Рассмотрим, каким образом можно решить эту проблему. Известно, что построение абстрактных систем стало основой развития математики. При этом имело место выделение элементов, например в случае построения геометрии — точки, линии. Далее из таких элементов строились более сложные конструкции, в которых обнаруживались новые в качественном отношении явления, закономерности. Каждый отдел этой области науки абстрагирует определенный тип отношений, объективно существующий в окружающей действительности.
В результате осуществления процесса интуитивного творчества выдающимися мыслителями на основании анализа действительности (сотен примеров решения частных задач) выделялся тот или иной тип отношений внешнего мира и формулировались исходные абстрактные понятия типа «число», «высказывание», «множество», «вероятность» и др. Эти понятия обычно формально не определялись. Они вводились на основе демонстрации ряда примеров. Однако они определяли выбор типа отношений и в дальнейшем становились основой построения формальной системы.
Математику как науку до сих пор не интересовал описанный выше процесс становления и первых этапов развития формальных систем, связанных с взаимодействием человека-исследователя с внешним миром. Ее развитие начиналось только после того как в результате интуитивного мышления ученых основные абстракции были сформулированы. Возник вопрос, можно ли при изучении мышления использовать такие же пути построения теории. На этот
вопрос был дан отрицательный ответ. Подобный путь рассмотрения явлений не мог создать предпосылки для изучения высшей нервной деятельности, для выбора элементов, определяющих построение абстрактной системы. Для работы мозга характерен процесс взаимодействия с внешним миром, процесс выявления новых систем отношений, а эти процессы не рассматривались в области математики.
Если бы исследователи попытались использовать элементы, положенные в основу формирования какого-либо одного из отделов Математики, то они сузили бы область рассмотрения и потеряли бы возможность анализировать процесс интеллектуальной деятельности, приводящий, в частности, к развитию многих отделов формальной теории. Очевидно, что любые попытки построения абстрактной системы, полезной при изучении работы мозга, должны были быть связаны с рассмотрением процессов взаимодействия организма и внешней среды.
Мы уже говорили о том, что предпосылки’ для решения этой проблемы созданы И. П. Павловым. Великий физиолог исключил из рассмотрения конкретные свойства объектов, используемых в зоопсихологических экспериментах (в экспериментах на обезьянах ящики, палки и др.). Он построил исследование на основе изучения соотношения сигналов, не имеющих смысловой нагрузки, например, соотношения между условным сигналом и подкреплением. Таким образом исключалось маскирующее влияние частных ситуаций и обеспечивалось выявление общих закономерностей информационной деятельности. Такая абстракция позволяла выявлять правила работы мозга. Однако она была недостаточна для решения поставленной проблемы изучения организации информационных механизмов.
При описании вспомогательных систем рефлексов, составляющих основу работы алгоритмов и построения механизмов работы мозга, решающее значение имели не только и не столько сами сигналы, сколько отношения между ними (отношения взаимного дополнения или взаимного исключения элементов). Вместе с тем для каждого из рассмотренных нами выше информационных механизмов, например механизма формирования новых подкрепляющих сигналов, механизма выделения частей, предотвращения выхода в тупиковые ситуации и других, была характерна своя собственная специфическая система организации отношений между сигналами. Каждая такая система имела свои особенности, которые не позволяли изучать общие свойства и законы функционирования систем. Каждый механизм приходилось выявлять и изучать самостоятельно. Для того чтобы обнаружить общие законы, нужно было, по-видимому, абстрагироваться не только от значения сигналов, но и от рассмотрения тех или иных частных схем механизмов, составляющих их основу отношений, и построить систему более общего типа. Было важно «посмотреть» на всю организацию информационных систем как бы «сверху» и вывести изучаемые явления как следствия из общей теории.
Интересный путь решения этой проблемы был найден в 1973 г. Н. В. Целковой. Она предложила абстрагироваться не только от конкретного значения сигналов, но и от специфики тех связей между ними, которые определяли особенности построения различных информационных механизмов.
Мы уже говорили, что свойства выявляемых алгоритмов зависели от структурной схемы эксперимента, от специфики вспомогательных систем рефлексов. Новая идеализация приводила к исключению возможности изучения и описания отдельных алгоритмов и информационных механизмов работы мозга. В чем же ее смысл? Подобные вопросы невольно возникали у физиологов при первом знакомстве с предложенной системой. Данные о конкретной структуре систем рефлексов и информационных механизмов были получены в результате длительного экспериментального поиска. Мы говорили, например, о выявлении принципов организации и работы отдельных алгоритмов, о роли подкрепляющих и сторожевых сигналов и т. д. При создании абстракции нового типа все эти явления исключались из рассмотрения. Создавалось впечатление, все исследование теряет смысл. Ведь именно их конкретное содержание и составляло основу анализа работы мозга! Если исключить из рассмотрения эти явления, то что же останется?
Однако возникали и контраргументы: построение каждой абстрактной системы более высокого уровня, конечно, исключает возможность рассмотрения той или иной категории процессов, но абстракция одновременно обеспечивает выявление другой, более общей системы законов, которая ранее была скрыта в результате маскирующего влияния более частных закономерностей.
Какие же соображения были положены в основу построения абстракции нового типа? Решает ли она задачу выявления новых законов? Вернемся к рассмотрению изложенных ранее представлений о вспомогательных системах условных рефлексов, создающих основу для работы алгоритмов и целостных механизмов. Было обращено внимание на то, что они включают одни ни те же компоненты: рефлекс на комплексный раздражитель, условный тормоз, структуру типа цепочки. Все эти компоненты отражают процесс взаимодействия организма с внешним миром. В то же время они включают и основные системы отношений между сигналами: отношения взаимного дополнения, взаимного исключения и взаимозаменяемости компонентов.
Основная идея построения новой абстракции была в достаточной степени проста. Были описаны эти компоненты и начато осуществление процесса теоретического синтеза — объединение компонентов в более сложные конструкции. В процессе синтеза изучались те новые в качественном отношении явления, которые возникали в таких конструкциях. Была разработана их классификация и изучены свойства систем каждого из классов. Такое теоретическое рассмотрение и построение новых конструкций осуществлялось в тесной взаимосвязи с проведением экспериментов, направленных на изучение конкретных Информационных механизмов. Преимущество этого подхода заключалось в том, что оказалось возможным теоретически рассмотреть разные формы информационной деятельности, дать анализ работы сложных целостных систем, построить эффективные гипотезы для проведения новых экспериментов. Тем самым были созданы предпосылки для преодоления описанных выше трудностей, возникающих при изучении многоуровневых систем, построенных по «атомно-молекулярному» принципу. Сочетая разработку теоретических схем с проведением экспериментов, оказалось возможным успешно переходить от изучения одного уровня системы к другому (от анализа атомов и структуры молекул) и таким образом получить возможность выявления принципов организации тех отделов системы, которые ранее оставались недоступными при использовании одних только экспериментальных методик.
