Гипотеза об информационных принципах произвольного и непроизвольного внимания. К вопросу о теории не-систем и каузальных сред в каузальном дуализме

Сафронов Алексей Владимирович кандидат технических наук соискатель, кафедра онтологии и теории познания философского факультета, МГУ им. М.В. Ломоносова, Генеральный директор, Коммуникационная группа «Орта» 115114, Россия, Московская область, г. Москва, пер. 1-Ый деребеневский, 5, оф. 504 Safronov Alexey Vladimirovich PhD in Technical Science External Doctoral Candidate, the department of Ontology and Theory of Cognition, M. V. Lomonosov Moscow State University; Chief Executive of Communication Group "Orta" 115114, Russia, Moskovskaya oblast', g. Moscow, per. 1-Yi derebenevskii, 5, of. 504 alexey.safronov.w.@gmail.com

Нервная система человека — это, в первую очередь, информационная система. «Однако представления об информации у нейрофизиологов, нейропсихологов и неврологов очень сильно отличаются от существующих представлений о информации в точных науках» ^[1]. Несмотря на потенциал синергии двух дисциплин, сегодня развитие информационных технологий и нейрофизиологии происходит относительно независимо, пересекаясь в таких областях, как создание нейроинтерфейсов ^[2], построение коннектомов мозга ^[3] и некоторых других. При этом исследователями отмечается, что проводимые работы носят пока прикладной характер, и в науке о мозге существует значительный пробел в области фундаментальных принципов его функционирования.

Анализ публикаций показывает, что существующие работы по нейрофизиологии мозга — это в подавляющем большинстве узкоспециальные исследования. О фундаментальных информационных свойствах и принципах функционирования мозга «осмеливаются» писать преимущественно ученые, проводящие междисциплинарные исследования, в том числе представители философии сознания, среди которых, например, Д. И. Дубровский, Д. Чалмерс, Т. Нагель и др., а также отдельные нейрофизиологи, такие как Д. Эдельман, Ф. Крик, Д. Тонини, К.В. Анохин и др. Но это скорее исключение, чем правило, так как нейрофизиологи по возможности избегают фундаментальных вопросов, поскольку они обычно связаны с непопулярной «трудной проблемой сознания». В то же время, применение информационных принципов в нейрофизиологии неизбежно, и в этом случае закономерен вопрос о соотношении сознания и информации.

Перечисленные выше авторы ставят вопрос о природе сознания и психики, опираясь на точку зрения, что эти явления природы неразрывно связаны с понятием информации и с тем, как информация собирается, хранится, обрабатывается и генерируется в нервной системе животного или человека. Однако следует отметить, что в этой области до сих пор не наметилось значительного прогресса: информационный смысл функционирования психики до сих пор остается загадкой. Казалось бы, очевидно, что процессы в психике и информационные процессы в нейронных сетях мозга должны быть основаны на единых положениях, но такого рода обобщения — большая редкость.

Наиболее очевидные фундаментальные результаты в плане интеграции информационных технологий и нейрофизиологии сегодня достигнуты в работах по моделированию поведения отдельного нейрона, например, в модели нейрона Ижикевича ^[4]. В информационном смысле нейрон представляет собой зону бифуркации сигналов, что делает его идеальным автоматом для классификации данных по принципу «если, то», а также для хранения информации. При этом добавим, что хранение информации в нейроне осуществляется также по принципу «если, то».

Это можно продемонстрировать на следующем примере.

Скажем, можно ли запомнить цифру, не используя ее изображение или произношение («что»), а с помощью формулы или какого-то правила («как»)? Или, что то же самое, по принципу «если, то». Безусловно. Для этого достаточно, например, иметь в виду, что цифра может быть корнем уравнения. Тогда мы легко запомним с помощью устройства классификатора «если, то» цифру «2» с помощью любой формулы типа «корень уравнения 5 - Х = 3». Или, точнее, как значение функции f(x) = X - 3 при Х = 5 (входной сигнал). Именно таким образом — «как», а не «что», — запоминает информацию нейрон, который не может, как искусственные хранители информации, созданные человеком, хранить сами данные, но весьма эффективно хранит способ их воспроизведения. При этом данные из нейрона нельзя просто извлечь, как из искусственного накопителя, так как один нейрон в состоянии быть частью «хранилища» самых разных данных. Для их воспроизведения требуется сообщить нейрону или сети нейронов входные условия, и на выходе будет получена необходимая информация.

В этом смысле можно провести параллель между тем, как запоминает и воспроизводит информацию нейрон или нейронная сеть, и как это делает человек. Человеку так же, как и нейрону, для того, чтобы что-то вспомнить, необходимо снабдить себя входными данными — «навести на мысль» или «напомнить» о чем-то. Томас Нагель в знаменитой статье «Каково быть летучей мышью?» также пришел к выводу, что человеку свойственно иметь дело с информацией типа «как», и эта информация составляет основу его взгляда на мир. Кроме того, логическая операция «если, то», с помощью которой нейрон решает огромное число самых разнообразных и сложных логических задач, свойственна и человеку как основной способ научного исследования. Все человеческие законы природы, по сути, представляют собой формулы «если, то», а любое онтологическое знание «что» подвергается человеком эпистемологической проверке «как».

