www.VuzLib.com

Головна arrow Психологія arrow Лазерно-голографічна парадигма i синергетика
Меню
Головна
Каталог освітніх сайтів

Лазерно-голографічна парадигма i синергетика

М.-Л.А. Чепа

ЛАЗЕРНО-ГОЛОГРАФІЧНА ПАРАДИГМА I СИНЕРГЕТИКА

   В останні роки, у значній мірі завдячуючи бурхливому розвитку голографії, яку започаткували Д. Габор, Ю. Лейт, Ю.Н. Денисюк, багатьма вітчизняними й іноземними авторами пропонується голографічна гіпотеза функціонування мозку, відповідно до якої способи обробки інформації в нервовій системі формально схожі на процеси відображення в голографічних системах. У той же час лазерно-голографічна парадигма стала важливою складовою синергетичного наукового світогляду [20].
   Голографія (від грецького - весь, цілий) об'єднує всю сукупність інформації про об'єкт. Пропонуючи цей термін, винахідник оптичної голографії Д. Габор (1947 р.) хотів підкреслити той факт, що на голограмі фіксується повна інформація про світлову хвилю відбиту від об'єкта (елементарні основи голографії викладені в роботі Ю.И. Островського [17]).
   Основною властивістю голограми є те, що інформація про кожну точку об'єкта розподіляється по всій голограмі й тим самим робить її стійкою до руйнування. Будь-яка мала частина голограми містить інформацію про всі ділянки в цілому. Ця обставина змусила дослідників згадати два закони Лешлі: закон дії маси й закон еквіпотенціальності. Сенс цих законів у тім, що видалення значних частин кори мозку не викликає істотних функціональних розладів. Незважаючи на те, що ще сам К. Лешлі [15], міркуючи про фізичний аналог виявлених закономірностей, указував на можливі механізми інтерференції хвиль збудження, розвиток його ідей почалося тільки з появою голографії.
   Такі дослідники як Вестлейк, Прібрам, Кірвяліс і Ванагас й ін. спираючись на теорію голографії приступили до пошуків голографічних хвильових процесів у мозку [1-19].
   На підставі проведених досліджень виділені наступні складові психофізіологічної основи голографічного підходу:
   1. збереження психічних функцій при втраті частини мозку;
   2. делокалізація інформації в пам'яті мозку;
   3. наявність специфічної структури рецептивних полів у корі мозку, розподіл збудження й гальмування в яких підкоряються тим же математичним законам, які описують структуру голограми хвильового поля;
   4. відсутність розладу поведінки при частковому перетасуванні енграм пам'яті (досліди по перемішуванню клітинних мас кори мозку саламандри);
   5. використання зоровою системою при обробці просторових структур сигналів дискретних просторових перетворень Фур'є.
   У наш час основні роботи в рамках голографічного підходу ведуться як у напрямку пошуку квазіголографічних перетворень інформації в зоровому аналізаторі за допомогою інтегральних просторових перетворень Фур'є, так і в напрямку застосування ідей голографії для пояснення механізму пам'яті.
   Тут хотілось би наголосити на темі “лазерно-голографічної парадигми”, розглядаючи її як нове комунікативне середовище, у якому відкривається синергетичний зв'язок психічного, почуттєвого, ментального, тілесного, матеріального як підсистем, що утягують у процеси самоорганізації, у сукупності яких властиво й реалізується людська присутність у цьому мінливому світі, людське буття, що стає у ньому, наша взаємодія із собою й іншими, взаємодія частиною якого є й наша пізнавальна діяльність [20].
   Місце голографічної парадигми в системі міждисциплінарних комунікацій, його хронотоп, задається тим, що ще називають синергетичною парадигмою. Це якісно нове проблемне поле, що виникає в контексті осмислення лазера як інструмента пізнання, осмислення й ініціювання процесів самоорганізації в середовищах різних по своєму “субстратному” складу, але подібних у їхньому поводженні “поблизу місць нестабільності” [20].
