXV съезда КПСС огромное значе- ние приобретает раскрытие основных направлений, перспектив и значения современной математики, кибернетики и электроники, для научного познания, для практики социалистического обще- ства. Это относится и к созданию мощных вычислительных ма- шин, систем и сетей, и к разработке математического и логиче- ского аппарата кибернетики, и к исследованиям систем «человек— машина», и к созданию разнообразных алгоритмических и фор- мализованных языков, особенно языков, близких к естественным, и к прогрессу в области взаимодействия человека и ЭВМ, и к ис- следованиям, направленным на автоматизацию эксперимента и проектирования, и к созданию математических моделей различ- ных областей знаний и т. д. Существенным становится углублен- ное изучение взаимодействия искусственных знаковых систем (к которым широко прибегает кибернетика) с богатыми и могу- чими языками человеческого общения и понимания. Со всем этим кругом вопросов органически связаны методологические пробле- мы, естественно возникающие на почве кибернетики как комп- лексного направления теоретических исследований и технической практики.

В популярной литературе последних лет верно подчеркивает- ся значимость кибернетики для коммунистического строительства, указывается на впечатляющие успехи этой области знания, ока- зывающей существенное влияние на научный кругозор ученых, не говоря уже о революционизирующем воздействии ее на про- изводство, технические средства управления и информационную деятельность. Недооценка кибернетики и ее математико-логиче- ской базы была бы большой ошибкой.

Но не менее важно принципиальное осмысление трудностей, возникающих на путях кибернетического моделирования опреде- ленных функций человеческого разума (формально-логический вывод, построение алгоритмов доказательства теорем в формаль- ных теориях, эвристически направляемый поиск, распознавание образов, автоматический анализ и синтез текстов, решение нечет- ко поставленных задач, роботостроение и пр.). Трудности эти во многом связаны с колоссальной сложностью присущих человеку феноменов понимания, сознания и самосознания — феноменов, неотделимых от всей системы человеческих потребностей, в том числе и обусловленных социальной природой человека. Раскры- тие этих трудностей — неотъемлемая сторона популяризации ки- бернетики, отнюдь не претендующей на «подмену» наук об об- ществе и человеке.

Изучая сверхсложные системы био- и социосфер с позиций кибернетики, специалисты в области технических наук сотруд- ничают с философами, математики с психологами, нейрофизио- логи с логиками, социологи и экономисты со специалистами в об- ласти вычислительных машин и их математического обеспечения, языковеды с учеными, разрабатывающими теорию автоматов и алгоритмов, историки науки с информатиками и т. д.

Задача предлагаемой вниманию читателя серии «Кибернети- ка» — а серия эта носит международный характер, так как в ней принимают участие ученые не только нашей страны, но и других социалистических стран: ВНР, ГДР, ЧССР и др.— состоит в том, чтобы просто, ясно и вместе с тем научно строго рассказать об упомянутых (и многих других) вопросах, относя- щихся к идеям, методам и результатам кибернетики и связанных с нею наук.

Современная кибернетика — чрезвычайно разветвленное на- правление, и нет специалистов, которые профессионально владели бы материалом всех ее многочисленных ответвлений и областей.

Книги серии, задуманной весьма богатой по своему тематическо- му охвату, должны удовлетворять потребности специалистов, за- интересованных в информации о достижениях в тех областях науки об управлении и переработке информации, в которых они непосредственно не ведут исследовательской работы. Объединяю- щими для серии явятся идеи управления, переработки информа- ции, моделирования и оптимизации. Большое место в серии зай- мут темы, относящиеся к современной вычислительной технике и ее применению. Найдут отражение и история научных идей и методов, приведших к возникновению кибернетики и ее мате- матической и логической базы, вопросы исторического развития кибернетики как комплексной науки о процессах управления, опирающейся на использование средств современной автоматики и вычислительной техники.

Серия не имеет узкого «академического» характера — она обращена к читателям, заинтересованным в ознакомлении с по- следними достижениями в кибернетике и ее приложениях, с тем прогрессом, который под влиянием кибернетических идей ныне происходит во многих областях знания.

Книги, по-настоящему интересные для читателей, в которых научная строгость сочетается с доступностью изложения ·— та- кой видится нам серия «Кибернетика».

Академик А. И. Берг Член-корреспондент АН СССР Г. С. Поспелов Если универсальное понятие плос- кости симметрии вообще существует, то лишь в том смысле, что материя при отражении переходит в антима- терию.

Е. Вигнер Этюды о симметрии ПРЕДИСЛОВИЕ Цель этой книги — познакомить читателя с новыми ки- бернетическими гипотезами, идеями и методами, которые пред- ставляют интерес для наук и о человеке и о человеческой культуре.

В первой главе предлагается модель системы двух полу- шарий мозга, основанная на сопоставлении с комплексом двух вычислительных машин. Такие аналогии между организмом человека и созданными им техническими устройствами посто- янно предлагаются в науке нового времени. Характер аналогий каждый раз определяется уровнем развития техники. Поэтому еще с XVII века для объяснения работы мозга (как и других физиологических процессов) выдвигаются преимущественно аналогии с механическими устройствами. Лишь сравнительно недавно они сменились сопоставлениями с электрическими системами.

На первом этапе становления кибернетики определяющей идеей было сравнение принципов работы мозга и электронной вычислительной машины. Логические схемы, реализуемые в вы- числительной машине, служили моделями и для описания строения нервных сетей. Аналогия казалась особенно нагляд- ной при сравнении отдельного элемента таких сетей — нейрона — с элементарными составными частями вычислительной машины.

На этом этапе при кибернетическом исследовании мозга глав- ным было его уподобление одной электронной машине. Под- черкивалась прежде всего универсальность мозгового вещест- ва. Все части мозга рассматривались как построенные не только по единой схеме, но и из однотипных элементов, спо- собных к выполнению одинаковых операций. Организация мозга в целом гораздо меньше занимала ученых.

В построении новейших роботов особую роль играют комп- лексы из двух вычислительных машин. Соотношение между частями таких комплексов оказывается сходным в определен- ном смысле с тем разделением функций между полушариями мозга, которое выявлено в физиологических и психологически?

исследованиях последнего времени. Поэтому становятся воз можными достаточно обоснованные аналогии между мозгом и машиной не по отношению к простейшим элементам систем (например, нейронам), а применительно ко всей системе в це- лом и ее организации. Такое сравнение интересно тем, что оно может пролить свет на роль разных полушарий мозга в таких важнейших формах человеческой деятельности, как язык, мате матика, музыка. Одно из полушарий мозга, управляющее зву- ковой речью, по своему происхождению оказывается боле( молодым, чем полушарие, связанное с передачей информации посредством зрительных и пространственных образов. Время появления звукового языка, развития особых функций соответ- ствующего полушария (обычно левого) и управляемой этим же полушарием основной руки (обычно правой) определяет важнейший рубеж в эволюции человека.

Во всех ранних человеческих обществах различие правой и левой руки входило в систему основных двоичных противо- положностей, определявших строение обрядов и мифов. Поэто- му оказывается естественным переход от кибернетической мо- дели соотношения между правым и левым полушариями мозга, предлагаемой в первой главе книги, к исследованию двоичных кодов в человеческой культуре и языке, которому посвящена вторая глава. Двоичные коды долго сохраняются и в поздней- ших культурных традициях.

Достаточно напомнить, что в своих истоках современная математика восходит к пифагорейцам, по учению которых дво- ичная противоположность чета и нечета определяла всю при- роду мира. Недавние физические открытия, касающиеся сим- метрии элементарных частиц, позволяют увидеть глубину ин- туиции, скрытую в ранних научных прозрениях. Сходное с древнегреческим пифагорейским учение о чете и нечете было развито в древней теории искусства Дальнего Востока (Китая и Японии) и возрождено в трудах такого крупнейшего худож- ника и искусствоведа нашего века, как С. М. Эйзенштейн.

Двоичное противопоставление чета и нечета сохраняет значи- мость и для современной науки. Поэтому оно и выбрано как заглавие книги.

В первой главе рассматривается комплекс, состоящий из двух машин или двух полушарий мозга одного человека, а в третьей (последней) главе изучается простейший коллектив, в который входят двое — человек и его собеседник. Собеседни- ком человека может быть или другой человек, или вычисли- тельная машина. Одну из основных трудностей при решении задачи общения между человеком и машиной на обычном язы- ке представляет понимание слов «я» и «ты», которыми друг друга называют собеседники. Исследование двоичного противо- поставления «я» и «ты» ведет к обсуждению проблемы диалога. Она принадлежит к числу самых основных для науки XX века. От диалога человека с машиной изложение в книге переходит к диалогу между двумя людьми, а далее — между двумя цивилизациями, одна из которых может быть внеземной.

Всякого, кто следит за развитием областей знания, занима- ющихся исследованием языка в связи со строением мозга, не покидает чувство, что он присутствует при таких сдвигах в науке, от которых дух захватывает. Мне хотелось бы упомянуть нес- колько звеньев в моем собственном вхождении в науку, кото- рые и определили это постоянно растущее чувство удивления перед ее возможностями. Такими начальными рубежами были:

Семинар по некоторым применениям математических методов исследования в языкознании, который вел покойный П. С. Куз- нецов вместе с В. А. Успенским и со мной в Московском уни- верситете в 1956—1958 гг.;

многократные встречи с Р. О. Якоб- соном в 1956—1967 гг., во время которых дискутировались предложенные им модели двоичных противоположностей в язы- ке и других системах знаков;

частые письменные и устные обсуждения в 1957—1962 гг. с А Н. Колмогоровым многих вопросов кибернетики, о которых идет речь в книге;

разборы в 1959—1961 п. поражений головного мозга, вызывающих расстройство речи (афазию), в лаборатории, которой руково- дил недавно скончавшийся А.Р. Лурия в Институте нейро- хирургии, работа над вопросами физиологии речи в 1962 г.

в лаборатории Л. А. Чистович в ленинградском Институте фи- зиологии;

многолетние совместные занятия с В. Н. Топоровым структурой мифологических, ритуальных и других знаковых систем.

Мне хотелось бы помянуть добрым словом покойного свое- го друга М. Л. Цетлина, в котором поражало сочетание бес- страшной глубины научного проникновения с конкретностью инженерной реализации кибернетических идей, и незабвенного И- А. Соколянского, чьим замечательным работам по языку слепоглухонемых посвящен особый раздел книги.

Без этих начальных импульсов книга не была бы написана, хотя ни один из названных и неназванных моих коллег не мо- жет считаться ответственным за те из предлагаемых или из- лагаемых гипотез, которые могут оказаться спорными.

Первоначальный текст книги, законченный в октябре 1976 г., был прочитан И. Б. Гутчиным и И. М. Ягломом, сделавшими многочисленные замечания. Ю. И. Манин познакомил меня в это же время с рукописью своей работы о двойственности, совпадение с отдельными положениями которой было для меня приятной неожиданностью. При подготовке окончательного текста были полезны обсуждения математических моделей морфогенеза с их создателем Р. Томом в конце декабря 1976 г.— январе 1977 г. Благодаря любезности Л. Я· Балонова и B. Л. Деглина автор получил возможность включить в книгу некоторые предварительные результаты производимых совместно с ними разборов семантических ассоциаций у больных при левосторонних и правосторонних электрошоках.

Книга не могла бы быть написана без постоянной помощи C. Л. Ивановой.

Январь 1977 г.

ПРАВОЕ — ЛЕВОЕ Если мы можем охватить взглядом объект во всех его дета- лях, правильно понять и мысленно его воспроизвести, то мы имеем право сказать, что... он нам принадлежит, что мы приоб- ретаем некое господство над ним. И так частное всегда ведет нас к общему, общее — к частному Оба взаимодействуют при любом рассмотрении, при любом изложении.

Здесь следует предпослать некоторые общие положения.

Двойственность явления как противоположность.

Мы и предметы, Идеальное и реальное, Свет и тьма, Чувствительность и рассудок, Тело и душа, Две души, Фантазия и разум, Дух и материя, Бытие и стремление, Бог и мир, Две половины тела, Мысль и протяженность, Правое и левое.

И. В. Гете. Полярность МОЗГ КАК СИСТЕМА ИЗ ДВУХ МАШИН При решении значительного числа наиболее сложных задач, возникающих перед вычислительной техникой, в последние годы все чаще становится необходимым создание целых комплек- сов вычислительных машин. В частности, во многих случаях ока- залось практически наиболее разумным создание комплексов из двух машин, работающих как единая система.

Для оптимального зрительного вывода информации из вычислительной машины на экран были разработаны подоб- ные системы, представляющие собой двухмашинный комплекс.

Потребность в наличии именно двух машин была обусловлена тем, что системы управления должны одновременно решать две существенно различные задачи: обработка и подготовка к выводу всей информации и реализация изображения на экране [3].

В двухмашинном комплексе (типа разработанного в Инсти- туте прикладной математики АН СССР) каждая из двух ма-| шин решает свою собственную задачу — более общую (плани- рование) и конкретную, связанную с манипуляциями в реаль- ном пространстве — времени. Это характерно и для новейших!

роботехнических систем.

Хотя название «робот» было изобретено чешским писателем Чапеком более полувека назад (в пьесе «Р.У.Р», описывающей j роботов — искусственных слуг человека), их широкое примене- ние начинается только в последние годы. Роботы используются прежде всего для работ опасных, вредных или малодоступных для человека, например в морских глубинах, куда опускают гидравлические манипуляторы (в частности, построенный в Ин- ституте океанологии АН СССР), или в космосе, где за.автома- тической станцией «Луноход-1» последовали робототехнические устройства для изучения разных планет. Автоматизация произ- водства в таких индустриально развитых странах, ощущающих нехватку рабочей силы, как Япония, привела в последнее деся- тилетие к быстрому росту числа промышленных роботов: в мире их насчитывается уже более чем десять тысяч. Конструи- рование роботов более совершенных типов составляет сейчас практически едва ли не самую важную сторону работ по так называемому «искусственному интеллекту».

Технические достижения в области построения роботов в большой мере определяются знаниями о соответствующих физиологических системах у человека. Так, успешное построе- ние шагающих роботов (в том числе человекоподобных — «внешних скелетов» — протезов, помогающих калекам пере- двигаться несмотря на неподвижность их собственных ног) и у нас [4], и за границей [5] оказалось возможным, в част- ности, благодаря приложению идей замечательного физиолога Николая Александровича Бернштейна (1896—1966)—одного из предвестников кибернетики. Еще в 1935 г. Н. А. Бернштейн обосновал мысль о многоуровневом иерархическом построении движений, которая и была воплощена в системах шагающих и некоторых других [6] роботов.