Из этого можно сделать вывод, что общие информационные принципы функционирования нейрона фундируют информационные принципы функционирования психики человек в целом.

Однако понимания того, как «работает» нейрон, не достаточно, чтобы моделировать психику человека. Хотя значительные результаты были достигнуты при моделировании относительно небольших (по сравнению с реальными) и простых по структуре искусственных нейронных сетей в рамках направления машинного обучения, моделирование работы нервной системы в целом для понимания механизмов сложных психических процессов, таких, например, как произвольное внимание и др., требует разработки новых принципов. По всей видимости, это должны быть именно информационные принципы или принципы еще более фундаментального уровня.

В этой статье на правах гипотез предлагается ряд положений и принципов, которые могли бы быть использованы для рассмотрения и оценки функционирования нервной системы животного или человека как целого.

Сильной стороной этих гипотез является то, что они исходят из положений, которые широко применяются в точных и естественных науках: теория информации Шеннона, закон сохранения энергии, принцип Ле Шателье и др. В статье обсуждается информационный и энергетический смысл процессов произвольного и непроизвольного внимания и совершается попытка обобщения, которая требует дополнительного изучения и критического анализа.

Информационные гипотезы о непроизвольном и произвольном внимании

Одной из важных задач нервной системы является выделение и анализ информации, поступающей от внешней по отношению к организму среды и от самого организма ^[5]. Однако количество поступающей к сенсорам нервной системы информации колоссально, и если бы нервная система обрабатывала всю ее одинаково, это потребовало бы в тысячи раз больше ресурсов, чем те, которыми она обладает. Поэтому на фоне всех информационных функций нервной системы выделяется функция фильтрации сенсорной информации, то есть установление различий в обработке и в реакции на информацию, в том числе с целью повышения эффективности информационных процессов.

Важно отметить, что такая информационная фильтрация сигналов происходит на самых разных уровнях иерархии нервной системы. Она начинается в спинном мозге, продолжается в стволе мозга, ретикулярной формации, таламусе и, наконец, в коре больших полушарий. Хотя и функции, и механизмы такой регуляции на разных уровнях отличаются, в них есть общая важная черта информационного характера: нервная система выделяет и пропускает дальше ту информацию, которая обладает большей «информативностью» или «важностью».

Однако на нейронном уровне не существует критерия «важности» информации: по своей природе этот критерий субъективен, поэтому можно говорить о некоем его объективном аналоге — информационной ценности, то есть, например, об интенсивности, контрастности и новизне информации, о ее редкости.

Человек не замечает стимулы низкой интенсивности или неконтрастные стимулы, а также очень быстро привыкает к ощущениям, теряющим новизну (прикосновение одежды, давление от сиденья стула и т. п.). Мы «фильтруем» фоновые посторонние звуки, если сконцентрированы на какой-то задаче, и не чувствительны к очень многим типам сенсорной информации во время сна. Как правило, люди замечают только существенные изменения в окружающей обстановке и то, на что обращают свое внимание. При этом почти все перечисленные типы фильтрации информации происходят на бессознательном уровне, включая «обращение внимания», когда внимание «обращается» непроизвольно.

В случае непроизвольных действий, о которых идет речь, можно сделать обобщение, что нервная система, будучи информационной системой, стремится обработать как можно больше информации, используя как можно меньше ресурсов, то есть повысить свою информационную эффективность. По этой же причине происходит научение автоматическим действиям, таким как ходьба, моторика пальцев при письме, распознавание знаков, слов и т. д. Многие из этих действий-программ, которые изначально формируются произвольно с помощью коры, автоматизируются на уровне мозжечка и др. и после обучения затрачивают значительно меньше ресурсов, чем во время обучения.

Выразим это в виде принципа.

Принцип № 1: в случае непроизвольных действий нервная система стремится сократить расход ресурсов и повысить эффективность информационных процессов.

Следствия Принципа № 1:

нервная система создает иерархию обработки сенсорной информации и выделяет более информационно значимые стимулы, которые обрабатываются на более высоких ступенях иерархии.

Дополнение: также нервная система искусственно снижает значимость часто повторяемых стимулов и обрабатывает их на более низких уровнях иерархии путем обучения и автоматизации.

Заметим, что Принцип № 1 по смыслу является информационным, то есть может быть рассмотрен в рамках теории информации Шеннона, согласно которой большим объемом информации обладает менее вероятное сообщение.

