WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 11 | 12 || 14 | 15 |   ...   | 18 |

Важным для понимания нейро- и психофизиологических механизмов оценки сигналов, явлений, образов структурами мозга является анализ информационной природы образования условнорефлекторной деятельности как универсальной модели процесса обучения, достижения нового знания. П.К.Анохин (1968) определял подкрепление (безусловный рефлекс) с биологической точки зрения и как процесс, и как результат, закрепляющий приспособильный эффект, сила которого пропорциональна "вероятностной значимости" отдельных звеньев цепи жизненно важных функций организма.

Субъект получает сообщение, физические характеристики которого и статистика во времени образует синтактический компонент информационной модели проблемной ситуации. Смысловое (семиотическое) значение сигнал получает от подкрепляющего стимула, тогда как прагматический смысл придается подкрепляющему сигналу самим субъектом с доминирующей мотивацией. Таким образом, в условнорефлекторном акте полного объема с системной точки зрения присутствуют все 3 компонента семиотической триады: синтактика, семиотика и прагматика (рис.4.2) (Меницкий Д.Н., 1991).

Именно информация, обладающая семантическими и прагматическими свойствами, т.е. несущая определенный смысл и предназначаемая для определенных целенаправленных имеет право называться интеллектуальной (Кузин Л.Т., 1979).

Семантическая информация как мера качественной полезной информации принципиально не отделима от прагматической в том смысле, что актуализация потенциально заключенного в сообщении содержания происходит лишь в процессе его восприятия и передачи (Петров Б.Н. и др., 1976).

И качественная, и количественная теории информации должны быть направлены на определение меры и значения нового знания, получаемого из сообщения. В этом плане семантическая теория информации может рассматриваться как метод качественной оценки знания, содержащегося в данном сообщении. Подчеркивая важное значение понятий "смысл", "ценность" информации в отношении особенно биологических систем, обусловленное своеобразием их структуры и функции, их целевой предопределенностью и проявляющейся в соответствующей организации и эволюции, Ю.П.Полянский (1976) справедливо замечал, что качественная теория информации находится лишь на начальной стадии своего становления и развития. Рассматривая проблемы информационной деятельности живых систем, М.М.Бонгард (1963) писал, что не имеет смысла говорить о семантической информации, содержащей в сообщении, если не указаны задача, которая решается, начальное состояние решающего алгоритма и свойства декодирующего алгоритма в коммуникационной системе. Существуют системы, особенно в структурах головного мозга, в которых семантическая информация может превышать величину логарифма числа сигналов, различаемых системой (основная мера статистической информации), например в случае, когда адресат до получения этого сообщения уже обладает некоторым запасом родственной или связанной с этим сообщением информации в декодирующем алгоритме. Такова ситуация в биологических системах с памятью.

В первых пионерских работах по семантической информации Бар-Хилела и Карнапа (Bar-Hilel J., 1962, 1964; Bar-Hilel J., Carnap R., 1953) вводится понятие логической семантики, логического языка, состоящего из конечного числа n индивидов и m предикатов, которые признаются взаимоисключающими или несовместимыми друг с другом.

Семантическая теория информации определяет меру нового знания с точки зрения ее полезности для достижения цели. Это знание, во многом связанное с информацией о способе кодирования сообщения, является метаинформацией. Метаинформация должна содержаться в тезаурусе приемника информации (Шрейдер Ю.А., 1974).

Поэтому, семантическая теория информации определяет не вообще количество информации, а количество информации в данном сообщении относительно данного приемника и тем самым тесно связано с информационным тезаурусом адресата (Петров Б.Н. и др., 1976). Тезаурусная обусловленность семантической информации объясняет способность человека конструировать из внутренней информации о внешней среде сложные логические и математические конструкции (Братко А.А. и др., 1969). Манипулируя такими сложными информационными конструкциями, человек получает новые важные знания, сведения об окружающей среде и о самом себе. В результате такой переработки информации в мозговых структурах может быть получена новая информация и без поступления ее извне (элемент творчества) (Серавин Л.Н., 1973).

В семантической модели информации по Ю.А.Шрейдеру (1965) набор сведений приемника называется тезаурусом. Смысловой анализ текстовой информации (представляемой конструкциями языка) интерпретируется как изменение тезауруса под влиянием данного сообщения.