Динамические системы с таким большим числом степеней свободы, как человеческий организм (использующий около 800 мышц для различных движений), не могут управляться из одного-единственного центра. Существует целая иерархия со- подчиненных друг другу центров разных уровней, каждый из которых в известной мере независим — в пределах, которые устанавливаются центром более высокого уровня. Эта точка зрения, намеченная Н. А. Бернштейном и развитая в киберне- тических исследованиях И. М. Гельфанда и М. Л. Цетлина, привела двух последних ученых к выводу, согласно которому «сложная многоуровневая система управления рассматривается как совокупность подсистем, обладающих относительной авто- номией» [7. с. 198], Организм взаимодействует с внешней средой. Информация, из нее получаемая, также должна постоянно учитываться при построении и корректировке движений. Поэтому одной из важ- нейших проблем, вставших перед кибернетической физиологией и современной робототехникой, является выяснение того, как связанные друг с другом системы управления взаимодействуют с внешней средой.

Роботы должны манипулировать с реальными объектами.

Поэтому управление аппаратурой робота должно производиться в реальном масштабе времени. Для этого требуются такие специфические устройства, которые могли бы производить те- кущее преобразование информации и частое прерывание мани- пуляций робота. Выполнение этих задач нецелесообразно сое- динять с процессом планирования и построения движений ро- бота. Поэтому, как это и делается в двухмашинных комплексах (в СССР осуществленных, в частности, на основе соединения машин БЭСМ-6 и М-6000), решение первой задачи (управление в режиме реального времени) выделяется: его осуществляет отдельная вычислительная машина [152, с. 289].

Примером двухмашинного комплекса этого типа может быть робот Эдинбургского университета Марк 1,5, обладающий «глазом» — телевизионной камерой и «рукой» (роботы такого типа носят название «система глаз—рука») (рис. 1). И «глаз», и «рука» робота присоединены к небольшой вычислительной машине (16-разрядной ЭВМ Хониуэлл-316), которая в извест- ной мере независима от связанной с ней большой вычислитель- ной машины (ICL-4130), работающей в режиме разделения времени.

Машины связаны между собой двумя каналами связи, по которым данные могут передаваться в двух противоположных направлениях: машины могут спрашивать друг друга и отве- чать друг другу. Малая вычислительная машина управляет «рукой» робота и совершает грубую обработку изображений, полученных от «глаза», тогда как большая вычислительная машина осуществляет общее -планирование всей работы робота и детально обрабатывает всю зрительную информацию, пере- даваемую ей малой машиной [8].

Аналогично устроена и система «глаз — рука», разрабаты- ваемая и совершенствуемая на протяжении ряда лет в Стен- фордском университете (США). На этапе, отраженном в пуб- ликациях 1971 г., в состав двухмашинного комплекса входила большая вычислительная машина (РДР-10), которая строила планы движения руки и обрабатывала информацию, получен ную роботом с помощью телевизионной камеры, и малая вы- числительная машина (PDP-6 с оперативной памятью 128 ки- лослов), обслуживающая двигатели телевизионной камеры управляющие устройства руки и другие аппаратные cред- ства [9].

В более новом варианте Стенфордского робота, предназна- ченного для автоматизации процесса сборки заданного объек- Рис 1. Схема робототехнический системы «глаз» — «рука» типа робота Эдин- бургского университета Марк 1,5:

Р —рука;

ТВ — «глаз», С — «среда», в которой работает робот;

м — малая вычисли- тельная машина;

— большая вычислительная машина, с разделением времени;

F1, F2 и H1 H2 — каналы связи между вычислительными машинами и манипуляторами та из деталей, двухмашинный комплекс, управляющий дву- руким роботом, состоит из большой вычислительной машины (PDP-10) и малой вычислительной машины (миникомпьютера PDP-11/45), обеспечивающей работу нескольких автоматиче- ских устройств (манипуляторов, в частности искусственных «рук») в режиме реального времени [10].

Создатели Стенфордской системы объясняют этот принцип организации управления тем, что вычисление траектории «рук» двурукого робота требует длительного времени, но не критично по времени в отличие от обслуживания манипулято- ров Как и все сложные живые организмы, робот, работающий во внешней среде, испытывает цейтнот Нехватка времени для принятия решений у системы с боль- шим числом степеней свободы ведет к необходимости выбора из двух возможностей· можно либо принять на\дачу первое попавшееся решение (этим, между прочим, объясняется с ки- бернетической точки зрения роль гаданий для принятия важ- нейших решений в таких древних коллективах, как римское общество), либо разработать специальное устройство («испол- нительный орган») для быстрого принятия необходимых реше- ний на основе переработки текущей экспресс-информации Такое разделение власти «исполнительной» — программ, управ- ляющих манипуляторами в режиме реального времени,— и «законодательной» — общих планов работы робота — и про- водится в новейших системах «глаз—рука».

Выделение особого «исполнительного» управляющего устрой- ства, работающего в реальном пространстве — времени, пред- ставляет собой значительно более общий принцип, чем нали- чие специализированных систем управления для отдельных манипуляторов («рук») или воспринимающих органов («глаз») робота. В общих схемах роботов, основанных на аналогиях с мозгом позвоночных, уделялось достаточно внимания необ- ходимости таких специализированных систем управления, как, например, решающие устройства разных уровней для обработки правого и левого изображений, получаемых бинокулярной теле- визионной камерой [11, с.116, фиг 1].

Наличие подобных специализированных устройств, осущест- вляющих предварительную обработку информации из внешней среды и управляющих манипуляторами, признается характер- ной чертой всех разрабатываемых в настоящее время «интел- лектуальных роботов» [12, с. 160, фиг. 7.1]. Но сопоставление принципов организации этих роботов и центральной нервной системы человека требует рассмотрения двух важнейших проб- лем. Во-первых, следует выяснить, как соотнесено в них деле- ние на специализированные и общую системы управления с делением на «исполнительное» управление в реальном про- странстве — времени и планирование. Во-вторых, необходимо установить, как соединяются вместе разные специализирован- ные устройства.

Рассмотрим принципиальную схему такого робота, который снабжен двумя телевизионными камерами (как, например, эдинбургский Марк 1,5) и двумя руками (как стенфордская система «глаз — рука»). Управление роботом, который должен манипулировать объектами с помощью двух «рук», в простей- ших случаях (в разрабатываемых роботах для автоматической сборки) осуществляется последовательно. Вычислительная ма- шина поочередно управляет каждой из двух «рук», причем, закончив операцию управления одной «рукой», система дает сигнал внутреннего прерывания.

Это временное решение, идущее по традиционному пути последовательных операций, вероятно, сменится в недалеком будущем построением параллельно работающих вычислитель- ных систем. Работа каждой из двух рук может управляться одновременно функционально разнородными, но неразделимы- ми вычислительными системами (предполагается, что именно такие системы и станут основными в четвертом поколении вы- числительных машин).

Ограничение на число телевизионных камер — «глаз» и ма- нипуляторов— «рук» накладывается, по-видимому, не столько соображениями человекоподобности, существенными только для определенного класса роботов (типа шагающих «внешних скелетов» — медицинских протезов, приспособленных к особен- ностям человеческого тела), сколько другими причинами.

Прежде всего, в структуре новейших роботов, как и живых ор- ганизмов, моделями которых они являются, сказываются про- стые принципы симметрии, во многом определившие строение растений и животных в ходе эволюции.

Согласно формулировке акад. М. С. Гилярова «все активно передвигающиеся животные имеют наружную двустороннюю симметрию, как билатерально симметричны и все наши сред- ства транспорта (лодка, самолет, автомобиль и т. д.)» [13, с. 70]. И двусторонняя (билатеральная или зеркальная) симметрия тел животных, и сосредоточение пространственного анализа в головном мозге, что ведет в дальнейшем к разобще- нию переднего мозга на два парных полушария [14], выводятся из основных характеристик поведения животных и внешней среды.

В зеркальной симметрии животных и построенных' челове- ком передвигающихся технических устройств можно видеть проявление принципа сохранения симметрии, впервые выдви- ннутого Кюри: симметрия физического тела, находящегося в некотором пространстве, определяется симметрией этого про- странства [15]. Группа симметрии двух объектов, составляю- щих единое целое, является общей высшей подгруппой групп симметрии этих объектов [16, с. 14].

Соображениями симметрии может быть мотивирована чет- ность числа органов животных и манипуляторов активных пере- двигающихся роботов (в отличие от «одноруких» неподвижных роботов первого поколения). Но само число органов и манипу- ляторов этим не задается;

теоретически роботы могут быть многорукими, как древнеиндийские или древнемексиканские боги, и многоглазыми, как мифологические чудища античности или древнего Китая.

На примере уже частично осуществленных роботов — «многоножек» (рис. 2) мож- но видеть, как развитие ро- ботов в известной мере параллельно биологической Рис. 2. Шагающий робот — эволюции. При увеличении «многоножка» числа «ног» робота могут возрастать трудности управ- ления им, связанные с числом степеней свободы в каждой из конечностей. И биологическая эволюция, и развитие техники делают выбор из двух возможностей. На ранних этапах эволю- ции возможны системы, состоящие из очень значительного числа органов (например, конечностей) с относительно неболь- шим числом степеней свободы в каждом из них (так упрощен- но можно описать структурный тип морфологии членистоногих).

На высших этапах эволюции (у позвоночных) число органов (в пределах, заданных билатеральной симметрией и противо- постановлением задней и передней части) минимально, но число степеней свободы в каждом из органов может быть значитель- ным.

Очень упрощая, можно было бы сказать, что для робота, передвигающегося в вертикальном положении, четырех или трех «ног» много, а одной — недостаточно. Число «рук» (и пря- мо с ними соотнесенных глаз) определяется прежде всего ха- рактером задач, ставящихся перед роботом. Например, для ав- томатизации сложных процессов типа сборки объекта из деталей и манипуляций с различными инструментами необхо- димо взаимодействие двух манипуляторов, один из которых (по функции сходный с левой рукой) удерживает детали в за- данном положении, а другой (функционально сходный с пра- вой рукой) производит с ними нужные операции [17, с. 92].· При увеличении числа степеней свободы каждой из рук и при возрастании требуемой точности обработки зрительных изображений для управления роботом могут потребоваться не большая и малая вычислительные машины (как в уже осу- ществленных к настоящему времени машинных комплексах), | а две большие вычислительные машины примерно одного клас- са, снабженные специализированными устройствами.

Будущего робота, характеризующегося билатеральной сим- метрией, можно себе представить как двурукого и двуглазого, Каналы передачи информации от глаза и руки к вычислитель- ной системе могут перекрещиваться по типу организации кана- лов информации в центральной нервной системе (рис. 3). Если две вычислительные машины, управляющие таким роботом, решают также и задачи ввода и вывода языковой информации и осмысления фраз на устном языке, то в' подобном двухма- шинном комплексе можно было бы видеть модель двух полу- шарий головного мозга человека.

Сопоставление системы двух полушарий головного мозга, с комплексом вычислительных машин (в частности, с двучлен- ным комплексом) может представить интерес и для работ по «искусственному интеллекту», и для изучения мозга. Такое со- поставление в какой-то степени проясняет универсальность причин, по которым именно двухмашинный комплекс оказывав ется наиболее эффективным способом организации вычислив тельных систем.

Всякая кибернетическая система (автомат или комплекс автоматов) решает конкретные задачи в определенной среде.

Поэтому различие самой системы и среды предполагает необ- ходимость выделения в системе такой подсистемы, которая от- ветственна за ориентацию в данной конкретной среде или за решение данной конкретной задачи. Наряду с таким текущим решением неотложных задач всякая кибернетическая система занята планированием своего поведения в целом.

Одной из ведущих идей кибернетической физиологии актив- ности, созданной Н. А. Бернштейном, было наличие у каждого живого организма планов его будущего поведения [18]. По этой именно причине организм нельзя описать простыми схе- мами, включающими только его память (прошлое системы) и реакции на внешние стимулы (настоящее системы). Живая система всегда в какой-то мере обращена к будущему. А вклю- чение планирования будущего как важнейшего составного звена управления предполагает выделение соответствующей подсистемы. Поэтому и неизбежно наличие хотя бы двух выв деленных подсистем: одной, решающей текущие задачи и ориентирующейся в реальном пространстве — времени, и дру- гой, планирующей будущее поведение всей системы.

Этому не противоречит то, что каждая из подсистем - и «законодательная» (планирующая) часть, и часть «исполни- Рис. 3. Схема управления роботом с билатеральной симметрией:

M1 — «левая» большая вычислительная машина;

М2 — «правая» большая вычислительная машина;

F1, F2 — каналы связи между вычислительными машинами: MHl и МH2 - спе- цализированные устройства для управления «правым» и «левым» манипуляторами;

М1—ТВ и М2-ТВ — специализированное устройство для управления движением «правой» и «левой» телевизионной камеры и обработки правого и левого изображения: Н1 — мани- пулятор (искусственная «правая рука»). Н2 - манипулятор (искусственная «левая ру- ка»);

а1, а1', а2, а2' — каналы передачи информации между большими вычислительны- ми машинами и специализированными устройствами, b1, b1', b2, b2' — каналы передачи оптической информации и сигналов, управляющих движениями телевизионных камер;

с1, с2 — каналы управления манипуляторами;

С — среда, в которой работает робот;

е — объекты с которыми работает робот тельная» — может, в свою очередь, иметь при себе подсобные специализированные устройства (в том числе — в случае вы- числительной системы — и особые машины). Сходным образом и каждое полушарие мозга имеет ряд специализированных от- делов (затылочный, теменной, височный, лобный), каждый из которых ведает различными функциями. Двучленность комп- лекса (как машинного, так и состоящего из двух полушарий) нисколько не исчерпывает его описания (даже на уровне общей структуры или «макроструктуры»), но дает исходную схему для описания.

Предположение о том, что работу головного мозга можно в определенном смысле моделировать именно двухмашинным комплексом, было высказано автором настоящей книги в 1962 г. [19, с. 92]. Реальность такой модели подтверждается в настоящее время как кибернетическими работами по созда- нию двухмашинных комплексов, так и нейрофизиологическими экспериментами последних лет, полностью перевернувшими взгляды на соотношение двух полушарий мозга.

ДВА ПОЛУШАРИЯ Согласно традиционным выводам нейрофизиологии, у взрослых людей (в подавляющем большинстве случаев — прав- шей) левое полушарие считается доминантным — главным. Оно управляет движениями главной — правой — руки и речью (как будет видно из дальнейшего изложения, некоторые важные функции, связанные с речью, исполняет другое полушарие;

в этом смысле термин «доминантный» несколько условен).