Например, если человек заходит в незнакомый отель и видит там ресепшен для гостей, это не несет для него почти никакой информации. Вероятность, что в отеле есть ресепшен, крайне высока, и человек ожидает увидеть ресепшен. Отсутствие ресепшена, напротив, маловероятно, поэтому несет в себе больший объем информации. По Шеннону, количество информации тем больше, чем больше величина ln(1/P), где P — вероятность события. Поэтому Принцип № 1 можно было бы сформулировать иначе с использованием понятия вероятности:

Принцип № 1 (б): в случае непроизвольных действий нервная система стремится расходовать ресурсы преимущественно на менее вероятные сигналы. То есть, как следствие, на более интенсивные, более контрастные и более новые и редкие сигналы.

Важно упомянуть, что такой принцип «экономии ресурсов» и повышения информационной эффективности (№ 1) действует только в отношении непроизвольных процессов. Уже для научения, как было указано, требуются произвольные действия и произвольное внимание, которое сопряжено с волевым усилием, осуществляется сознательно, расходует много ресурсов и потому не подчиняется указанному выше информационному принципу. Произвольные процессы значительно более сложны, и до сих пор не выявлен какой-либо один или несколько информационных принципов наподобие принципа (№ 1), которые бы регулировали сознательную произвольную деятельность с информационной точки зрения.

По Павлову, механизм произвольного внимания заключается в формировании очага оптимального возбуждения в коре мозга ^[6]. При этом указывается, что возбуждение одних областей коры внутри очага сопряжено с торможением других областей коры за его пределами. Таким образом создается такое условие, при котором ослабляется влияние посторонних раздражителей, так как их сигналы попадают на заторможенные участки коры головного мозга.

Известно, что в формировании произвольного внимания большую роль играет влияние «учителя» (родителя или воспитателя), так как очаг оптимального возбуждения коры может поддерживаться сигналами, идущими от второй сигнальной системы. Поэтому часто формирование способности к произвольному вниманию связывают с обучением в процессе воспитания и трудовой деятельности.

При этом внешний учитель (родитель или воспитатель) как бы выполняет для коры мозга человека ту же функцию, которую выполняет кора мозга для, скажем, мозжечка при упомянутом выше формировании автоматических моторных действий. Поэтому для произвольных действий условно тоже можно говорить об эффективности информационных процессов (Принцип № 1), но для ситуации, когда есть воздействие со стороны учителя. Иными словами, за счет введения в систему влияния со стороны учителя можно как бы сохранить объективный информационный Принцип № 1, который, по сути, является формой проявления закона сохранения энергии.

Однако этот подход к произвольному вниманию не объясняет такой формы деятельности нервной системы, как формирование собственного произвольного субъективного интереса к сенсорной информации без участия учителя. При этом речь идет не о непроизвольном любопытстве, так как оно соответствует Принципу № 1, а именно об интересе, который человек проявляет произвольно.

Научившись (с учителем или без него) произвольно направлять внимание на какие-то объекты и процессы, в том числе на собственные мыслительные процессы, человек далее способен это делать уже и без учителя. Поэтому, если наличие воспитателя в момент воспитания позволяет говорить об искусственном сохранении принципа экономии ресурсов (№ 1), то для ситуаций без учителя и для взрослого человека эта «оговорка» уже не подходит. Более того, даже указания на то, что в мозге формируются области, которые начинают самостоятельно выполнять роль «внешнего воспитателя», недостаточно, так как это не объясняет, почему этот «внешний воспитатель» стремится тратить больше ресурсов и снижать эффективность информационных процессов.

Понятно, что под контролем родителя или учителя ребенок вынужденно тратит больше ресурсов, концентрируя внимание. К примеру, когда собирает за собой игрушки или учится писать прописи. В этом случае объективный принцип экономии ресурсов (№ 1) не нарушается, так как человек получает дополнительные волевые и мотивационные ресурсы извне от родителя или учителя. Но когда человек уже в более взрослом возрасте сам решает, например, освоить какой-то музыкальный инструмент, выучить еще один язык или даже просто начинает решать головоломки либо писать стихи, возникает вопрос: почему он это делает? В нейрофизиологическом и информационном смысле. Ведь эти действия, как минимум на первом этапе, не являются энергетически эффективными, затрачивают много ресурсов и только на последующих этапах могут приносить человеку эмоциональную отдачу. А могут и не приносить.

Ответ на этот вопрос представляется очевидным, если переходить из плоскости физиологии мозга в область психологии. На этом уровне причины затрат сил при обучении без учителя понятны. Самодисциплина и волевое усилие человека окупятся в будущем, и он способен сознательно рассчитывать на это.

Переходя от нейрофизиологии к психологии, мы также переходим от объективных информационных процессов к субъективным. Принцип «терпеть в настоящем ради будущего», причем часто очень отдаленного, совершенно не представим в понятиях повышения эффективности нейронных и информационных процессов. Как было указано выше, нервная система является информационной системой, и возникает проблема: как можно было бы такой принцип формализовать на информационном уровне?