Многообразие теории семантической информации определяется тем, что определение содержания сообщения и его количественная оценка, мера касаются непосредственно не “реальных ситуаций”, а суждений об этих ситуациях - человеческих знаний (Бирюков Б.В., 1974). Такое многообразие тесно связано с многообразием отношений между отдельными словами языка и обозначаемыми ими предметами. Полисемия - способность слова выступать в различных значениях - характерная черта подавляющего большинства национальных языков. Причем это свойство выступает не как недостаток, а как основное преимущество человеческого языка. Датский лингвист О.Есперсон (Esperson O., 1925) писал, что принцип "одно слово - одно значение", "одно значение - одно слово" превратил бы любой естественный язык в "адски неудобный язык". С ним полностью солидаризуется и наш известный лингвист Р.А.Будагов (1974). Естественный язык характеризуется исключительным богатством и многозначностью. В этом, как справедливо подчеркивает В.Г.Афанасьев (1978), заключается одно и важнейших отличий его от различных способов сигнализации, используемых в животном мире. Многозначность человеческого языка позволяет достаточно экономно обозначать чрезвычайное разнообразие предметов и явлений реального мира, выражая самые тонкие оттенки чувств и мыслей людей.

На условной шкале языков, рассматриваемой В.В.Налимовым (Nalimov V.V., 1975), естественный человеческий язык занимает положение где-то в середине. На одном краю шкалы располагаются языки с жестко заданными однозначными отношениями между знаками и символами и обозначаемыми ими явлениями, операциями (к числу их относятся известные программные языки современных ЭВМ), на другом краю находятся так называемые "мягкие" языки, в которых отношения между знаком и обозначаемым им предметом являются весьма условными, чрезвычайно динамичными и неоднозначными (яркий пример такого языка абстрактное искусство). В этом смысле естественно, что языки народов мира занимают где-то промежуточное положение, одни ближе к одному, другие - к другому краю.

По мнению Н.П.Бехтеревой и др. (1973, 1976), кодирование семантической информации, содержащейся в вербальных сигналах, представляет собой одну из разновидностей психической деятельности человека, требующей для своей реализации наличие в организации функциональных систем мозга не только механизмов хранения и переработки первичного акустического кода, но и системы, обеспечивающей взаимодействие с хранящейся в долговременной памяти информацией о значении слов - вербального информационного тезауруса субъекта, воспринимающего и распознающего сообщения, выраженные в вербальной форме (Коженец Т.Ф., 1975).

В процессе формирования семантической информации в коммуникационных системах мозга преобразование информации в сенсорной системе зависит не только от ее свойств и функционального состояния, но практически от всех влияний, испытываемых мозгом, и запечатленной ранее в его памяти информацией. Они накладывают свой отпечаток на характер работы сенсорной системы, меняют ее избирательность, настройку, подвижность благодаря участию обратных связей и систем межсенсорной интеграции. В нервной модели, не связанной с материальным носителем информации, осуществляется акт абстрагирования от конкретного объекта. Субъективный образ возникает на базе построения нервных моделей при декодировании информации и соотнесении ее с реально существующим объектом.

Поскольку в основе семантического подхода к оценке информации лежит представление о решающей роли информационного тезауруса и учет ситуационного фактора, то методы вычисления количества семантической информации оказываются связанными в той или иной мере с вычислением условных вероятностей (условной вероятности наступления события А при наступившем событии Б, некоторым образом связанным с событием А). Вместе с тем для определения конкретного информационного содержания того или иного сообщения важно знать, для выполнения какой цели используется данное сообщение. Иначе говоря, количественное определение семантической информации возможно лишь в целенаправленных процессах с определенной динамикой информационного состояния системы с точки зрения приближения к цели в результате получения полезной (положительной) информации или удаления от нее - в случае дезинформации.

Суммарную величину семантической информации можно вычислить так (Чораян О.Г., 1978, 1981):

Iсем = log2 Pб(i) / Po, где Po - вероятность данного символа, Pб(i) - апостериорная байесовская вероятность.

Формула Байеса позволяет вычислить апостериорные (послеопытные) вероятности Pб(i)= PK(Ai) гипотез о наступлении некоторого события, если известно, что это событие (K) реализуется (Гнеденко Б.В., Хинчин А.Я., 1970).