Функции правого полушария, которое у правшей ведает левой рукой, до последних лет оставались неясными, хотя удивитель- ная для того времени догадка о них, теперь подтвердившаяся, была высказана английским неврологом X. Джексоном еще 100 лет назад. Джексон полагал, что правое полушарие заня- то прежде всего наглядным восприятием внешнего мира — в отличие от левого полушария, которое преимущественно уп- равляет речью и связанными с ней процессами. Что же касает- ся звуковой речи, правое полушарие, по Джексону, может про- изводить только такие словесные формулы, которые как бы не членятся на части, а целиком служат автоматически произ- носимым обозначением целой ситуации. «Здравствуйте!», «По- жалуйста!», «Простите!». Проверка и уточнение этой гипотезы оказались возможными лишь недавно благодаря материалу, накопленному при нейрохирургических операциях над мозгом, в частности при рассечении двух полушарий мозга (ср. [149]).

Левое («доминантное» — в традиционной терминологии) полушарие соединено с правым несколькими соединительными путями (рис. 4). Основным из них является мозолистое тело, состоящее из волокон, которые соединяют кору двух полуша- рий. Кроме мозолистого тела, есть и другие соединительные тракты — комиссуры (передняя комиссура, задняя комиссура, зрительный перекрест — хиазма). Исследование этих соедини- тельных связей, и их расположения может представлять значи- тельный интерес с точки зрения общей кибернетической теории.

Рис. 4. Соединительные связи между полушариями головного мозга:

1 - мозолистое тело;

2 - промежуточная масса;

3 - передняя комиссура;

4 - зрительный перекрест (хиазма);

5 - задняя комиссура Геометрическое строение мозга, как предположил еще около 20 лет назад акад. А. Н. Колмогоров, приближается к такому идеальному типу, который может быть теоретически рассчитан для любого комплекса автоматов. Такие автоматы, обменивающиеся между собой информацией, должны распо- лагаться на поверхности шара, тогда как середина шара дол- жна быть занята соединительными связями между ними. Рас- положение нейронов и их комплексов в коре головного мозга в некотором приближении соответствует этой идеальной модели (рис 5).

Следует заметить, что сама по себе эта кибернетическая проблема значительно шире, чем вопрос о геометрии мозга Сходные принципы обнаруживаются при исследовании челове- ческих поселений — от древнейших до современных «сверхгоро- дов» (мегаполисов). Величай- ший архитектор XX века Ле Корбюзье всю свою жизнь стремился к созданию строгой науки о градостроительстве - о геометрии города. Он подчер- кивал значение «радиально- концентрических форм» города для решения проблемы кризиса городов в машинный век [20, с. 275]. Реальность предложен- ных Корбюзье проектов боль- ших городов (рис. 6) (начиная Рис. 5· Расположение автоматов на с его известного плана трех- поверхности шара:

миллионного города) под- ———— связи между автоматами (ней- тверждается тенденциями сов- ронами) на поверхности;

— — — — вну- тренние соединительные связи ременного строительства сверх- городов.

Эти мысли Корбюзье близ- ки и к тем идеям математиков об идеальной геометрии коллектива автоматов, которые согласу- ются со структурой человеческого мозга. Понимая под бионикой ту родственную кибернетике (если не входящую в кибернетику) область современного знания, которая ищет в живых системах модель для технических решений, можно было бы сказать, что в духе бионики мозг человека оказывается моделью для сверх- городов будущего.

Пользуясь этими архитектурными сопоставлениями, можно сказать, что ближайшую аналогию к головному мозгу челове- ка (как бы срез его модели на плоскости) представляют селе- ния первобытных племен: в них (как у индейцев бороро в Бразилии) круг, образуемый хижинами на периферии, делит- Рис. 6. План «идеального» города по Корбюзье ся пополам между двумя половинами племени, тогда как в центре находится место встреч членов обеих половин (рис.7).

В человеческом мозге роль такого места встреч играют соеди- нительные пути между двумя полушариями — такие, как мо- золистое тело.

Если вернуться к аналогии с двухмашинным комплексом и использовать терминологию теории вычислительных систем, то можно сказать, что мозг в норме представляет собой нераз- делимую систему из двух функционально разнородных «ма- шин»— полушарий. Разделение этих полушарий, исключитель- но важное для выявления функций каждого из них, оказалось возможным при операциях, когда для лечения эпилепсии пере- резались соединительные тракты между полушариями (рис. 8).

При этом был открыт поразительный факт: два полушария начинали вести себя как две независимые друг от друга систе- мы или как «два мозга» по формулировке Газаниги — одного из крупнейших исследователей, проводивших эти операции.

Рис. 7. План селения индейцев бороро в Бразилии:

МД — мужской дом;

1 — высший брачный класс внутри клана;

2 — средний брачный класс внутри клана;

3 — низший брачный класс внутри клана Всего нагляднее это обнаружи- лось в поведении одного боль- ного, который левой рукой на- чал в ярости трясти свою жену, а правой рукой (в буквальном смысле не знавшей, что и зачем творит левая) помогал жене ус- мирить свою же левую руку.

Большинство больных, пере- несших операцию рассечения мозолистого тела и других сое- динительных трактов (комис- сур), ведет себя как нормаль- ные люди. Более того, было об- наружено, что некоторые люди рождаются с разъединенными Рис. 8. Два полушария головного полушариями, что не мешает мозга, разделенные нейрохирургом им жить. Исследование таких для лечения эпилепсии:

больных позволило немецкому 1 — мозолистое тело;

2 — передняя ко- неврологу X. Липману еще до миссура, 3 — комиссура гиппокампа первой мировой войны выявить некоторые характерные особен- ности каждого полушария. В то время на эти работы не было обращено должного внимания Лишь много позднее вновь бы- ло установлено, что разъедине- ние полушарий позволяет по- ставить такие эксперименты, которые проясняют функции каждого из двух полушарий [21, 22].

Эксперименты основаны на том, что в норме правая поло- вина поля зрения проецируется в левое полушарие мозга, а ле- вая половина — в правое полу- шарие. Если у больного рассе- чен зрительный перекрест, где Рис. 9. Эксперимент, позволяющий встречаются зрительные волок- определить функции двух полушарий на, ведущие от глаз к мозгу, то мозга правое полушарие будет связа- но только с левым глазом и по- лучать информацию только от него, тогда как левое полуша- рие будет получать информацию только от правого глаза (рис. 9).

Когда на экране для левого глаза (для правого полушария) вспыхивает изображение ложки, больной должен найти ложку среди других предметов за экраном, что он может сделать левой рукой, управляемой правым полушарием. Эту задачу он решает легко. Но назвать ложку «ложкой» он не может, потому что на- зывание предметов относится к функциям левого полушария.

В последнее время проведена большая серия эксперимен- тов того же типа над людьми с нерасщепленными полушария- ми, которая в целом дала сходные результаты и привела к вы- воду о еще более слабых языковых возможностях правого полушария в норме [23]. Клинические данные о функциях каж- дого из двух полушарий извлекаются также из наблюдений над больными с травматическими поражениями одного из полуша- рий. Это давно уже позволило определить связь доминантного полушария с речью при дальнейшем подразделении функций разных отделов коры доминантного полушария: одни.отделы отвечают за анализ звуков речи, другие — за их синтез. Связь левого полушария с анализом речи, а правого — с решением пространственных задач у нормальных людей (правшей) под- тверждается также посредством электроэнцефалографических данных (при нескольких электродах, установленных на поверх- ности каждого полушария) и регистрации движений глаз [24].

Эти же результаты подтверждены при кратковременном вы- ключении одного из полушарий (с помощью электросудорожного шока), в частности при лечении психических болезней [25].

У нормального взрослого человека (с нерасщепленными по- лушариями) правое полушарие (или «правый мозг») можно считать почти совершенно немым: оно может издавать лишь нечленораздельные звуки, подобные реву и визгу. Правое полу- шарие в очень небольшой степени может понимать обращенную только к нему речь -—- преимущественно лишь отдельные сущест- вительные и словосочетания и самые простые предложения (не членящиеся на элементы, как «Спасибо»), Но при этом именно правое полушарие хранит в себе такие сведения, которые позво- ляют толковать смысл слов: оно понимает, что стакан - - это «сосуд для жидкости», а «спички» «используются для зажига- ния огня» [23].

Если воспользоваться принятым в семиотике (науке о зна- ках, системах знаков и текстах) выделением в словах — знаках естественного языка — их «означающей стороны» (звучания) и «означаемой стороны» (значения), то можно сказать, что правое полушарие преимущественно занято означаемой сторо- ной знаков (рис. 10).

Когда у глухонемого человека страдает левое полушарие мозга, правое сохраняет образный язык жестов (каждый из которых передает особое значение как отдельное слово), а спо- собность пользоваться пальцевой азбукой (в которой каждый знак соответствует букве письменного языка) и устным языком, которому обучен глухонемой, теряется. Из этого видно, что в правом полушарии смысл слов («означаемая сторона» знаков или их значения) хранится в такой форме, которая не зависи, от их звуковой оболочки. Этот вывод подтверждается и резулъ- Рис. 10. Означаемая и означающая стороны знака и полушария мозга татами поражения левого полушария у японцев. Грамотные японцы пользуются одновременно иероглификой — понятийным словесным письмом, в котором каждое значение передается осо- бым иероглифом, и слоговой азбукой, записывающей звучание слов, но не их смысл. При поражении левого полушария у японцев страдает слоговое письмо (хирагана и катакана) но не иероглифика [26, 151] (рис. 10, 11).

То, что правое полушарие занимается значениями слов а не их звучаниями в естественном языке, хорошо согласуется с данными о других его функциях. Больные с нарушениями нормальной работы правого полушария не могут разложить картинки так, чтобы получить связный рассказ (т. е. сделать именно то, что необходимо для пользования иероглификой!) Поражение правого полушария делает невозможным запомина- ние (как бы «впрок») бессмысленных рисунков и незнакомых лиц [27, с. 257—258] и узнавание знакомых лиц, даже членов собственной семьи [28, с. 462-463].

Это расстройство зрительных образов связано главным об- разом с поражением височной доли правого полушария. Когда в той же области этого полушария возникает активное поле, связанное с эпилептическим припадком, больной видит зритель- ные галлюцинации. Их можно вызвать и стимулируя мозг больного в том же участке правого полушария электродами.

Соответствующие области левого полушария специализиро- ваны именно на обработке речевых звуков. Это полушарие участвует и в различении других, неречевых звуков, но доста- точно сложным образом: при восприятии звуков, различающих- ся по высоте, у правшей восприятие высокого тона связано с правым ухом, т. е. с левым (доминантным — речевым) полу- Рис. 11. Расстройстве слогового письма при афазии (поражении речевой зоны Брока) у японца.

шарием, а восприятие низкого тона — с правым (неречевым) по- лушарием. То обстоятельство, что это определенным образом зависит от доминантности полушария, видно из опытов, судя по которым у левшей — ситуация обратная;

при исследовании этих музыкальных иллюзий, по-видимому, выявляются более сложные классификационные функции левого полушария, отли- чающиеся от простого частотного анализа. Предполагается, что восприятие высоких тонов соотнесено с тем полушарием, которое занимается обработкой звуковых сигналов естественного языка [29].

Возможно, что специализированные устройства в левом по- лушарии мозга используются одновременно как для частот- ного анализа звуков речи [30, с. 241, 337], так и для анализа определенного типа неречевых звуков (высоких тонов). Что же касается сложных неречевых звуков, их восприятие у правшей преимущественно осуществляется правым (неречевым) полу- шарием [25;

29, с. 103], которое управляет и интонацией (вы- сотно-мелодической стороной) устной речи. Оно же в основном ведает и высшими творческими музыкальными способностями, потому что амузия (потеря этих способностей) наблюдается при поражении правого (неречевого) полушария.

А. Р. Лурия и его сотрудники описали случай, когда извест- ный композитор после кровоизлияния в левом полушарии с на- рушением кровообращения в системе левой средней мозговой артерии потерял дар речи и затем восстановил его частично, но при этом вполне сохранил способность к музыкальной ком- позиции (трудности вызывало у него лишь сочинение вокальной музыки, в которой существенным компонентом является звуча- щая речь). Этому соответствовало то, что левая рука сохраня- ла всю свою подвижность, тогда как правая была парализова- на. Смысл слов был понятен больному, если ему показывали зрительные изображения. Примечательно, что письмо у него было затруднено, но техника музыкальной записи была безупречной [31]. Ранее была описана сходная история болезни композито- ра Равеля.

Наблюдения над многими музыкально одаренными людьми в норме позволили прийти к выводу, что правое полушарие ведает музыкальным творчеством, тогда как левое может ана- лизировать музыку с помощью словесных и буквенных обозна- чений [32, с. 102—105;

150].

К числу функций правого (неречевого в норме у правшей) полушария, кроме восприятия таких конкретно-пространствен- ных образов, как лица людей, понимание смысла слов, сочине- ние музыки, относится и управление многими сложными дей- ствиями: одеванием, пользованием ножницами, складыванием кубиков. Очень упрощая, можно было бы сказать, что в прог- раммах исполнения команд робота из Лаборатории искусствен- ного интеллекта Стенфордского университета, который под- нимает кубики и может поставить их один на другой [17], моделируются некоторые из функций правого полушария.

Правое полушарие занимается управлением движениями человека в конкретном времени и в конкретном пространстве Если воспользоваться кибернетической аналогией с двухмашин- ным комплексом, то можно сказать, что правое полушарие на- поминает машину, работающую в режиме реального времени.

При поражении задней теменной области правого полушария больные теряют восприятие левой стороны своего тела и при- легающей части пространства.

Исследования последних лет позволяют предположить, что эта особенность правого полушария восходит к самым ранним этапам эволюции предков человека. У человека отсутствие ориентировочного рефлекса на стимулы, приходящие с левой стороны, при поражениях правого полушария связывается с путями, соединяющими кору этого полушария с древними глубинными частями мозга [24, с. 286—302]. Древность этого явления подтверждается тем, что аналогичный эффект был обнаружен при экспериментах на обезьянах. У обезьян нейро- ны задней (и средней) теменной области каждого из полуша- рий связаны с управлением вниманием животного по отноше- нию к предметам, расположенным со стороны, противополож- ной данному полушарию [24, с 289—291;

28, с. 466—467].

У человека это явление в форме, близкой к древней, сох- раняется только в правом полушарии При поражении соответ- ствующих теменных областей левого полушария возникает неумение различать категории левого и правого и соответству- ющие им обозначения (слова со значением «левый» и правый»), нарушение способности воспринимать собственные пальцы рук («пальцевая агнозия») и связанных с пальцами ранних культурных навыков — счета («акалькулия»— потеря способно- сти считать) и письма («аграфия» — неумение писать)—явле- ния, которые ранее объединялись термином «синдром Герстма- на» (по имени немецкого невролога, установившего в 1930 г.