Когда мы говорим о произвольном внимании, о сознательной деятельности, о целенаправленном расходовании ресурсов нервной системой, такие базовые категории, как стремление к новизне, контрастности, редкости или интенсивности информации, оказываются малополезны. Произвольные действия по своему смыслу как раз противоположны стремлению к новизне, интенсивности, редкости и контрастности, так как они искусственно и произвольно направлены на объекты, которые изначально не выглядят как новые, интенсивные, редкие или контрастные. Именно поэтому произвольные действия связаны с волевым усилием. Но тогда в чем может заключаться информационный смысл произвольных действий? Представляется, что в этих случаях речь может идти о совершенно иных информационных категориях, связанных не с получением, а, например, с созданием информации, то есть с творчеством.

Действительно, как можно представить себе творчество в информационном смысле? Например, часто под творчеством понимают «создание нового», но такое понятие не формализуемо, так как «новое» относительно. То, что является новым для ребенка, часто не является таковым для его родителей.

Существует точка зрения, что творчество на нейронном уровне связано с гибкостью мышления, переключением внимания с одной задачи на другую, что обеспечивается за счет гибких связей между самыми разными участками мозга ^[7]. Эта точка зрения подтверждает тот факт, что творчество, несомненно, связано с формированием неожиданных и необычных комбинаций информации, но не проливает свет на то, почему человек стремится к творчеству и почему, в конечном счете, случайные комбинации информации приобретают некий важный для человека смысл.

Для устранения указанного пробела в объяснении предложим в качестве гипотезы операционное определение творчества в информационном смысле как достраивания неполного информационного сообщения до состояния некоей субъективной полноты. В этом смысле всякий акт творчества есть акт информационного объединения, создания информационного «моста» между разными типам информации. Скажем, рисунок объединяет «изображаемое» в его сенситивном и в его мысленном представлениях художника, достраивает мысль об изображении до чувства о нем. Письмо объединяет потребность в сообщении с его мысленным образом, достраивает существующую структуру потребности в передаче некоей идеи до структуры замысла быть понятым определенным образом. И так далее.

При таком подходе к пониманию творчества как к заполнению информационной неопределенности между двумя уже вполне определенными информационными «сущностями» (нарративами) возникают два соображения о природе произвольного внимания и произвольных действий вообще.

Во-первых, что является мотивацией для творчества понятного таким образом в терминах информации? Здесь, очевидно, не применим упомянутый принцип экономии ресурсов (№ 1), так как в этом случае нервная система не стремится к информационной эффективности, а, напротив, имеет дело с ситуацией, когда информации заведомо недостаточно. До коры доходит особый вид информации, который можно в духе Чалмерса или Дубровского характеризовать как «информацию об информации», а именно — как информацию об отсутствии определенной необходимой информации.

Такое положение дел, когда известно, что существует некая неизвестность, может быть описано как проблемное. Поэтому принцип произвольных действий может быть, во-первых, связан с решением проблемной ситуации. Впрочем, в окружении человека присутствует множество вещей из категории «неизвестного», и далеко не всякая «неизвестность» способна мотивировать его творческое действие. Поэтому, во-вторых, чтобы стимулировать произвольные процессы, информация о существующей «неопределенности», помимо прочего, должна иметь определенную ценность (скажем, субъективную ценность). Например, она может содержать в себе субъективную оценку о том, что она (эта информация) может быть успешно творчески дополнена от состояния «неопределенности» до состояния субъективной определенности. В этом случае нервная система получит «эмоциональное вознаграждение» за данный творческий процесс заполнения информационной «бреши».

В чем тогда заключается творчество, понятое таким образом, в информационном смысле? Поскольку речь идет о «возведении моста» между двумя видами информации разного рода, то творчество становится процессом перевода языка одной информационной «сущности» (нарратива) на язык другого нарратива, то есть декодированием, расшифровкой. Скажем, расшифровкой «своих чувств» в терминах доступного языка при создании стихотворного произведения. Или декодированием «своих намерений» и переводом их в код «своих действий». И так далее. Однако речь идет не столько о трансформации кодовых зависимостей (подразумеваемые коды в действительности принципиально не трансформируемы друг в друга — они трансцендентальны), сколько о достраивании сообщения в одном из кодов до такого состояния, когда он воспринимается в рамках этого кода как соответствующий иному коду.

Как пишет Ф. И. Тютчев ^[8]:

«Нам не дано предугадать,

Как слово наше отзовется, —

И нам сочувствие дается,

Как нам дается благодать…»

(1869)

Добавим к словам поэта, что никакой замысел человека, по всей видимости, «быть понятым» не может быть трансформирован непосредственно в «понимание» другого человека. «Сочувствие» дается нам как «благодать», или как встречный творческий процесс другого.

