Была сделана попытка решения описанных выше проблем на основе аналитико-синтетического подхода. Идея исследования состояла в том, чтобы на стадии анализа на основе уже имеющихся в распоряжении исследователей сведений об алгоритмах попытаться расчленить сложные формы работы мозга на отдельные компоненты. На этапе синтеза ставилась задача, используя метод моделирования, из этих компонентов вновь синтезировать целостное явление. Имелось в виду, что сочетание этих двух этапов исследования позволит выявить существование недостающих звеньев информационных систем. На этой основе можно будет поставить новые эксперименты с целью их детального изучения. По мнению инициаторов и исполнителей работы, такой путь должен был позволить выявить все компоненты информационных систем, раскрыть принципы их организации и взаимодействия друг с другом, а также решить поставленную выше проблему возможности представления агрегатов (блоков) информационных функциональных систем как организаций, состоящих из простых элементов.
В одной из работ, проведенной нейрокибернетиком Московского университета Н. В. Целковой, в качестве примеров интеллектуальной деятельности человека была выбрана головоломка, игра в «15». Напомним, что в определенный период времени эта игра настолько заинтересовала людей, что ею занимались почти все, проводились специальные конкурсы. Подобный же интерес в настоящее время вызывает другая головоломка «кубик Рубика». Хотя внешне обе головоломки отличаются друг от друга, однако можно установить некоторое внутреннее единство в характере решаемых задач.
Было показано, что применение моделей изученных ранее алгоритмов оказалось недостаточным. В связи с этим была поставлена задача выявления недостающих звеньев системы на основе использования описанной выше методики (с. 44) на установке, позволяющей изучать работу алгоритмов. Ставилась задача выявить те механизмы, которые используются в ходе решения головоломки.
Было обнаружено, что в рассматриваемых условиях перед человеком возникали специфические трудности. В ходе поиска испытуемые настолько интенсивно изменяли внешнюю среду, что процесс формирования отдельных условных рефлексов и их последующее объединение в систему оказывалось невозможным. Вместе с тем на каждом этапе поиска возникала необходимость переработки и запоминания такого большого количества вариантов, что их было трудно удержать в памяти.
Эти трудности предопределяли ряд специфических вторичных задач, которые решались в процессе работы мозга Одна из них была связана с выделением автономных подсистем информационной деятельности. Решение этой задачи приводило к существенному сокращению объема переработки информации на каждой из стадий поиска. При этом возникали более частные задачи, такие как задача выбора автономных подсистем, допускающих их изолированное изучение и использование, задача совмещения в единое целое результатов работы над отдельными частями. Другая задача — первоначальное, выявление общих принципов организации схемы, реализованной на экспериментальной установке с тем, чтобы затем оказалось возможным формирование отдельных условных рефлексов. И наконец, возникала задача исключения возможности захода в тупиковые ситуации, в которые попадали испытуемые и из которых затем трудно было выйти.
При проведении исследования было показано, что использование ранее описанных компонентов Информационных систем (правил работы мозга, алгоритмов) недостаточно для решения этих информационных задач. Решение достигалось только в результате работы целостных информационных механизмов, которые включали алгоритмы только как одну из составных частей своей целостной организации. Был выявлен ряд других компонентов, из которых слагались информационные механизмы и были изучены принципы, определяющие объединение этих компонентов в целостные системы. Один из них — «вспомогательные системы условных рефлексов». Такие системы существенным образом отличались от изученных ранее систем условных рефлексов. Они сами по себе не становились основой выработки программ поведения и составляли тот костяк, на котором строилась работа механизмов. Эти факты были в значительной степени неожиданными для ученых, изучающих высшую нервную деятельность.
Как известно, в экспериментах И. П. Павлова условные рефлексы были связаны с получением биологически полезного результата и включались в формируемое у человека или животных «целесообразное» , поведение. Н. В. Целковой были получены результаты, которые, казалось бы, противоречили этому основному принципу. Вспомогательные системы рефлексов не имели в качестве подкрепления какого-либо безусловного раздражителя. Основной функцией систем рефлексов нового типа не являлось получение полезного результата в форме удовлетворения какой-либо биологической потребности. Системы рефлексов формировались на основе других принципов и обеспечивали только создание основы для построения информационных -механизмов.
Было обнаружено и другое интересное явление. Оказалось, что такие вспомогательные системы рефлексов включали незаполненные участки, т. е. участки, в которых отсутствовали конкретные раздражители. Этот факт на первых этапах рассмотрения результатов опытов вызывал недоумение. Основные принципы выработки условных рефлексов, разработанные И. П. Павловым и его учениками, предусматривали осуществление реакции животного на определенный раздражитель (например, звонок). В данном случае вырабатывалась структура, которая не содержала конкретных сигналов, а отражала только отношения между ними, типа взаимного дополнения или взаимного исключения компонентов. Вместе с тем такой путь выработки условных рефлексов имен очень большое значение при формировании поведения в сложных условиях внешней среды. Как уже говорилось, эксперименты показали, что в таких ситуациях выработка отдельных условных рефлексов оказывалась принципиально невозможной, так как человек закрывал себе пути поиска, все время изменяя внешнюю среду. В этих условиях трудности преодолевались за счет того, что первоначально имело место установление характера отношений, т. е. осуществлялась выработка системы с пустыми, незаполненными участками и таким образом определялись те места в структуре, на которых должны формироваться новые рефлекторные реакции. Затем вырабатывались условные рефлексы, включающие конкретные сигналы. Такой путь выработки обеспечивал возможности преодоления трудностей.