возможность их совместного появления). Но каждое из этих явлений может появляться и отдельно от других, лишь иногда ему сопутствующих. Общим для всех явлений, обозначавшихся как «синдром Герстмана», является то, что они связаны с вос- приятием пространства опосредованно — посредством слов (названия «левый» и «правый», названия пальцев и числитель- ные, во многих языках образованные от названий пальцев).

Левое полушарие называет словами левую и правую стороны пространства, тогда как правое полушарие непосредственно в них ориентируется.

Моделирование соотношений между правым и левым полу- шарием могло бы быть достигнуто в таком машинном комп- лексе, в котором языковый «процессор» (специальное устрой- ство для обработки речевой информации) был бы соединен с функционально от него отличным автоматом. Последний должен был бы работать в режиме реального времени и лока- лизовать в конкретном пространстве — времени все процессы, описываемые в языковых высказываниях (рис. 12).

Структура языкового «процессора» обнаруживается при поражениях разных участков коры левого (доминантного) по- лушария [33]. Эти поражения ведут либо к «моторной афа- зии» - - нарушению процессов синтеза речи, связываемых с зо- ной Брока (рис. 13), с дальнейшими подразделениями на отде- лы, вызывающие разные подтипы моторной афазии, либо к «сенсорной афазии» -- нарушению процессов анализа речи, связываемых с зоной Вернике (рис. 13).

При нарушении процессов синтеза речи смысл слова может не разрушаться, тогда как при нарушении процессов анализа речи обнаруживаются тяжелые расстройства значений слов, хотя речь остается грамматически правильной. Эти факты, Рис. 12. Предлагаемая схема двухмашинного комплекса, моделирующего языковые функции двух полушарий открытые еще в прошлом веке (Брока в 1865 г. и Вернике в 1874 г.), но уточненные исследованиями последующего сто- летия [34, с. 834—843], показывают, что речевое полушарие внутри себя имеет достаточно сложную систему специализиро- ванных устройств ввода (анализа, зона Вернике) и вывода (синтеза, зона Брока) речевой информации.

Расстройства, вызванные поражениями систем ввода, имеют черты, общие с нарушениями работы правого (неречевого) полушария, что можно объяснить в общем случае нарушением путей получения информации, нужной для объединения озна- чаемой и означающей сторон знака (ср. рис. 10). В обоих случаях затрудняется ввод данных в левое полушарие: при поражении зоны Вернике нарушается ввод слов в их звуковой форме, при поражениях правого полушария затруднен ввод данных, необ- ходимых для понимания значений слов. Поэтому нарушения значений слов при поражении зоны Вернике, занимающейся в основном анализом означающим стороны, отчасти аналогич- ны тем нарушениям значений, которые вызваны отсутствием информации из правого полушария, где хранятся данные об означаемой стороне знаков. Это показывает, что различные меха- низмы могут вести к внешне сходным последствиям.

Исследование афазии давно привело к наблюдению, имею- щему исключительное значение для уяснения соотношения между функциями левого и правого полушария. С присущим ему блеском этот вывод изложил Выготский: «Во Франкфурт- ском институте были впервые описаны случаи, когда больной, страдавший правосторонним параличом, но сохранивший воз- можность повторять произносимые перед ним слова, понимать речь и писать, оказывался не в состоянии повторить фразу:

«я умею хорошо писать моей правой рукой», — но всегда за- менял в этой фразе слово «правой» словом «левой», потому что он в действительности умел писать теперь только левой рукой, а правой писать не умел. Повторить фразу, которая заключает в себе нечто несоответствующее его состоянию, было для него невозможным» [35, с. 341].

Связь воображения с речью, открытая в этих наблюдениях Блейлера и его школы и подтвержденная анализом детской психологии, важна прежде всего потому, что здесь отчетливо обнаруживается различие между левым речевым полушарием, не прикрепленным к конкретной ситуации, и правым полушари- ем, всегда оперирующим только в реальном времени. Для пра- вого полушария все его высказывания должны быть истинны- ми — ложными могут быть только утверждения левого полушария.

Этот вывод чрезвычайно важен для уяснения соотношений между левым полушарием и логикой, в частности двузначной, основанной на различении истинных и ложных высказываний.

Логические системы позволяют на основании определенных правил установить, является ли полученное (из истинного или ложного) высказывание истинным или ложным. Не приходится сомневаться в том, что такие правила (как и само категориальное разграничение истины и лжи) могут быть со- отнесены именно с левым полушарием. Логический критерий истинности — ложности не имеет ничего обшего с той адекват- ностью некоторым реальным ситуациям, которая составляет характерную черту поведения правого полушария в целом, не Рис. 13. Специализированные устройства для ввода (зона Брока) и вывода (зона Вернике) устной речи в левом полушарии способного отрешиться от конкретной специфики данной ситуации.

Поэтому едва ли можно считать удачной ту кибернетичес- кую модель мозга, которую недавно предложил М. Арбиб.

Критикуя подход, при котором'информация, вводимая в маши- ну, обязательно задается в языковой форме. Арбиб предложил несловесную модель, оперирующую непосредственно с сигнала- ми из среды. Но машина Арбиба настолько же далека от чело- веческого мозга, как далеки от поведения обычного человека те мудрецы из Лапуты в «Путешествиях Гулливера» Свифта, ко- торые решили не пользоваться словами, а всякий раз показы- вать ту вещь, о которой идет речь.

Если модель должна воспроизводить существенные черты общей структуры мозга, то в ней нужно добиваться соединения несловесной «исполнительной» подсистемы, работающей в ре- жиме реального времени и в этом отношении аналогичной пра- вому полушарию, с планирующей «законодательной» подсисте- мой, которая в существенной степени занята построением язы- ковых (и логических) высказываний. Функции такой подсисте- мы в известной мере были бы аналогичны роли левого полу- шария.

ГРАММАТИКА И СМЫСЛ Грамматический анализ (разбор) и синтез (порожде- ние) предложений, с одной стороны, и смысловой анализ и синтез речевых высказываний, с другой, в центральной нервной системе разделены между двумя полушариями. Левое полушарие ана- лизирует (разбирает) и синтезирует (порождает) предложения,.используя всю грамматическую информацию и лишь ту (отно- сительно небольшую) часть информации о значении слов, кото- рая прямо примыкает к грамматике. Так, к функциям левого полушария относится различение предлогов «над» и «под»— не по отношению к конкретной модели мира, а в достаточно общем смысле, пригодном для любых ситуаций, где применимы эти слова.

Конкретная смысловая информация о внешнем мире, со- держащаяся в толковых словарях естественных языков (и в ана- логичных «тезаурусах» информационных машин), хранится и обрабатывается в правом полушарии. Приблизительную ко- личественную оценку числа словарных единиц в этом массиве информация можно попробовать получить на основании дан- ных о том, что словарь иероглифов (письменных знаков, пере- дающих смысл отдельного слова) и соответствующих им об- разных жестов (в языке глухонемых) хранится в правом (неречевом) полушарии.

Как показывает лингвистическая статистика, число знаков в таких словарях (например, в полном словаре китайских иеро- глифов) можно оценить как k-104 (при 1k10), где k — коэффициент, определяемый многообразием сфер употребления языка или «энциклопедичностыо» передаваемых с его помощью сведений. Величина k-104 близка к среднему размеру неспе- циализированного словаря слов естественного языка.

Реальный объем той словарной (смысловой) информации, которая хранится в правом полушарии, значительно больше, потому что при каждом слове, очевидно, запоминаются ассоци- ированные с ним «толкования» или «пояснения» этого слова, в частности с помощью соответствующих зрительных (или во- обще пространственных) и иных образов. Значительная часть этой информации (в отличие от собственно языковой) кодиру- ется в правом полушарии в несловесной форме, что особенно затрудняет сколько-нибудь реальную количественную оценку.

Оценить только лишь длину (в словах) словарного толкования типа «стакан» — «сосуд для жидкости» недостаточно, потому что, кроме этой информации, со стаканом ассоциированы в правом полушарии и конкретные образы разных стаканов, ви- денных или использованных человеком на протяжении его жизни. Кроме того, очень большое (если не преобладающее) число зрительных и иных конкретно-пространственных образов, хранящихся в правом полушарии, может описываться не од- ним словом, а двумя (например, «железная дорога») или целыми предложениями, а то и пространными текстами.

Но число порядка k-104 позволяет очень приблизительно охарактеризовать те связи между двумя полушариями, которые касаются словаря естественного языка. Каждое из слов этого словаря в целом, хранящегося со всей конкретной смысловой — не собственно языковой — информацией в правом полушарии, должно иметь свое представительство в левом полушарии.

В нем хранятся звуковые и буквенные (в современных письмен- ных языках, где буквы соответствуют с той или иной степенью точности звукам) формы этих слов с соответствующей грам- матической и абстрактной смысловой информацией.

То, что именно левое полушарие является хранилищем конкретных «оболочек» слов, отчетливо видно из новейших ра- бот, посвященных функциям левой лобной доли мозга ( в от- личие от правой, нарушение работы которой ведет к потере способности изобретать любые произвольные фигуры). При поражении левой лобной доли больной теряет способность быстро воспроизводить слова заданной длины, начинающиеся с определенной буквы [28, с. 468]. Способность, дающая воз- можность заполнять клетки кроссворда, принадлежит левому полушарию, тогда как правое хранит в себе ключ к кроссвор- ду — сведения о реальном мире.

Число порядка k-104 характеризует, таким образом, набор словарных соответствий между левым и правым полушариями, хотя этими соответствиями отнюдь не исчерпывается та ин- формация, которой два полушария могут друг с другом обме- ниваться. Особый интерес представляет вопрос о форме, в ко- торой информация из одного полушария передается в другое.

На основании опытов на животных (главным образом обезьянах и кошках) высказывается гипотеза, по которой при наличии мозолистого тела информация записывается в одном полушарии (речевая — в левом, пространственная — в правом) и по мозолистому телу передается из этого полушария в про- тивоположное [24, с. 75—86]. Частичное доказательство этой гипотезы от противного дает открытие Сперри, недавно под- твердившего, что при врожденном отсутствии мозолистого тела одинаковая речевая информация записывается в обоих полу- шариях [36].

При передаче по соединительным путям (комиссурам) ин- формации из одного полушария в другое наблюдается явление зеркально симметричного воспроизведения. Наглядным приме- ром может быть зеркальное письмо (в частности, у левшей), при котором правое полушарие воспроизводит зеркальный об- раз символа (буквы), находящегося в левом [32].

Эксперименты на обезьянах показали, что разрушение час- ти одного полушария, вызванное воздействием алюминиевой пасты, передается при участии мозолистого тела в зеркально соответствующую часть другого полушария. Предполагается, что причиной изменений в этом последнем может быть видео- измененная рибонуклеиновая кислота [37, с. 63], в которой многие видят носителя памяти.

Память человека во многом определяется наличием соеди- нительных связей между левым полушарием, в котором хранят- ся слова в их звуковых оболочках, и правым полушарием с его запасом зрительных образов. Это наглядно видно на примере чу- додейственной памяти С. В. Шерешевского. Объясняя способно- сти своего восприятия слов, позволяющие ему запоминать разные их комбинации, он говорил: «Когда я услышу слово «зеле- ный», появляется зеленый горшок с цветами;

«красный» — появляется человек в красной рубашке, который подходит к нему. «Синий» — и из окна кто-то помахивает синим флаж- ком»... [38, с. 20].

Самые тонкие наблюдатели психической жизни человека — писатели, мыслители, художники — описывают ее как непре- рывный поток зрительных образов, у многих людей напоминаю- щий кинофильм, который человек непрерывно смотрит внутри самого себя. Согласно представлению о правом полушарии как основном вместилище зрительных образов, именно там этот ки- нофильм и должен развертываться. Тогда осмысление человеком любого словесного высказывания можно было бы представить себе как установление соответствий между этим высказыванием и определенным отрезком кинофильма. По аналогии с моделя- ми, предложенными для перевода с одного языка на другой [39, с. 11--12], можно предложить обозначения: —множест- во словесных высказываний, Тr — множество фрагментов «внут- реннего кинофильма», fl — функция, отображающая Тr на.

Для каждого фрагмента t, входящего в Tr (tТr), может быть составлено его словесное описание t’, такое, что t’Tl Для осмысленных высказываний на естественном языке спра- 33 2 Зак. ведливо и обратное: каждому высказыванию t' (t'Tl) можно сопоставить некоторое t (tTr). Нет доказательств тому, что перевод осмысленного высказывания во фрагмент кинофильма и обратно может осуществляться пословно: скорее, можно предположить более сложный характер функции fl.

Некоторые указания относительно характера кодирования значений в Тr могут быть извлечены, например, из строения иероглифов в таких письменностях, как китайская. Особые знаки для передачи глаголов в этих системах письма могут и отсутствовать, их могут заменять сочетания двух знаков, обо- Рис. 14. Сложные иероглифы, получаемые с помощью «монтажа» простых значающих предметы и соответствующих в звуковом языке существительным: знаки для «уха» и «двери» вместе могут означать «слушать» («подслушивать»), знаки для «воды» и «глаза» вместе могут означать «плакать» и т.д. (рис. 14). Такой способ изобразительной передачи того, что казалось бы не- изобразимо, в иероглифических системах письма исследовал С. М. Эйзенштейн (1898—1948)—один из крупнейших наших режиссеров и теоретиков кино. По его мысли, такой монтаж изображений предметов может передавать любую сколь угод- но сложную идею и вместе с тем соответствует ходу ассоциа- тивного мышления, где глагол родится из столкновения двух результатов — начального и конечного [40, с 153].

Австрийский (а позднее английский) логик Витгенштейн, оказавший огромное влияние на современный логический ана- лиз языка, считал, что в каждой языковой картине мира сцеп- ление двух предметов передает отношение между ними (т. е соответствует по смыслу глаголу). Эти гипотезы представляют особый интерес в свете новейших данных, по которым правое полушарие (недоминантное) почти не понимает глаголов в от- личие от существительных. Зрительные и пространственные образы, которыми занято правое полушарие,— это прежде всего образы предметов. Свойства и признаки, а также дей- ствия позднее выделяются при анализе образов предметов.

«Безглагольность» (именной или телеграфный стиль) ха- рактерна и для некоторых типов расстройств речи при сенсор- ной афазии (расстройствах ввода). Один из больных с афазией этого типа, исследовавшихся в Институте нейрохирургии им. Бурденко, рассказывая о своей службе во флоте, не мог употребить без подсказки ни одного глагола: война... моряк...