Аналогично можно было бы предположить и для внутренних процессов, что потребность «сообщить нечто» и намерение «быть понятым» определенным образом трансцендентальны. Потребность здесь объективна, а намерение — субъективно. Иными словами, потребность «сообщить нечто» есть информация об информации, что имеет место информационная неопределенность, которая может быть дополнена до определенности. Именно эта потребность становится предметом произвольного внимания, которое формируется в коре. Однако в силу неполноты информации и существования неопределенности кора не может «разрешить» эту потребность действием. Поэтому на уровне субъективного намерения и воплощения начинается сознательный процесс достраивания информации (творчества), который заполняет неопределенность и задействует различные области мозга.

Процесс перехода от чувства к мысли, от созерцания к воссозданию, от потребности — к намерению и реализации рассматривается как творческий. Предполагается, что он протекает сознательно и не может быть редуцирован к информационному взаимодействию в силу того, что для такого взаимодействия недостает информации. Сознание создает некую каузальную среду для подобных процессов, при этом можно сказать, что такие процессы не связаны с передачей информации, но в определенном смысле каузальны. На информационном уровне это означает, что информация не переходит от А к В, а творчески воссоздается в В. Если этот творческий акт вознаграждается на эмоциональном уровне, нервная система делает вывод, что он был удачным и, соответственно, наоборот. Поэтому каузальность от А к В передается без передачи информации, но подкрепляется или не подкрепляется как «удачная» в будущем.

В этом смысле произвольное или сознательное поведение может быть понятно, как установление особых каузальных связей в тех ситуациях, где недоступны обычные нейронные связи, сопровождающиеся передачей информации. Поэтому, если формулировать информационный принцип № 2, который бы распространялся на ситуации произвольного внимания и поведения, то он бы звучал следующим образом:

Принцип № 2: в ситуациях информационной неопределенности нервная система производит собственные сигналы, которые стремятся снизить эту неопределенность.

Дополнение: подразумевается, что понятие «собственные сигналы» тождественно понятию «произвольное поведение», и они (эти сигналы) и есть по сути творчество в широком смысле слова и могут быть произведены только сознательно.

Этот принцип является приложением принципа Ле Шателье — Брауна ^[9] для информационных систем. Если на систему, находящуюся в устойчивом равновесии, воздействовать извне, изменяя какое-либо из условий равновесия, то в системе усиливаются процессы, направленные в сторону противодействия этим изменениям.

При таком понимании произвольного поведения сознание может быть интерпретировано в понятиях информации как каузальная среда, возникающая в ответ на ситуацию информационной неопределенности некоторого рода. «Собственные сигналы», которые нервная система генерирует в ответ на эту неопределенность, формируют «субъективные переживания», которые составляют содержание сознания. Например, почти каждый момент настоящего времени содержит в себе элемент неопределенности, и можно было бы сказать, что нервная система в ответ на эту неопределенность порождает творческий ответ в виде «переживания настоящего». Это переживание снижает уровень неопределенности путем придания информации статуса целостной субъективной картины. Информационная эффективность достигается не за счет установления иерархии обработки информации и экономии ресурсов, а за счет снижения уровня неопределенности.

Принцип экономии ресурсов № 1 может приводить к противоречию, когда отдельные области нервной системы конкурируют за то, какие именно ресурсы необходимо экономить. Поэтому следование этому принципу не универсально. Однако, чтобы установить условие, при котором действует принцип № 2, необходимо определить, что такое информационная неопределенность для нервной системы и каким именно образом собственные сигналы нервной системы могут ее понизить. Однако для решения подобных проблем необходима разработка принципиально новых подходов и терминологии, что может стать предметом дополнительных исследований. Во второй части статьи приводится один из возможных подходов к такой терминологии в рамках каузального дуализма.

К вопросу классификации каузальных сред

В данной статье предлагается новый способ описания условия, отделяющего сознательные и бессознательные процессы в нервной системе. Предлагаемый способ основывается на онтологии каузального дуализма и методе достраивания реальности, которые были изложены в ^[10].

Информационная неопределенность — это такое взаимное состояние элементов совокупности, когда каузальная связь между ними имеет случайный характер. Можно также говорить, что неопределенность представляет собой особую каузальную среду для элементов, в пределах которой эти элементы связаны только случайными взаимодействиями.

Также в подходе указывается, что области неопределенности представляют собой барьер для распространения и передачи информации. Поэтому выделяется два основных типа совокупностей:

системы — такие совокупности, в которых взаимодействие между элементами происходит совместно с передачей информации;

не-системы — совокупности, в которых взаимодействие не сопровождается передачей информации. При этом под не-системами понимаются совокупности, состоящие из двух и более систем, разделенных областью неопределенности.

Подход формулирует принцип, согласно которому неопределенность между системами в рамках не-системы тождественна тому, что между ними имеет место случайное взаимодействие. В связи с этим данный подход предлагает собственное определение случайности как события, которое не приводит к образованию системы, а точнее к объединению двух систем в одну.