Pб(i) = Pk(Ai) = Pi pi / Pr pr, где P(Ai) = Pi, PAi(k) = Pi, (1 i n) Отличительной особенностью живых систем является адаптивность. Приспособление организма к окружающей среде представляет собой системное свойство, обеспечивающее как процесс выживания организма, так и его развитие и совершенствование. Оно обеспечивается информационными процессами, протекающими в системе "организм - cреда", механизмами восприятия, переработки и хранения информации в биологических системах связи.

Адаптивные системы животного организма, имеющие большую фило- и онтогенетическую историю, способны к выделению и накоплению полезной информации из множества поступающих сообщений. Наличие полезной информации в организме, его информационно-управляющих системах объясняет наличие индивидуальной шкалы определения ценности сообщения, воспринимаемого индивидом (как на системном, так и на элементарном клеточном уровне организации). Ценность того или иного сообщения, поступающего в организм, во многом зависит от информационного запаса, тезауруса воспринимающей системы. Даже ситуационный фактор, в значительной степени модифицирующий процесс восприятия и переработки информации, оказывает влияние на информационные механизмы лишь постольку, поскольку он изменяет оперативный уровень информационного тезуаруса приемника сообщения. Понятие тезаурусной ценности информации - результат сравнения поступившего сообщения с тезаурусом системы.

Таким образом, семантическая информация определяет весь тот объем полезной для реализации любой возможной функции, цели, реализуемой субъектом, адресатом сообщения, который формируется путем извлечения из поступающего внешнего сообщения и мобилизации ранее зафиксированной в памяти родственной информации ("информация на все случаи жизни"). Семантическая информация, формируемая под влиянием данного сообщения, может превышать значение информационной емкости этого сообщения, ибо в образовании семантической информации значительная роль принадлежит жизненному опыту, памяти системы, ее информационному тезаурусу.

Описанный выше метод вычисления количества семантической информации был использован нами при изучении динамики нейрофизиологических проявлений условнорефлекторной деятельности (Чораян О.Г., 1981, 1995). Было установлено, что уже на ранних стадиях образования условного рефлекса прирост семантической информации в реакциях на условные стимулы превышает таковой в реакциях на безусловный стимул. В ходе становления и укрепления условного рефлекса эта закономерность нарастает.

Эти результаты согласуются с представлениями А.М.Иваницкого (1976) об условнорефлекторной природе адаптивного поведения организма, которое рассматриваются как важнейшее завоевание эволюции, поскольку оно направлено на обеспечение более точных и дифференцированных реакций на внешние воздействия и тем самым способствует более совершенному эффективному приспособлению к меняющимся условиям внешней среды. Превращение индифферентного стимула в сигнальный, по мнению автора, характеризует заключительный этап исторического развития, совершенствования в мире живых организмов целенаправленных реакций.

Значение условного рефлекса заключается в резком расширении арсенала сигнальных стимулов. При этом оценка сигнальной значимости стимула осуществляется следующим образом. Организм, воспринимая ту или иную входную информацию, производит сравнение, сопоставление ее со следами прошлых раздражений, хранящихся в памяти. При достаточном совпадении, близости параметров действующего стимула с параметрами прошлых раздражений происходит активация следов памяти и возбуждение высших корковых и подкорковых центров эмоций и мотиваций организма. Из центров безусловного рефлекса в гипоталамо-лимбической области нервные импульсы вновь поступают к коре головного мозга. Эти импульсы несут информацию о биологической значимости стимула. Такая информация, поступающая к коре по неспецифическим восходящим проекционным путям, качественно отличается от первичной сенсорной информации. Она лишена сенсорной модальности и сигнализирует лишь о связи данного стимула с удовлетворением одной из потребностей организма. По образному выражению А.М.Иваницкого (1976), "мертвый" образ внешнего мира, созданный сенсорными проекциями, оказывается как бы промытым "живой водой" прошлого опыта организма. Аналогичных представлений о природе содержательной информации придерживался Ю.Г.Кратин (1973), который считал, что анализируемая система мозга проводит анализ биологической значимости раздражителя на основе сопоставления параметров данного стимула с другими наличными или прошлыми раздражителями. Возможность образования многочисленных ассоциаций со следами бывших раздражений, родственных, связанных тем или иным образом с наличной в данный момент входной информацией, определяет постоянную тенденцию к росту величины семантической информации.

Pages:     | 1 |   ...   | 11 | 12 || 14 | 15 |   ...   | 18 |



© 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.