крейсер... Ленинград... год, два, три... корабль уже... крейсер большой... много мальчиков (в смысле: мужчин)... народа мно- го (воспроизвожу повторенный больным дважды рассказ по двум записям, сделанным мной 15 лет назад).

Хотя в подобных особых случаях психологический механизм, позволяющий говорить одними существительными без глаголов, выступает особенно отчетливо из-за недуга, не подлежит сомне- нию, что и у здоровых людей в норме всегда существует эта возможность. Иначе трудно было бы объяснить, почему оказы- вается возможным использование именного (безглагольного) стиля для передачи внутреннего хода ассоциаций. Так, Досто- евский в конце «Кроткой» сбивчивый внутренний монолог вдов- ца, жена которого только что покончила с собой, передает по- следовательностью безглагольных именных предложений:

«Только одна эта «горстка крови». Десертная ложка, то есть.

Внутреннее сотрясение». Любопытно, что Эйзенштейн именно в таких местах «Кроткой» видел наибольшее приближение к тому внутреннему ходу ассоциаций, которые он сам (вслед за «Улиссом» Джойса) хотел передать в своем киноискусстве [40. с. 120—121].

В поэзии XX века как русской, так и западноевропейской [41], именной стиль стал характерной чертой крупнейших лирических поэтов. Хотя он был намечен уже у таких больших лириков XIX века, как Фет (достаточно напомнить его «Шепот, Робкое дыханье...», «Это утро, радость эта»), его распростра- нение связано с поздним периодом творчества Блока. Именной стиль обнаруживается в тех стихотворениях, строфах, строках, где выступает запись ощущений поэта как таковая:

Ночь. Улица. Фонарь Аптека Бессмысленный и тусклый свет.

В. Б. Шкловский вспоминает слова Блока о том, что ему самому писание стихов напоминало перевод текста на его соб- ственном языке в текст на языке обычном, причем иногда пере- вод не доводился до конца. Можно предположить, что именным стилем часто писались наиболее индивидуально-лирические фрагменты, как бы сохраняющие строение первоначального текста.

В современном русском языке именные предложения всегда воспринимаются в плане настоящего времени. В них можно 35· 2* видеть конкретную пространственно-временную локализацию речи, что подчеркивается и частым включением указательного местоимения этот. Поэтому с чисто лингвистической точки зре- ния кажется вероятной гипотеза о том, что в именном стиле могут сказаться характерные черты значений, соотносимые с правым полушарием, которое связано с ориентацией в реаль- ном пространстве — времени.

Известный французский математик Р. Том, занимающийся построением топологической модели языка, высказал гипотезу, по которой так называемая «глубинная структура» языка (основное смысловое строение фразы) — это наше чувственное восприятие внешнего мира, тогда как «поверхностная структу- ра» (отражаемая в реальных грамматических формах) принад- лежит самому языку [42, с. 121]. Это предположение с точки зрения структуры мозга равносильно допущению, что зритель- ные и другие наглядные восприятия, образующие «кинофильм», демонстрируемый в правом полушарии, описываются посредст- вом звукового языка в левом полушарии.

ГРАММАТИКА ЛЕВОГО ПОЛУШАРИЯ Благодаря хранящейся в левом полушарии грам- матической информации оно может манипулировать словами, сочетая их самыми разнообразными способами. В естествен- ном языке грамматически правильные сочетания слов далеко не всегда являются осмысленными. Это было отчетливо выяв- лено в современной математической теории грамматик, где поэтому строго различается грамматическая правильность и осмысленность: достаточно напомнить хрестоматийный при- мер Н. Хомского «Зеленые идеи яростно спят». Математичес- кая теория грамматик вся строится на описаниях грамматичес- ки правильных предложений, которые могут быть заведомо и неосмысленными.

Математическая теория грамматик нашла особенно широкие приложения в теории языков программирования для вычисли- тельных машин [39]. Существенной идеей теории является разграничение нетерминальных (вспомогательных или проме- жуточных, собственно грамматических) символов, содержатель- но соответствующих синтаксическим категориям (предложение, группа сказуемого, группа подлежащего, имя существительное, глагол), и символов терминальных, соответствующих конкрет- ным словам языка. Вывод предложения в порождающей грам- матике начинается с самых абстрактных нетерминальных сим- волов [например, символ, соответствующий содержательно предложению (Пр), может быть заменен сочетанием символом ГрИм — Группа Имени (подлежащего), и ГрСк — Группа Ска- зуемого]. В конце вывода должна быть получена цепочка тер- минальных символов—конкретных слов (рис 15).

Быстрому развитию математической теории грамматик спо- собствовало то, что, как обнаружил в конце 50-х годов нашего века Н. Хомский, хорошо к этому времени разработанный ап- парат математической логики отвечает требованиям теории грамматик. Идеей, по существу новой для грамматик, было рассмотрение правильно построенных цепочек (независимо от их осмысленности) и правил их порождения как основного Рис 15, Вывод предложения (дерево в порождающей грамматике) Нетерминальные символы;

Пр — предложение, ГрИм — группа имени, ГрСк — группа сказуемого, Г л — глагол, Прил —- прилагательное. Сущ — имя существительное.

Терминальные символы Современная, кибернетика, удивляет, каждого, ученого объекта лингвистики. На этом пути лингвистика сблизилась не только с логикой, но и с другими науками о знаках, рассмат- ривающими текст как главный предмет исследования (в ка- честве примера можно сослаться на правила построения фоль- клорных текстов, разрабатываемые вслед за В. Я· Проппом многими учеными).

В математической теории грамматик грамматики рассмат- риваются как эквивалентные логическим машинам — автоматам определенных типов, а автоматы — как эквивалентные грам- матикам [43, 44]. Этот подход к теории порождающих грам- матик приводит к построению автоматной грамматики, пред- ставляющей синтез фраз языка как работу определенного логического устройства. Обратная задача — анализ языка — практически очень важная для языков программирования [39], решается на основании понимания распознавания как процес- са, обратного синтезу.

Такой подход к грамматикам по существу заложил принци- пы математической теории соотношения между языком и ма- шиной, к которой в широком смысле примыкают гораздо более общие идеи А. Н. Колмогорова (и Неймана) о связи между программой и объектом, который она строит. Теория грам- матик в их отношении к автоматам, бурно развивавшаяся в последние двадцать лет после выхода в свет в 1956 г. первой статьи Хамского, может поэтому оказаться очень важной и для построения языкового «процессора», моделирующего работу левого (речевого) полушария. Тем не менее до настоящего вре- мени теория в основном применялась к искусственным машин- ным языкам, в особенности к языкам программирования, а не к естественным. Развитие теории грамматик почти целиком осуществлялось математиками.

Ситуацию можно сравнить с той, которая когда-то имела место в математической логике. Начиная с Лейбница, крупней- шие мыслители решали проблемы этой науки как бы «впрок».

Лишь в 40-х годах нашего века оказалось, что тем самым были созданы основы для построения современных вычислительных машин. Точно так же абстрактная математическая теория грамматик при дальнейшем ее развитии может явиться мощным инструментом для описания на единой основе разных форм деятельности, которые можно соотнести с работой левого полу- шария: логического вывода, построения грамматически пра- вильных фраз и решения вычислительных задач. В разной сте- пени каждый из этих видов деятельности уже теперь модели- руется с помощью вычислительных машин, представляющих собой аналог левого полушария мозга.

Экспериментальная психология показывает, что человек одновременно может хранить в кратковременной памяти не более 7±2 отдельных дискретных единиц, например слов.

В романе Киплинга «Ким» описывается способ тренировки па- мяти, когда человеку на мгновение показывают несколько ка- мешков и предлагают запомнить, сколько их было. Как ни тренироваться, за один «такт» работы оперативной памяти человеку никак не удается запомнить больше, чем пять-девять камешков.

Как предположили В Ингве и Н. Хомский, в грамматике некоторых естественных языков (в частности, английского) наблюдаются те ограничения, наложенные на деревья пред- ложений, которых можно было бы ожидать исходя из этой модели, построенной с учетом данных экспериментальной пси- хологии. В частности, один и тот же нетерминальный символ (например, Гл — глагол) ограниченное число раз может быть заменен сочетанием, включающим тот же символ (Гл): глагол идти может зависеть от глагола хотеть (хотеть идти), но от самого глагола идти другой глагол уже не может зависеть. Но это еще не проверено строго для многих языков [ср.· 44, с. 242, 280].

Можно предположить, что при дальнейшем исследовании проблемы связи объема памяти человека с допустимой формой деревьев предложений нужно будет прибегнуть и к различению двух видов памяти, соотносимых с двумя полушариями. Левое (точнее, доминантное) полушарие, которое в основном и заня- то построением речевых высказываний, по-видимому, запомина- ет схемы структуры в гораздо большей степени, чем сами кон- кретные словосочетания, образующие эти структуры, отличие от него правое полушарие помнит целостные (глобальные) единства, которые в нем не делятся на составные части.

15 лет назад автор описал одного больного с поражением левого полушария, который сам очень точно сформулировал особенности своей речи: «я не могу по буквам, я могу по сло- вам» [19] Больные с поражением левого полушария не могут писать отдельные буквы, но могут написать сразу свое имя как единое целое [45], точно так же, как они часто не могут строить новые фразы, но в состоянии произнести стандартное словосочетание — клише.

При исследовании особенностей смысловых ассоциаций у больных после кратковременного выключения левого полу- шария обнаруживается, что большинство таких ассоциаций составляют стандартные словосочетания — клише В ответ на слово голубой больной говорит: голубой небосвод, голубое не- бо, на слово голодный — голодный год, на слово страх — без- отчетный страх (при выключении противоположного полуша- рия типичными будут ответы, при которых сохраняется смысл слова, передаваемый его синонимом: голубой — светлый, го- лодный — несытый, страх — ужас) Современная лингвистичес- кая семантика, успешно изучающая возможные правила по- строения стандартных словосочетаний-клише типа безотчетный страх, вплотную подошла к описанию одной из важных языко- вых функций правого полушария.

Разницу между правым и левым полушариями в этом смыс- ле можно соотнести с различием между грамматическими пра- вилами построения высказываний и словарем, где некоторые высказывания могут храниться как целые единицы.

Постановка вопроса о соотношении грамматики и устрой- ства (автомата), который ею пользуется, уже в настоящее время приводит к некоторым интересным результатам в теории грамматик. В частности, исследованы соотношения между сложностью грамматики (длиной правил и числом нетерми- нальных вспомогательных символов) и сжатостью вывода в ней некоторой цепочки: сокращение («сжатие» или «ускоре- ние») вывода цепочки приводит к возрастанию сложности пра- вил [44, с 66—70] Исследования отношений между грамматиками и автомата- ми уже сейчас составляют один из наиболее разработанных разделов теории искусственных языков программирования [39].

Некоторые из полученных результатов связаны и с опытами машинной обработки текстов на естественном языке. В частно- сти, развитие теории автоматов с магазинной памятью прямо было связано с совершенствованием модели обработки текстов по принципу «последний записанный первым считывается».

Этот принцип представляет интерес и для психологии восприя- тия текста человеком.

Используемые в настоящее время вычислительные машины настолько существенно отличаются от «двухмашинного» ком- плекса человеческого мозга, что трудно было бы ждать воз- можности удовлетворительного моделирования всех специфи- ческих особенностей человеческого понимания языкового текста на этих машинах. Но принципиально дискретный характер операций, совершаемых над языками (как естественными, так и искусственными — логическими) левым полушарием, делает уже в настоящее время вполне реальной возможность построе- ния таких программ, которые могли бы воспроизводить некото- рые процессы анализа и синтеза речи в левом полушарии. Эти процессы включают переработку как грамматической информа- ции, так и такой смысловой, которая непосредственно связана с грамматической.

Многие смысловые категории, в одних языках выраженные особой грамматической формой, в других языках скрыты в сло- варных значениях слов и словосочетаний: для русского языка значение «заставить кого-нибудь сесть» (на стул и т. п.) вы- ражается особым производным от глагола сесть — усадить, в других же языках может понадобиться для передачи такого смысла целое сочетание слов. Понятие «иметь» не только во многих естественных языках ( как в русском у меня есть), но и в логических, связывается с глаголом «быть» (и с квантором существования ).

Весьма вероятной представляется гипотеза, по которой всеми этими смысловыми отношениями, а возможно, и всеми абстрактными глагольными смыслами (типа дать), для которых Р. Том предложил топологические модели [42, 46], может ведать левое полушарие, поскольку это — внутриязыковая грам- матика смыслов (напомним, что правое полушарие вообще ис- пытывает большие затруднения при восприятии глаголов).

Точно так же логизированный характер таких отношений, как «над»—«под» («верх»—«низ»), делает вероятным отнесение соответствующих слов и их смыслов к компетенции левого полушария. Но проведение четкой границы между такими внутриязыковыми смыслами, которые можно определить в пре- делах этой грамматики, и значениями, требующими обращения к внешней среде, затруднительно.

При электрошоке, «выключающем» правое полушарие, для больных становятся характерными многочисленные смысловые ассоциации, заменяющие одно слово другим, тождественным или противоположным ему по смыслу: сытый — наевшийся, голодный.

Такие больные легко перечисляют весь набор признаков, которые могут быть у какого-нибудь предмета: жилище — многоэтажное, деревянное, каменное, они иногда заменяют смы- словые ассоциации чисто грамматическими, например, в ответ на слово забота говорят заботиться о ком-нибудь другом, в от- вет на слово злоба — кто-нибудь злится на что-нибудь.

СЕМАНТИЧЕСКАЯ ИНФОРМАЦИЯ ПРАВОГО ПОЛУШАРИЯ Л. Витгенштейн в поздних своих работах пришел к мысли, что грамматика языка определяет абстрактные простран- ства свойств или качеств известного типа: например простран- ство цветов, включающее «красный», «синий», «зеленый», пространство звуковых признаков и т. п. Согласно изложению этой мысли Витгенштейна, которое принадлежит Расселу, о какой-нибудь части стены можно сказать, что она красная, или синяя, или зеленая, или что она любого цвета. Последнее утверждение будет ложным, но не бессмысленным в отличие от утверждения, что стена—громкая. Пространство цветов за- дается левым полушарием.

«Пространством» называется собрание всех возможных осмысленных признаков (например, цветовых). Данные внеш- него опыта (в терминах двухмашинного комплекса — получае- мые правым полушарием) нужны для того, чтобы определить реальный цвет стены— красный, а не синий, тогда как язык задает набор возможностей, из которых человек выбирает не только осмысленное, но и истинное [49, с. 199—200]. В некото- рых условиях может быть достаточным только утверждение, что поверхность окрашена в какой-либо цвет [50, с. 191]. На более специальном языке лингвистической семантики это можно назвать явлением нейтрализации смысловых противопоставле- ний, которые в данном контексте снимаются.