Критерием образования системы выступает возникновение информационной связи, которое на информационном уровне имеет следующий смысл. По Шеннону, как было указано, величина передаваемой информации зависит от информационной энтропии. Для абсолютной случайных событий частная информационная энтропия стремится к бесконечности, что и соответствует понятию «информационная неопределенность». Клод Шеннон предложил идею, что прирост информации равен утраченной неопределенности. Очевидно, что абсолютно случайные события не могут снизить неопределенность, так как они сами обладают частной информационной энтропией, стремящейся к бесконечности. Если в результате события энтропия снижается (то есть происходит передача информации), это означает, что оно не является абсолютно случайным.

В этом смысле описываемый подход рассматривает следующий «механизм» произвольных или сознательных процессов. Их информационная составляющая заключается в том, что случайные события переводятся в статус неслучайных, за счет чего снижается уровень информационной энтропии, или неопределенности. То есть случайность имеет разный статус до того, как она произошла, и после. Однако это возможно только в том случае, если одно и то же отношение случайности рассматривается в различных системах в рамках общей не-системы. Это описывается в подходе как процесс достраивания одной из систем своего состояния до «мнимого» или «субъективного» состояния другой системы.

Поэтому процесс осознания и формирования произвольного действия, творческого ответа на внешнее влияние подразумевает здесь постоянное изменение информационного статуса случайности событий и переход от состояния не-системы к состоянию системы и обратно. Можно сказать, что в соответствии с этим подходом нервная система постоянно «догадывается» о том, что происходит вокруг и внутри ее, а сама эта «догадка» существует в форме сознательного субъективного опыта.

Рис. 1. Не-система как совокупность двух систем в неопределенной среде

Важно отметить, что приведенный подход не нарушает принципа каузальной замкнутости физического, но при этом расширяет принцип всеобщей связи всех явлений природы. Физическое оказывается каузально замкнуто в пределах систем, где действует принцип связи явлений, но на уровне не-систем принимается, что отсутствие взаимодействия тождественно абсолютно случайному взаимодействию, или такому взаимодействию, которое не приводит к образованию системы. Поэтому в не-системах подразумевается принцип всеобщей случайной связи всех явлений природы.

Поскольку не-система — новое понятие, необходимо дать его формальное определение. Если система — это «комплекс взаимодействующих компонентов» ^[11] или «множество взаимосвязанных элементов, обособленное от среды и взаимодействующее с ней, как целое ^[12], то под не-системой подразумевается комплекс не взаимодействующих друг с другом элементов, а точнее — комплекс элементов, не взаимодействующих друг с другом в классическом понимании. Элементы такого комплекса не обмениваются массой, энергией или информацией, но в то же время в не-системах при определенных условиях теоретически может наблюдаться случайное взаимодействие, а также синхронизация процессов и другие формы связности. Однако для описания этих форм пока не существует теоретических оснований.

В связи с этим в данной статье приведены начальные принципы классификации не-систем. Исходным понятиям теории не-систем является каузальная среда. Необходимо отметить, что понятие «среда» — одно из важнейших также и в Общей теории систем (ОТС), где под средой понимается «совокупность объектов, изменение свойств которых влияет на систему, а также тех объектов, чьи свойства меняются под воздействием поведения системы». При этом в ОТС среда является зависимым понятием, так как она «всегда рассматривается по отношению к некоторой системе и представляет собой множество всех элементов, которые не входят в данную систему, но с которыми данная система может взаимодействовать» ^[13].

«Каузальная среда» в отличие от понятия «среда» в ОТС является исходным базовым понятием теории не-систем, так как это подчеркивает особый способ, с помощью которого данная теория рассматривает среду как источник всех форм каузальности вообще. Если в теории систем среда считается источником неопределенности, то в теории не-систем каузальная среда становится историком не только неопределенности, но и причинности вообще. Поэтому в понятие каузальной среды выходят его различные подвиды, такие понятия, как система, не-система, неопределенность и др.

Под каузальной средой понимается среда в самом широком смысле — и как источник причинности или восприимчивости, и как топология некоторых связей, позволяющая в разной степени прямо или косвенно передавать или не передавать взаимодействие между элементами, помещенными в нее. Каузальная среда может быть определена как динамическое поле вероятностей, и внутри этой среды допустимы различные типы связей: событие — событие, вероятность — событие, событие — вероятность, вероятность — вероятность и так далее.

Каузальные среды могут быть классифицированы по различным критериям.

Например, по каузальному типу они могут быть:

- (А) активными или причиняющими, то есть такими, которые являются источниками каузальности;

- (В) чувствительными или воспринимающими, то есть такими, которые являются потребителями или приемниками каузальности;

- (С) каузально нейтральными;

- (D) смешанными, то есть в том числе передающими каузальность.

С точки зрения проводимости каузальные среды могут быть:

- (Е) проводящими, то есть такими, которые проводят каузальность;

- (F) изолирующими, то есть такими, которые не проводят каузальность;

- (G) смешанными.