К очень близкому пониманию семантической организации языка подходит в своей топологической модели Р. Том. Он полагает, что над обычным пространством — временем нашего восприятия (в излагаемой модели характерным для правого полушария) надстраиваются различные языковые пространства («семантические поля») (в данной модели характерные для левого полушария) — такие вторичные более конкретные приз- наки, как цвета, пространства свойств, образованных на осно- ве эвклидова (обычного) пространства (сила, скорость и т. д.), наконец, пространства качеств, связанных с человеческой дея- тельностью (смелость, осторожность и т. д.) [42, с. 118].

Формализация модели, отчасти сходной с мыслями Витген- штейна, лежит в основе теории семантической информации Бар- Хиллела и Карнапа [43]. Как поясняет Бар-Хиллел основную идею этой теории, «содержанием высказывания признается класс всех возможных состояний мира, которые несовместимы с этим высказыванием» [51, с. 35]. Например, утверждение «Эта стена — красная» исключает утверждение «Эта стена — не красная». Иначе говоря, в теории семантической информации развивается мысль старых логиков, учивших, что «во всяком утверждении заключено отрицание».

В работе Бар-Хиллела и Карнапа вводится логический язык, состоящий из конечного числа индивидов и предикатов, кото- рые признаются взаимоисключающими или несовместимыми Друг с другом. Описание состояния представляет собой конъ- юнкцию простых высказываний типа (а) («а обладает свой- ством P»). Каждый предикат соотносится с его отрицанием Р(а) («а не обладает свойством Р»). Поэтому всего есть 2n возможных описания состояния. Для каждого описания состояния существует мера m(Z) такая, что 0 т () 1.

Функция меры понимается Карнапом как абсолютная логи- ческая вероятность. Для неложного высказывания i область R(i) является совокупностью всех описаний состояния, для ко- торых i сохраняет силу. Тогда m(i) определяется как сумма m(Z) по всем Z, которые содержатся в R(i).

Мера семантической информации cont(i) определяется как cont (i) = т () i = 1 —т (i).

Как поясняет это определение Бар-Хиллел, «чем больше логи- ческая вероятность утверждения, тем меньше мера его содержа- ния... Наиболее простым математическим отношением, удов- летворяющим этому требованию, является дополнение до 1» [51, с. 38].

По-видимому, построения этого типа представляют собой не- которую формализацию семантических утверждений о действи- тельности, содержащихся в теории Витгенштейна.

Основную трудность представляет разграничение тех логиче- ских признаков, которые можно считать внутриязыковыми, и конкретных признаков, определение которых невозможно без об- ращения и ко всему богатству знаний о внешней среде, храни- мых (и демонстрируемых в «кинофильме») в правом полушарии.

Сколько-нибудь ясную ориентацию в проблеме соотношения грамматики языка и внеязыковых значений, по-видимому, могут дать такие опыты сравнения всех известных естественных и ис- кусственных языков, которые бы позволили выявить универса- лии, присущие большинству грамматик.

Если в каком-либо языке такая универсалия (например, время) выражается не грамматически, а особым словом, ее ско- рее всего можно отнести к сфере влияния левого полушария.

Смысловые преобразования (трансформации по Хомскому) ти- па Цезарь умер Цезарь был убит можно предположительно отнести к области компетенции левого полушария, тогда как преобразования, требующие обращения к сведениям о внешнем мире, типа объяснений многих слов — названий конкретных предметов в толковых словарях, хранятся в правом полушарии.

Увлекательную проблему представляет то, в какой мере синонимические преобразования целых предложений, которыми много занимается современная лексическая семантика, могут быть соотнесены с информацией, передаваемой из одного полу- шария (правого) в другое (левое) и обратно. Одна и та же картина (например, телефильм о спортивном состязании) может быть описана разными словесными способами, которые в определенном смысле эквивалентны (синонимичны) друг другу.

Синонимические отношения смыслового тождества между знаками, хранимыми в разных полушариях, можно предполо- жить для письменного языка в тех случаях, когда одинаковые смыслы передаются либо иероглифом (например, арабской или римской цифрой 3, III), либо сочетанием букв, которое соотнесе- но с последовательностью звуков (три). Согласно данным, полу- ченным при электросудорожном шоке, установление смыслового тождества между разными иероглифическими обозначениями одного и того же числа (арабской или римской цифрами) осуще- ствляется левым полушарием. Правое полушарие объединяет в одну группу иероглифы одного тина (например, римские циф- ры), отделяя их от иероглифов другого типа [52, с. 109, 111].

Физический символ употребляется как иероглиф, но соот- ветствующее ему слово устного языка «скорость» не всегда имеет в точности то же значение, что видно из строки Мандельштама «Свет размолотых в луч скоростей». Такое образное переосмыс- ление математических и других научных терминов происходит не только в искусстве, но и в некоторых научных текстах.

В левом полушарии грамматическая информация хранится в форме, общей для разных языков, видимо, благодаря наличию некоторых генетически передаваемых форм записи этой инфор- мации. Как предположил Хомский, с мнением которого согласны и крупнейшие специалисты в области молекулярной биологии [53], существуют общие для всех людей (для Homo sapiens как вида) врожденные предпосылки усвоения языка.

Только этим можно было бы объяснить скорость усвоения любого языка двухлетним ребенком, оказывающимся в соответ- ствующей языковой среде, и возможность быстрого усвоения грамматики нового языка после того, как изучен родной язык.

Но следует подчеркнуть, что легкость и скорость усвоения отно- сятся именно к грамматике языка (включая и некоторые слова наиболее общего характера), хранимой в левом полушарии, а не ко всем оттенкам значений слов, которые следует соотнести с правым полушарием.

Напротив, усвоение значений слов оказывается процессом чрезвычайной длительности, в какой-то степени не прерываю- щимся на протяжении всей жизни человека. Как убедительно показали эксперименты Л. С. Выготского и других психологов, для ранних этапов усвоения языка характерно такое соединение разных значений слова в одном комплексе, следы которого до- статочно долго сохраняются и позднее.

Особенно отчетливо это явление обнаруживается в младен- ческом лепете. Отдельные звукосочетания в этом лепете (еще до усвоения родного языка) служат как бы фамильным именем для целого комплекса предметов, соединенных по случайным признакам. Так, годовалый Костя звукосочетанием хь называл горячую кастрюлю, горячую лампу, грелку (хотя бы и пустую) и батарею центрального отопления — даже летом, когда она хо- лодная.

У североамериканского индейского племени команчей дети в возрасте примерно от одного до трех лет (пока они не овладели полностью обычным языком племени) творили-со взрослыми на особом детском языке (с очень небольшим словарем— порядка 40 = 22· 10 слов — и упрощенным звуковым составом). Каждое из слов (и одновременно предложений).характеризовалось широкой комплексностью значений: одно и то же слово ?uma:?

(где ? — звук, похожий на последний звук разговорного русско- го отрицания произносимого как (н'е?) могло означать «краси- во!», «хорошо!», «славно!», «дай-ка я тебя причешу!», «дай-ка я тебя одену!» (слова матери ребенку), «вот красивое платье!», «смотри, вот красивая игрушка!», «любая яркая или цветная вещь, привлекательная для ребенка», «красный», «желтый», «синий» [54, с. 245—246].

Фамильными именами, относящимися к разнородным пред- метам, оказываются и многие слова бесписьменных языков так называемых первобытных племен. В австралийском языке аран- та одно и то же слово ngu обозначает корни водяной лилии, скрытые под водой, спящих людей и сон;

кости человека (неви- димые, как и подводные корни) и вопросительное местоимение, относящееся к человеку, не видимому для говорящего.

Предположение о том, что объединение казалось бы разно- родных (со строго логической точки зрения, присущей левому полушарию) предметов в один комплекс характерно именно для правого полушария, может быть подтверждено эксперименталь- но. При электросудорожном шоке, выключающем на время ле- вое полушарие, больной нередко поясняет значение слов, пере- числяя все элементы такого комплекса: слово вода вызывает у него комплекс — лето — купаться — соревнование — плава- ние — жарко: слово купаться вызывает у него комплекс поло- тенце — быть в воде — рыбалка.

Как в истории языка отдельного ребенка после младенчества, так и в истории каждого из естественных языков осуществляется постепенное развитие в сторону таких слов, которые были бы однозначными терминами. На раннем этапе усвоения родного языка ребенок еще не знает значений подавляющего большинст- ва слов, но быстро выучивается их свободному грамматическому соединению. Такая полубессмысленная детская болтовня может считаться хорошей тренировкой тех способностей, которые у взрослого локализованы в левом полушарии.

Подобные грамматически правильные, но не осмысленные тексты под влиянием детской речи проникают и в литературу для детей (например, стихи из «Алисы в стране чудес»). Сходными оказываются и высказывания при некоторых формах шизофре- нии, что можно было бы связать с известной гипотезой о возвра- щении при этой болезни к некоторым психическим чертам, при- сущим раннему детству. Сходные тексты производятся при пора- жении лобных долей мозга [33, с. 54].

Уточнение смысла тех слов, которыми пользуются ребенок, осуществляется, по выводам Выготского, примерно к школьному возрасту, когда (после усвоения письма) ребенок может пользо- ваться словами, соответствующими не комплексу разнородных предметов, а некоторому понятию. Развитие от комплексного мышления к логизированному понятийному в терминах двухма- шинной модели описывается как развитие от типа, характерного для правого мозга, к типу, характерному для левого мозга. При выключении левого полушария во время электросудорожного шока больной теряет способность понимания абстрактных тер- минов, имеющих понятийные значения (здоровье, злоба, ра- дость, религия и т. п.), при полном сохранении понимания на- званий конкретных предметов.

Развитие от комплексных значений к понятийным затрагива- ет только некоторые слова языка (и в разной мере у разных го- ворящих). Это развитие приводит в конце концов к искусствен- ным логическим языкам с предельной однозначностью. Но обна- руживаемые уже в парадоксах и проясняемые в теореме Геделя 55] ограничения, наложенные на такие однозначные системы, заставляют полагать, что стремление к однозначности не может дать окончательных результатов не только в естественных язы- ках, но и в искусственных.

Значение одного слова в естественном языке не отграничено резко от значений всех остальных слов. Язык запрещает смеши- вать значения разных слов только в пределах одной сферы зна- чений: слово собака не может быть смешано со словом кошка, но уже к человеку (в хулительном смысле) или к воину (в каче- стве его восхваления во многих древних языках) его вполне легко относят. Благодаря такой свободе в употреблении слов все говорящие понимают друг друга при различиях в возрасте, знаниях, взглядах. Взаимное непонимание (например, при науч- ных обсуждениях) возникает именно при попытках четко раз- граничить слова.

Нильс Бор, на протяжении всей своей жизни много размыш- лявший о структуре языка, полагал, что ключевые слова есте- ственного языка, относящиеся к психической деятельности чело- века, всегда используются хотя бы в двух (если не более) разных смыслах — например, «воля» в значении «желания» и «свободы», «возможности осуществлять желания» (русское вольному воля).

Бор полагал, что каждое такое слово тем самым относится хотя бы к двум разным «плоскостям» деятельности. Моделью значе- ний слов ему представлялась риманова поверхность поля функ- ций [56].

Несомненно, что принципиально многозначность использует- ся в поэтическом языке. Его особенностью согласно Колмогоро- ву является соотношение, где — мера всех синонимиче- ских преобразований в данном языке, а — коэффициент, харак- теризующий ограничения, наложенные на текст поэтической формой. Энтропия языка = + h, где h — информационная емкость (мера смысловой информации). Невыполнение неравен- ства означало бы невозможность выразить заданные мысли в данной поэтической форме.

При существенно увеличивающемся, характерном для опре- деленных периодов истории литературы, неравенство выполнимо только при существенном увеличении многозначности слов путем образных их употреблений, характеризующих именно поэтичес- кий язык. Поэтому, например, сложность строфики (и рифмовки) «Божественной комедии» Данте в известной мере уже обуслов- ливает характер изощренной образности поэмы. Такие образные употребления позволяют достичь «параллельной» передачи не- скольких значений в одном слове и вместе с тем повышают вели- чину. Оценка последней для обычного языка может быть про- изведена внутри данного языка при сравнении разных языковых описаний одной и той же ситуации (одного и того же фрагмента кинофильма) или же путем сличения разных переводов одного и того же иноязычного текста. Хотя перевод в принципе осуще- ствляется в пределах чисто языковых, требуемые для него смыс- ловые отождествления не могут избежать обращения к внеязы- ковой информации.

Согласно гипотезе о работе мозга как двухмашинного комп- лекса, можно предположить, что поэтическое творчество (как и всякое осмысленное использование естественного языка) осу- ществляется обоими полушариями. Все собственно языковые (грамматические в самом широком смысле) операции над поэти- ческим текстом осуществляет левое полушарие, тогда как неязы- ковая сторона поэтических образов, связанная с поэтическим видением мира, относится к правому полушарию. Весьма веро- ятно, что с ним же связано и музыкальное оперирование со зву- ками речи как с неречевыми целостными комбинациями (подбор- звуков в целом — в определенном смысле «непрерывном» — тек- сте, частным и наиболее широко известным случаем которого являются звуковые повторы), хотя установление звуковых ассо- циаций между индивидуальными парами слов относится к веде- нию левого полушария.

ОТ ЖЕСТА К СЛОВУ В ходе исследования соотношения между функциями левого и правого полушарий установлено, что в индивидуальном развитии каждого ребенка (как и в истории всего человечества как вида) это соотношение устанавливается постепенно.

У современного человека есть генетическое предрасположе- ние к тому, чтобы именно левое полушарие взяло на себя функ- ции речевого. Те части левого полушария, которые у взрослого человека представляют собой специализированные устройства для переработки речевой информации, по величине больше соответствующих частей правого полушария у подавляющего большинства людей (рис. 16. а). При вскрытии увеличение этих областей отмечено у 65 из 100 нормальных людей, примерно одинаковая величина их (рис. 16, б) — у 24, а обратное увеличе- ние соответствующих частей правого полушария (генетически предопределенная наклонность к тому, чтобы быть левшой с правым речевым полушарием) — у 11 [57, 153].