По каузальной направленности среды они могут быть:

- (1) односторонними, если среда каузально однонаправленная (или анизотропная);

- (2) двухсторонними, если среда каузально изотропная;

- (3) смешанными.

Элементы односторонних каузальных сред могут быть либо источниками, либо приемниками каузальности. В двусторонних средах все элементы могут выполнять обе эти функции. В смешанных средах элементы меняют свои каузальные свойства в зависимости от тех или иных факторов.

По критерию природы возникновения каузальная среда определяется числом источников происхождения (числом исходных природ) и может быть:

- (4) монистической (одномерной), если она имеет один источник происхождения;

- (5) дуалистической (5.1. двумерной) или плюралистической (5.2. многомерной), если среда имеет более одного источника происхождения.

По критерию каузальной сложности среда определяется числом источников каузальности, которые могут совпадать с источниками происхождения или возникать независимо, и может быть:

- (6) первого порядка, если она каузально однородна и имеет один источник каузальности. Практически все среды первого порядка, вероятно, одномерны, то есть их источник происхождения одновременно является и единственным источником каузальности;

- (6.1) -//-

- (6.2) многомерные по происхождению среды, ставшие под воздействием внутренних процессов средами первого порядка;

- (7) второго и более высоких порядков, если среда имеет два или более независимых источников каузальности. При этом среды второго и более высоких порядков могут иметь разную механику возникновения:

· (7.1) Одномерные или монистические среды второго и более высоких порядков, если дополнительные источники каузальности возникли в одномерной среде в результате внутренних процессов;

· (7.2) Двух и более мерные (дуалистические и плюралистические) — среды второго и более высоких порядков, если порядок среды (число источников каузальности) определяется ее мерностью (исходным числом каузальных источников происхождения).

Различие между средами (7.1) и (7.2) заключается в том, что в этих случаях порядок среды достигается разными путями. В (7.1) порядок среды достигается за счет исходной многомерности (5), а в (7.2) — за счет того, что в исходной монистической среде типа (4) возникают области обособленной каузальности. Это может быть достигнуто путем образования областей неопределенности, разделяющей среду на каузально независимые зоны. При этом под неопределенностями подразумеваются такие области среды, которые не передают каузальность. Теоретическая классификация типов неопределенности будет приведена ниже.

Также каузальные среды могут быть классифицированы по степени определенности на:

- (8) полностью определенные или строго детерминированные, если каузальная связь между элементами такой среды строго детерминирована;

- (9) статистическими, если связь между элементами среды подчиняется какой-либо статической закономерности;

- (10) абсолютно случайными, или неопределенными, если связь между элементами системы отсутствует или случайна, что принимается как равносильные свойства;

- (11) смешанные, если степень неопределенности может зависеть от каких-либо факторов.

По сути, не-системы отличаются от систем именно тем, что элементы этих комплексов существуют (имеют место) в неопределенной среде. Под неопределенной средой (10) понимается некая область каузального пространства с нулевым уровнем каузальной определенности, процессы в которой не подчиняются никаким статистическим или иным закономерностям. Однако неопределенность здесь вынужденно принимает двойственную природу, так как при неопределенности недопустимо полное отсутствие влияния среды, и поэтому оно принимается тождественным наличию случайного взаимодействия.

Это отчасти парадоксально, так как фактически означает, что в природе между любыми элементами каузальной среды, то есть между любыми вообще элементами возможно случайное взаимодействие. В этом смысле объявить, что между элементами А и В не существует взаимодействия, равносильно тому, что сказать, что между этими элементами взаимодействие носит полностью случайный характер, или что они имеют место в неопределенной каузальной среде. Однако это парадоксально только в том случае, если иметь в виду классическое понятие случайности. При таком определении среды представляется, что под случайностью следует понимать такое обстоятельство, которое не оказывает влияния, то есть не нарушает целостности и каузальной замкнутости каждого элемента не-системы в отдельности. То есть случайное «влияние» элемента А на элемент В или наоборот не нарушает каузальной замкнутости каждого элемента А и В в отдельности.

Однако такие случайные события (обстоятельства) изменяют каузальную топологию в не-системе А-В. Под каузальной топологией здесь понимается каузальная конфигурация не-системы (например, А-В), или каузальное вероятностное поле, которое характеризует влияние вероятности событий в системе А на вероятность событий в системе В.

Такого рода случайным обстоятельством с точки зрения системы элементов (В) может быть, например, «ментальное событие» в системе (А), изменяющее вероятность физического события в системе (В). Оно не нарушает принципа каузальной замкнутости физического, так как В имеет определенные достаточные физические причины, и А не требуется в качестве причины В. Однако, поскольку В само по себе является событием, которое имеет статистическую вероятность, то выбор последовательности типов события В может зависеть от вероятности в системе А.

Например, если игрок кидает кости множество раз, то в среднем выпадение числа «2» будет иметь вероятность ⅙. Однако игрок имеет возможность использовать какую-либо стратегию, которая изменит распределение вероятностей. Например, он может захватывать кости таким образом, чтобы при броске они находились в положении «двойки сверху», а затем стараться совершать броски одинаковой направленности и силы. Такая стратегия повлияла бы на вероятность выпадения чисел на игральных костях. При этом вероятность выпадения «2» могла бы как уменьшиться, так и возрасти.

Может показаться, что таким образом игрок вносит каузальное влияние в физический процесс игры, нарушая каузальную замкнутость физического. Ведь средняя вероятность выпадения цифры «2» на описываемой серии бросков окажется не равной ⅙. На самом деле, никакого нарушения каузальной замкнутости физического здесь не происходит. Все физические события в этой системе имеют физические причины, вплоть до нейронных импульсов в головном мозге игрока. Взаимосвязь здесь имеет место на уровне влияния вероятности ментальных событий в сознании играющего, например, на вероятность выпадения цифры «2». Это влияние может быть описано как определенная каузальная топология в не-системе А-В. Ментальные акты играющего, имеющие отношение к игре, могут изменять эту казуальную топологию и оказывать в итоге влияние на два параметра:

1. выпадение конкретных цифр при каждом одиночном броске и последовательность выпадения цифр;

2. среднюю вероятность выпадения тех или иных цифр.

Каузальная топология как термин традиционно используется для описания классических причинно-следственных связей в системе. В теории не-систем происходит расширение этого понятия на неклассические типы связей, например, на связь типа вероятность — вероятность. В этом контексте каузальные топологии могут быть классифицированы по типу связи в них на:

- (12) причинно-следственные, если это топологии причинно-следственных состояний системы;

- (13) вероятностные, если это топологии связей в не-системах типа вероятность — вероятность;

- (14) смешанные для сред, включающих системы и не-системы;

- (15) неизвестные (еще не известные каузальные связи).

Классификация типов неопределенности может иметь следующий вид. По природе возникновения неопределенность может быть:

- (16) исходной, то есть такой, которая существует изначально как фундаментальная среда для всех независимых онтологий;

- (17) производной, то есть такой, которая возникает в результате каких-либо процессов в среде.

По механизму функционирования неопределенность может быть:

- (18) пустотной или статической, если она образует пустотные области, не передающие каузальность;

- (19) динамической, если она генерирует сверхбольшое число хаотических взаимодействий, совокупность которых приводит к тому, что область также не проводит каузальность;

- (20) неизвестной, для еще неизвестных случаев.

Можно было бы предположить, что исходная неопределенность (16) является по своему механизму функционирования пустотной (18). Однако это неочевидно и требует специального исследования. Примерами производной неопределенности могли бы быть следующие:

- пустотная неопределенность между пространственноподобными интервалами на космических расстояниях, не допускающих каузальность;

- динамическая неопределенность нейронных процессов в головном мозге.

Возможность существования пустотных неопределенностей противоречит принципу всеобщей случайной связи, который был приведен выше. Это принцип всеобщей случайной связи всех событий и явлений каузальной среды. Поэтому пустотная неопределенность представляет собой внутреннее противоречие для исследуемой модели. По сути, это понятие следует признать неточным. Для данной модели остается только один вид неопределенности — динамический, и можно дать его более полное определение.

Неопределенность — динамическое состояние каузальной среды, при которой она генерирует сверхбольшое число хаотических взаимодействий, совокупность которых приводит к тому, что область не проводит информацию.

Обратим внимание, что под взаимодействиями в данном определении могут выступать как случайные взаимодействия, так и необходимые или статистические. Данное определение приводит к трем определениям неопределенности:

- (21) квазипустотная неопределенность — если данная динамическая неопределенность возникает вследствие сверхбольшого числа случайных взаимодействий;

- (22) статистическая неопределенность — если данная динамическая неопределенность возникает вследствие сверхбольшого числа статических взаимодействий;

- (23) эмерджентная неопределенность — если данная динамическая неопределенность возникает вследствие сверхбольшого числа необходимых взаимодействий, ставших хаотичными.

В соответствии с классификацией модель каузальности при произвольном внимании определяется типом возникающей каузальной среды. В рассматриваемом случае имеет место двух или более мерная каузальная среда (7.2), состоящая из двух или более классических закрытых систем типа (D), помещенных в среду динамической статистической неопределенности (19, 22). Взаимодействие между системами D1 и D2 и т. д. ограничено неопределенностью, поэтому с точки зрения D1 или D2 это взаимодействие является случайным. Однако наблюдатель (агент внимания) принадлежит всей двух или более мерной каузальной среде (7.2). Преодоление неопределенности происходит путем генерации сообщений, например, в системе D1, что изменяет общую каузальную топологию (13) среды (7.2) и как следствие — влияет на вероятность событий в системе D2.