Число порядка 90% для генетически предопределенного пре- обладания речевых функций левого полушария получено и по другим данным [58]. Число левшей в разных обществах колеб- лется вокруг величины порядка 15%, но при этом только Рис. 16. Морфологическая асимметрия двух полушарий мозга:

— мозг с преобладанием речевых зон левого полушария, б — симметричное развитие обоих полушарий (по Гешвинду) у 25—50% левшей не только левая рука является основной, но и правое полушарие является речевым. Особенно важно то, что у детей, умерших сразу после рождения, уже есть эта асиммет- рия полушарий, что подтверждает ее генетическую предопреде- ленность. Левое полушарие уже в младенческом возрасте реаги- рует именно на речевые звуки.

Но эта возможность реализуется у ребенка не сразу. На самом раннем этапе усвоения речи в этом процессе участвуют оба полушария. У детей-- правшей до пяти лет поражение пра- вого полушария может вести к нарушению речи — афазии. Нао- борот, если в этом же раннем возрасте левое полушарие пораже- но травмой или болезнью, его функции может принять на себя правое полушарие, становящееся речевым.

Эксперименты последнего времени показали, что по положе- нию руки во время письма легко можно отличить левшу с пра- вым речевым полушарием от левши, у которого, как и обычно у правши, речью управляет левое полушарие [34, с. 816] (рис. 17).

В возрасте «от двух до пяти» дети обучаются языку так, что грамматика родного языка закрепляется в речевом полушарии на всю жизнь. Если в этом возрасте ребенок не получает возмож- ности овладеть речью, он лишается способности говорить.

«Волчьи дети», подобные Маугли, описанному в «Книге джунг- лей» Киплинга, выросшие не среди людей, а в лесу, среди животных, потом, оказавшись в человеческом обществе, могут научиться всего лишь нескольким словам. Всего известно не- сколько десятков таких случаев. Лучше всего описан случай с мальчиком, найденным в лесу на юге Франции во времена a) 6) Рис. 17. Положение руки при письме в зависимости от функции двух полу- шарий для левши (а) и для правши (б) На верхних рисунках доминантное полушарие совпадает с полушарием, управляющим рукой, на нижних — не совпадает (инвертированное положение руки) Наполеона. Блестяще одаренный врач Итар, пытавшийся обу- чить мальчика речи, оставил подробное описание своих опытов (по книге Итара, недавно переизданной во Франции, поставлен фильм Трюффо «Ребенок-дикарь», где сам Трюффо играет роль Итара). Несмотря на все усилия Итара, мальчик, уже к тому времени далеко переросший возраст усвоения речи, обучился лишь небольшому числу слов, не превышающему двух десятков.

Очевидно, нейрофизиологический (и биохимический) механизм, позволяющий записать грамматику родного языка в речевом полушарии, после пятилетнего возраста уже не работает.

Все остальные языки человек выучивает позднее через соот- несение с теми универсальными языковыми правилами, которые и реализованы на примере этой грамматики в его речевом полу- шарии. Шерешевский, запоминавший слова родного или знако- мого ему языка с помощью зрительных ассоциаций, слова неиз- вестного языка (как и бессмысленные звукосочетания) запоми- нал с помощью звуковых ассоциаций с уже знакомыми ему словами других языков, а также вспомогательных зрительных ассоциаций [38, с. 31]. Подобные факты позволяют думать, что для запоминания слов и форм новых языков используются ассо- циации между ними и уже известными языками — прежде всего родным.

Особый интерес представляют данные, судя по которым овла- дение новым языком связано с недоминантным (в норме пра- вым) полушарием [59], в котором осуществляются различные ассоциативные операции. Но эти ассоциации с новым языком возможны только на основе уже усвоенного языка.

Если универсальные языковые правила (как и предрасполо- женность к речевым функциям левого полушария) и передаются генетически, то из этого не следует, что тем самым передается языковое поведение. По общей формулировке нашего великого биолога Северцова, наследуется не поведение, а только способ- ность к поведению. Но эта способность к речи может быть реа- лизована лишь при наличии среды людей, которые говорят с ре- бенком. Генетически запрограммирован и критический возраст, после которого нельзя уже обучиться языку.

После того, как грамматика родного языка уже усвоена ребенком, левое полушарие постепенно все больше и больше узурпирует функции, связанные с речью на родном языке. Этот процесс постепенного возрастания асимметрии двух полушарий длится чрезвычайно долго — почти на протяжении всей жизни человека. Правое полушарие в течение всей человеческой жизни продолжает обогащаться знаниями о мире, расширяющими сис- тему значений слов. Это сопровождается постепенным торможе- нием (в норме) тех функций правого полушария, которые внача- ле связаны с речью. У тех правшей (чаще всего женщин), у которых менее выражена асимметрия функций полушарий, речь, еще связанная и с правым полушарием, может мешать выполнению пространственно-зрительных задач, специфических для данного полушария. В принципе, из опытов на животных из- вестно, что если полушария дублируют работу друг друга, они работают существенно менее эффективно.

Известен и случай, когда, наоборот, аномальное развитие левого полушария, вынужденного в возрасте «от двух до пяти» заняться «не своим делом» — пространственно-зрительными вос- приятиями, затормозило обучение родному языку [19, с. 79—80].

У американского мальчика этого возраста заметили странную особенность: он ничего не говорил, но начал писать, в частности умел писать названия телевизионных программ и тексты коммер- ческих реклам. В раннем детстве родители, уходя на работу, оставляли его играть в манеже перед включенным телевизором.

Количество зрительной информации, передаваемой за отно- сительно небольшой промежуток времени телевизором, огром- но — оно сопоставимо с количеством информации в целой книге.

Поэтому оба полушария мозга мальчика, главным собеседником которого в раннем детстве был включенный телевизор, оказа- лись забитыми этой колоссальной разнообразной зрительной информацией, в частности коммерческими рекламами, прерыва- ющими все передачи. Когда мальчик заговорил, его речь была типичной речью «правого мозга» — он произносил названия от- дельных марок машин, но не целые предложения. Врачи предпо- ложили у него «детскую шизофрению».

При всей расплывчатости этого последнего термина история болезни мальчика согласуется с гипотезой, по которой шизофре- ническими называются чаще всего расстройства, связанные с нарушениями нормальных соотношений между двумя полуша- риями, иногда (как в данном случае) с преобладанием правого полушария. История мальчика, который не мог говорить, поучи- тельна еще и потому, что она говорит о серьезности, с которой в наш век нужно отнестись к проблемам общения в таких кол- лективах (в кибернетическом смысле), как телевизор — «правый мозг» — «левый мозг» (рис. 18). Наличие этого «треугольника» в раннем детстве привело к тому, что развитие левого мозга было заторможено правым.

Относительная автономия правого полушария по отношению к левому обнаруживается в тех случаях, когда у взрослого чело- века ослабевает преобладание левого полушария в области опе- раций над языком. Эти происходит при травматических пораже- ниях и заболеваниях левого полушария и соответствующем хирургическом вмешательстве с удалением речевых зон (Брока и Вернике). В этом случае, как и при перерезании мозолистого тела и других соединительных путей, «правый мозг» перестает быть немым (как в норме у взрослого) и способен иногда к таким несложным операциям, как называние показываемых ему предметов и автоматизированная речь. Следовательно, часть усвоенных в раннем детстве языковых навыков сохраняется в правом мозге, хотя и в заторможенном (подавленном) виде, но может быть частично оживлена.

Новейшие работы показывают, что одно полушарие играет по отношению к другому роль демпфирующего устройства: при выключении речевого, левого, полушария правое полушарие луч- Рис. 18. Телевизор мешает ребенку научиться говорить ше распознает музыку и другие неречевые звуки, при выключе- нии правого полушария левое лучше разбирает звуки речи [25].

Согласно исследованиям недавнего времени, подтвердившим гипотезы Л. С. Выготского, до овладения естественным языком ребенок начинает усваивать системы простейших жестов, позво- ляющих ему ориентироваться в пространстве — времени с по- мощью движений собственного тела. Движение руки со значени- ем «дай» намного предшествует тому времени, когда ребенок научится говорить Дай! (или звукосочетанию с тем же общим значением в его младенческом лепете — еще до усвоения родного языка).

Овладение языком у ребенка следует за периодом (до 18— месяцев, т. е. первые полтора-два года жизни), который крупней- ший швейцарский исследователь детской психологии Ж. Пиаже назвал «сенсоромоторным». В это время каждый предмет пони- мается ребенком в соответствии с теми схемами действий, кото- рые он может совершить с этим предметом. Вещь можно схва- тить, пососать, поскрести — и каждой из этих возможностей со- ответствует жест, который как бы сокращенно воспроизводит схему действия. Такие условные схемы действия в возрасте от до 8 месяцев (в третьем периоде развития ребенка по Пиаже) становятся как бы условными обозначениями предмета. Нельзя не согласиться с Р. Брауном, который в недавней книге о детской речи видит в этих жестовых обозначениях этап, непосредственно предшествующий усвоению звукового языка [60, с. 198—201].

Значение таких простейших жестов, из которых складывается первоначальный язык жестов, с особенной отчетливостью было выявлено в работах И. А. Соколянского. Этот замечательный ученый, которому принадлежит видное место и в истории науки о человеческих средствах передачи информации и в еще более важной «истории человеколюбия», жертвенно посвятил свою жизнь возвращению к нормальному существованию слепоглухо- немых детей. Еще инструктором Наркомпроса на Украине в годы после гражданской войны он искал и находил в деревнях маленьких слепоглухонемых детей. Он брал их для воспита- ния— сначала в своей собственной семье, где ему самоотвержен- но помогала жена, потом в созданном им в Харькове специаль- ном интернате.

При оккупации Харькова фашистами интернат был уничто- жен, но Соколянскому и нескольким из его воспитанников уда- лось спастись. Продолжая свою работу в Москве (сначала в еще очень трудных условиях послевоенного времени), Соколянский дожил и до того дня, когда одна из его учениц, Скороходова, защитила как кандидатскую диссертацию свою поразительно интересную книгу «Как я воспринимаю, представляю и понимаю окружающий мир». Я никогда не забуду потрясения, мной испы- танного, когда на этой защите я увидел и услышал слепоглухо- немую женщину, которая сама могла произнести вслух вступи- тельное слово. Ей приходилось только подносить руку к шее, чтобы ощутить колебания голосовых связок и установить необ- ходимую для говорения обратную связь с органами речи.

После смерти Соколянского его ученик А. И. Мещеряков продолжил воспитание слепоглухонемых детей и исследование их в специальном интернате, созданном по образцу харьковско- го под Москвой. Уже после смерти и Соколянского, и Мещеряко- ва в 1975 г. в журнале «Вопросы философии» была опубликова- на целая серия статей об их работах, где они справедливо оцени- вались как крупнейшее достижение нашей науки. Лучшая из этих статей написана С. А. Сироткиным — одним из воспитанни- ков подмосковного интерната, в то время уже кончавшим фило- софский факультет Московского университета.

Как удалось Соколянскому разработать такие средства воз- вращения слепоглухонемых детей в человеческое общество, кото- рые потом позволили им даже стать учеными, писать важные для науки статьи и книги?

Соколянский рассказывал, что когда он разыскивал своих будущих воспитанников на Украине, они часто по своему поведе- нию напоминали скорее зверенышей, чем человеческих детей:

один из малышей укусил его даже за палец, когда он к нему по- дошел впервые. Они были бы обречены на существование живот- ных, если бы не открытие Соколянского. Главным в его системе было то, что ребенок должен воспитываться в тесном контакте с родителями или с людьми, ему заменяющими родителей (как сам Соколянский и его жена в Харькове). Ребенок должен дер- жаться за руку или за полу юбки матери, сопровождать ее, когда она выполняет простые действия, ощупывать те предметы, с которыми, хлопоча на кухне или убирая дом, возится мать.

Жестовые осязательные образцы этих предметов и жесты самих действий с ними составляют тот первый и основной язык, которо- му наощупь обучается слепоглухонемой.

Предпосылкой для такого обучения является отсутствие того, что называется «центральной врожденной слепотой», т. е. пора- жения отделов центральной системы, ведающих наглядным вос- приятием внешнего мира. Л. С. Выготский, специально занимав- шийся этой проблемой, показал, что ребенок с центральной врожденной слепотой обречен остаться идиотом [35, с. 380] и, по-видимому, полностью не приспособлен для жизни (у него нет никакой возможности реализовать другие генетически передан- ные способности мозга, потому что «входом» в эту систему являе- ется получение сигналов извне).

При центральной врожденной слепоте искажаются и осяза- тельные (тактильные) образы [28, с. 466]. Если основные отде- лы центральной нервной системы сохранены, напротив, оказыва- ется возможным бороться и с таким тяжелым недугом, как слепоглухонемота*. Именно сохранность этих отделов мозга дает * Сохранение затылочных отделов коры головного мозга, имеющих осо- бое значение для зрительного восприятия, позволяет поставить вопрос и о воз- можности разработки протеза для слепых, основанного на вызывании светя- щихся точек при электрической стимуляции этих отделов мозга [61].

возможность обучить ребенка осязательным жестам — указани- ям и жестам — действиям.

Язык жестов — действий, в частности указательных жестов, относится у нормальных людей к явной сфере влияния правого полушария. Но гениальным открытием Соколянского было то, что после усвоения этой системы жестов, соотносимых с правым полушарием, слепоглухонемых можно научить другой системе знаков, соответствующей словам естественного языка, состоя- щим из букв или звуков. Если слепоглухонемой ребенок научил- ся знакам — тактильным (осязательным) жестам (которые по- добны иероглифам), его после этого можно научить и сложным знакам, состоящим из «букв» — жестов тактильной (пальцевой) азбуки (сходной со зрительной пальцевой азбукой, которой обычно разговаривают и глухонемые, обучившиеся ей, как гра- моте, в детском саду или в школе после усвоения ими в раннем детстве зрительных иероглифических знаков — жестов).

В словесном языке слепоглухонемых (и глухонемых) каждое слово, например коромысло, передается последовательностью тактильных (у глухонемых — зрительных) жестов, обозначаю- щих каждую букву в отдельности. До усвоения этого языка сле- поглухонемой ребенок уже умел обозначать предметы жестами- иероглифами. Например, коромысло он обозначал знаком, кото- рый имитирует движение матери, надевающей коромысло с вед- рами себе на плечи. Педагог осязательными жестами объясняет ребенку, что этот знак — то же самое, что и другой знак, кото- рым можно обозначить коромысло с помощью пальцевой азбу- ки. Главным в это время является усвоение жеста, означающего тождество по значению двух знаков. В системе обучения И. А.

Соколянского это был жест двух вытянутых ладоней, повернутых боком, которые имитируют по форме знак равенства ( = ).

После усвоения на нескольких конкретных примерах знака тождества по значению дети быстро выучиваются многим сло- вам, закодированным в пальцевой азбуке, тем самым они овла- девают и ее элементами — «буквами». С этого начинается лавинообразное усвоение ребенком грамматики естественного языка (на что требуются те же 2—3 года, что и в норме «от двух до пяти») и всей той информации, которая на нем может быть передана (Скороходова в своей книге описывает даже, как она научилась понимать стихи Пастернака). Соколянскому удава- лось обучать детей и звуковому языку — для этого надо было поставить каждому жесту пальцевой азбуки в соответствие те движения органов речи, которые нужны для произнесения звуков (единственное, что могло помешать речи — дети до начала вос- питания могли сорвать себе голос нечленораздельными криками типа тех, которые может издавать «правый мозг»).

Установление тождества знаков-иероглифов и знаков пальце вой азбуки приводит к лавинообразному развитию интеллекта слепоглухонемого ребенка потому, что так устанавливается соот- ветствие между первичной системой жестов-иероглифов, уже усвоенной правым полушарием, и генетически предопределен- ным специфическим механизмом усвоения естественного языка в левом полушарии. Отсюда напрашивается вывод, что для тако- го генетически предопределенного механизма в известном смысле не так важно, идет ли речь о знаках, кодируемых акустически (звуках), или знаках, кодируемых оптически (буквах). Если ус- воена одна такая система, где слова состоят из дискретных эле- ментов, то от нее легко перейти к другой аналогичной системе, где различны только физические сигналы, которыми эти элемен- ты кодируются, У нормального ребенка сперва усваивается звуковой язык, потом буквенный, у слепоглухонемого — сперва буквенный (пальцевая азбука), потом звуковой. Быстрота, с которой от одного кода можно перейди к другому, показывает, что для лево- го полушария существенна не столько физическая природа сиг- налов кода, сколько дискретный характер отдельных элементов (букв или звуков). Они сами по себе ничего не значат, по их сочетание образует слова-знаки. эквивалентные по зна- чению нерасчлененным знакам-иероглифам. Отождествление знаков-иероглифов и знаков, состоящих из элементов пальцевою или буквенного алфавита, означает установление соответствий между информацией, уже полученной в ходе раннего обучения правым полушарием, и генетически заложенной в левом полуша- рии информацией, позволяющей с небывалой быстротой строить цепочки из заданных последовательностей (рис. 19). Отождеств- ление знаков, накопленных за время обучения в правом полуша- рии, со знаками, которые строятся в левом полушарии, позволя- ет пустить в ход тот генетически предопределенный механизм, который ведет к чрезвычайно быстрым темпам обучения.

Сам И. А. Соколянский великолепно понимал, что наблюде- ния над детьми, служение которым составило цель всей его жиз- ни, представляют исключительную ценность для кибернетическо- го понимания знаковых систем человека. Незадолго до его смер- ти я получил от него большое письмо (датированное 19 февраля I960 г.), целиком посвященное этой проблеме. В этом письме, подводившем итог его 52-летней работы в этой области, он писал: «Слепоглухонемота — это неповторимая и единственная в природе модель развивающейся (вернее: развиваемой, форми- руемой) человеческой личности. На обезьянках можно многое изучить, но ничего из того, что относится к социальному поведе- нию человека. Ни на ком и ни на чем невозможно изучить неко- торые (и пожалуй — самые существенные!) особенности челове- ческого поведения, с такой, почти предельной точностью, как на формируемом поведении слепоглухонемого... Приведу один, и, как мне кажется, — любопытный пример. Для обучения слепо- глухонемого ребенка грамматическому строю словесного языка при нормальных условиях требуется 2 — максимум 3 года...

Рис. 19. Схема последовательности усвоения знаковых систем слепоглухоне- мыми детьми Точно так же не является загадкой и формируемое у слепоглухо- немого математическое мышление. Последнее я очень хотел бы доказать практически, если позволит возраст и условия...» Этот свой замысел, на исполнение которого у него уже не оставалось времени, он так пояснил в этом же письме: «...безъя- зычные [слепоглухонемые] — представляют интерес и в другом плане. Словесная речь, как бы ею ни овладели безъязычные, сама по себе («словесное мышление») ни в коем случае не может обеспечить слепоглухонемому полноценное умственное развитие в такой степени, чтобы он мог отразить внешний физический мир... [так], как это доступно нормальному человеку. Истинная картина внешнего физического мира может быть раскрыта толь- ко математически развитым мышлением.

Есть достаточно оснований утверждать, что он свободно, без затруднений может овладеть математическим аппаратом интер- претации самых «сокровенных тайн» природы, как это доступно нормальному в соответствии с уровнем современных ему знаний.

Надо развить математическое мышление слепоглухонемого до такого же уровня, как и у нормального, и только в таком случае он сможет достигнуть полноценного умственного развития.

Овладение словесным языком даже в пределах художественного чутья не гарантирует слепоглухонемому полноценного умствен- ного развития. У него должно быть предельно (в пределах сов- ременных ему знаний) развито естественнонаучное мышление.

А без математики этого достигнуть невозможно».

Так, в конце своей жизни великий ученый, решая задачу помощи слепоглухонемым, которой он посвятил себя, подошел к разработке проблемы создания искусственных языков для че- ловеческого мозга, находящегося в крайне тяжелых условиях.

В таких условиях естественный язык (в большей степени, чем в других известных случаях) оказывается неудобным для полно- го познания и восприятия внешнего мира. Проблема соотноше- ния между устройством (мозгом) и языком, для него наиболее подходящим, в этих условиях становится особенно острой.

Как заметил Соколянский, отличие обучаемых по его системе слепоглухонемых от глухонемых состоит в том, что последние, благодаря тому, что у них есть зрение, с раннего детства обычно сами (без педагога) овладевают языком жестов-иероглифов («мимико-жестикуляторной речью»).

Переход же от этого иероглифического языка, характерного для правого полушария, к словесному языку (кодируемому зри- тельной пальцевой-азбукой) осуществляется в основном по тем же закономерностям, хотя быстроте этого перехода немало мешает отсутствие такой четкой системы, которая была вырабо- тана Соколянским для обучения слепоглухонемых. В частности, нередко неблагоприятное влияние на обучение оказывает раннее запрещение пользоваться языком жестов-иероглифов, полное ус- воение которого должно было бы предшествовать (как и у сле- поглухонемых) переходу к естественному языку, что и обеспечи- ло бы быстроту этого перехода (на это указывал Соколянский, критикуя существующие методы обучения глухонемых, тормозя- щие процесс такою перехода и растягивающие его на 12 лет по сравнению с 2—3 годами у слепоглухонемых).

Решение этого вопроса на основании двухмашинной схемы мозга важно практически ввиду значительности числа глухоне- мых в любом коллективе. Соотнесение языка жестов-иероглифов («мимико-жестикуляторной речи») с правым полушарием, а пальцевой азбуки — с левым полушарием может быть подтвер- ждено случаем сохранения языка жестов-иероглифов при пора- жении левого полушария, вызывающего потерю пальцевой азбуки.

Афатики, чья речь пострадала при поражении левого полуша- рия, сохраняют соотнесенный с правым полушарием язык симво- лических жестов, которые позволяют им восполнить затруднен- ность в использовании устного языка.

Для понимания функций двух полушарий мозга и характера связей между ними соотношение разных видов жестов (иерогли- фических и пальцевой азбу- ки) и соответствующих им видов письма (иероглифиче- ского и буквенного) имеет особое значение. Исключи- тельный интерес представ- ляет полная невозможность чтения при глубоком пора- жении тех соединительных путей — в белом веществе мозга под корой, —· по кото- рым зрительная информа- ция из правого полушария передается в левое (рис. 20).

При таком поражении боль- ной вполне владеет речью и может писать, но совершен но не может читать буквен- Рис. 20. Поражение соединительных путей между двумя полушариями, ного письма, так как зри- вызывающее полное расстройство тельная информация не пе- способности читать редается в ту зону левого полушария, которая зани- — поражение межполушарных связей мается анализом и синтезом у больного с тотальной алексией (по Де- жерииу) букв [62].

Другой вид расстройства чтения, сопряженный с пора- жением только этой зоны ле- вого полушария (без поражения соединительных путей между полушариями), отличается возможностью помочь чтению с помо- щью произнесения букв вслух. Напротив, как это видно из срав- нения поражений способности употреблять слоговую японскую азбуку (при болезни левого полушария) и способности использо- вать иероглифику, которой ведает правое полушарие, чтению иероглифов не может помочь произнесение слова вслух [26;

62, с. 70—72]. В этом отношении иероглифическая письменность очень близка к жестам-иероглифам. Исследование этих систем знаков в их отношении к устному языку позволяет выяснить, что смысловая (в частности, зрительная) информация о внеш- нем мире левым полушарием должна быть получена от правого Поэтому глубокий перерыв соединительных связей между полу- шариями приводит к невозможности понять зрительные знаки- буквы, передающие звуки языка.

Исследование языка жестов-иероглифов у глухонемых осо- бенно интересно потому, что этим языком они овладевают в ран- нем детстве без ведома педагога (обычно запрещающего им пользоваться, например в детских садах). По существу этот язык Рис. 21 Знаки, изобретенные глухонемым полинезийцем Кагобаи:

вверху — «прошлое»: а — «то время, далекое от меня»;

б— «когда людей убивали»;

вни- зу— «молодой человек»: в—«сильный человек», г — «довольный собой» является продолжением того языка жестов, которому каждый ре- бенок обучается до двух лет. Но если нормальный ребенок очень рано переходит к младенческому лепету, а потом к естественно- му языку, то мозг глухонемых находит выход из ситуации, где он не может пользоваться звуковым языком, развивая более сложную систему жестов-иероглифов, постепенно накапливае- мую в правом полушарии (прерывание этого процесса педагогом поэтому недопустимо, что и заметил Соколянский).

Недавно описан язык жестов, выработанный глухонемым полинезийцем Кагобаи на одном из Соломоновых островов. Каго- баи — единственный глухонемой на острове. Он с детства не мог говорить и слышать чужую речь. Он сам изобрел свой язык жестов, включающий не меньше нескольких сотен знаков, кото- рые понимают и другие жители острова, с ним охотно общаю- щиеся. Одной из отличительных черт его языка является то, что каждый знак может состоять как бы из нескольких кадров (рис. 21). Знак, обозначающий «молодого человека», состоит из одного «кадра», который показывает сильного человека, взва- ливающего правой рукой тяжелый груз на левое плечо, и второ- го «кадра», показывающего человека, сидящего с самодоволь- ным видом [63, с. 166—167]. Знак, обозначающий «прошлое», состоит из первого «кадра» — левая рука указывает вперед (на языке этого острова «предки» обозначаются как «поколения» впереди) - - и второго «кадра», показывающего, как правой ру- кой отрезают голову. Монтаж этих кадров означает: прошлое — что время, когда людей убивали [63, с.121 —122].

Многие знаки, относящиеся к рыболовству, которым Кагобаи успешно занимается, представляют собой целые сценки, разыгранные правой рукой, изображающей обычно рыболова или его снасти, и левой рукой, представляющей в этом спектакле добычу охотника. Знаки, относящиеся ко второй профессии Ка- гобаи — садоводству, состоят из последовательности «кадров», каждый из -которых показывает один из главных этапов в посад- ке того или иного растения. Наглядность подавляющего боль- шинства знаков, относящихся к повседневной жизни обитателей острова, объясняет легкость, с которой Кагобаи понимают его собеседники. Хотя в отличие от Кагобаи все они умеют говорить на обычном языке, но прошли когда-то через этап пользования детским языком жестов, следы которого (пусть в заторможенном виде)сохраняются и у взрослых.

Тот переход от осмысленного жеста к слову, который обнару- живается в развитии каждого отдельного человека, можно пред- положить и для предыстории всего вида Homo sapiens. Многие племена, называемые первобытными, до прошлого и нынешнего века, когда их стала изучать современная наука, сохраняли следы гораздо более значительной роли языка жестов-иерогли- фов. О высокой развитости такого языка у этих племен свиде- тельствует то, что у аранта (и других туземцев Австралии) в не- которые периоды жизни отдельного человека или всего племени (во время траура и в течение многих месяцев посвящения юноши в тайны, по функциям соответствующего нашим экзаменам) запрещалось пользоваться звуковым языком, можно было гово- рить только языком жестов. Когда период траура кончался, не- которые женщины-вдовы оставались безмолвными на всю жизнь и пользовались только языком жестов. Такой язык был хорошо известен всем членам племени, поэтому они легко могли перехо- дить на него тогда, когда это почему-либо требовалось [64].

Язык этот (в частности, в качестве международного языка общения между племенами) был очень широко распространен у американских индейцев. Исследователи насчитывают не менее 3000 знаков в этом языке. Его изучил с исключительной глуби- ной в конце прошлого века замечательный американский этнолог Кашинг. Кашинг с детства серьезно увлекался индейцами и ма- стерил предметы по образцу тех, которые они изготовляли. Сде- лавшись ученым и посвятив себя исследованию индейцев, Кашинг поселился среди племени зуньи, стал его полноправным членом, был посвящен в его тайны, стал жрецом и членом совета племени. Проведя среди индейцев зуньи четыре с половиной года, Кашинг добился полного погружения в жизнь племени. Он заметил, что индейцы не только великие мастера делать вещи — этому он учился у них с детства. Они умеют и думать руками, как современный человек иногда может думать вслух.

Кашинг совершил удивительный эксперимент погружения в такое мышление с помощью «ручных понятий». Совершить этот опыт, который другой крупный этнолог — Леви-Брюль наз- вал «доступным только гению», Кашингу без сомнения помогла многолетняя тренировка в самих конкретных действиях, которые индейцы умели совершать своими руками. По его собственным словам, Кашинг «вернул свои руки к их первобытным функциям, заставляя их проделывать все то, что они делали в доисториче- ские времена, с теми же материалами и в тех же условиях, кото- рые характеризовали эпоху, когда руки были так связаны с ин- теллектом, что они действительно составляли его часть» [65].

Эти слова читаются с особенным интересом сейчас (почти столетие спустя), когда работы по искусственному интел- лекту начались с опытов управления искусственными руками роботов.

Статья Кашинга, напечатанная еще в конце прошлого века, повлияла на Леви-Брюля, а через него на многих других иссле- дователей культуры, среди них — и на С. М. Эйзенштейна.

Найдя в университетской библиотеке статью Кашинга, проле- жавшую почти полвека неразрезанной, Эйзенштейн попробовал повторить его опыт. Занимаясь спустя еще полвека (в семидеся- тых годах) в архиве Эйзенштейна, автор нашел его записи своих ощущений во время этого опыта, при котором «двигательный акт есть одновременно акт мышления, а мысль — одновременно — пространственное действие» [40, с. 31].

Pages:     || 2 | 3 | 4 |



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.