   За твердженням фізика Грехема, який був колегою й соратником батька синергетики Хакена [21], заслуга останнього полягає в доказі того, що лазер є не тільки важливим технологічним інструментом, але й сам по собі представляє найцікавішу фізичну систему. Лазери займають дуже цікаву позицію між квантовим і класичним світом і теорія Хакена пояснює, як можуть бути зв'язані між собою ці світи.... Лазер можна розглядати як перехрестя між класичною й квантовою фізикою, між рівноважними й нерівноважними феноменами, між фазовими переходами й самоорганізацією, а так само між регулярною й хаотичною динамікою. У той же час - це система, що ми її розуміємо як на мікроскопічному квантово-механічному рівні, так і на макроскопічному класичному. Це стійка основа для вивчення загальних концепцій нерівноважної динаміки.
   Ще К. Прібрам [19] на підставі нейропсихологічних досліджень дійшов висновку про голографічну й структурну організацію нервової системи. Можливість голографічного процесу в нервовому субстраті обґрунтовується тим [2], що коливання біопотенціалу багато в чому відповідає вимогам принципу Гюйгенса-Френеля й відповідного йому перетворення Фур'є. У цілому ряді робіт [7-15], пропонується пояснення можливої відповідності або ізоморфізму простору станів голографічного процесу із простором станів процесів нервового кодування. Голографічний підхід обговорюється в цих роботах у плані розвитку сформульованих раніше [15] хвильових інтерференційних теорій функціонування мозку. Пропонуються способи експериментальної перевірки запропонованого підходу. Таким чином, голограма, що спочатку була використана як метафора або аналогія для пояснення деяких сторін порушень діяльності нервової системи, стала точною моделлю нормальних форм її роботи.
   Як уважають Б. Зіман й О. Боюнеман [10] валідність методу голографії полягає в тому, що зберігання інформації в голограмі не носить локального характеру; видалення частини голограми приводить лише до деякого розмазування образу. Аналогічним чином пам'ять про окремі подразнення очевидно, не специфічна для тих або інших відділів кори. Більше того, голографічна система “асоціативна” у тому розумінні, що якщо в пам'яті зберігається образ Р, то відображення образу Р', що становить частину Р, дає “тіньовий образ” усього Р. Це є однією із причин того, що процес кодування, здійснюваний корою повинен відбуватися виходячи не з “прототипів” або “топографічних уявлень” і специфічних сигналів, а на складних образах голограм Д. Габора [4].
   У результаті пошуку найбільш адекватної функціональної нейронної організації зорових структур нової кори мозку в аспекті сприйняття форми зображення [13] уважають найбільш перспективне дослідження “нелокальних” детекторів, особливо тих які відповідальні за голографічні перетворення зображення. Дослідженнями В.Д. Глезера [7] установлено, що ряд послідовних перетворень зорової інформації приводить до переходу від детального опису зображень на рівні сітківки й зовнішнього колінчатого тіла до голографічного розподіленого опису на рівні зорової кори.
   Те, що зорове сприйняття може продуктивно досліджуватися виходячи із голографічних принципів, підтверджується також експерементом А.Д. Логвиненка й Г.Я. Меньшикової [16]. Ними було проведене дослідження, у якому вивчалася залежність успішності впізнання людських облич від ширини спектру зображення (за спектр зображення був прийнятий Фур'є-образ). Установлено, що інформаційний спектр зображення істотно відрізняється від енергетичного спектру зображення, що уможливлює використати поняття інформаційного спектру для характеристики суб“єктивної інформативності зображення.
   О.Н. Брайнес, А.И. Суслов [3] доводять, що голографічна теорія дозволяє не тільки знайти мову для опису локалізованих кодів мозку, але й показати існування діалектичної єдності локалізації й делокалізації функцій мозку й енграмм його пам'яті. У той же час, використання механізму голографії в проблемі пам'яті в тім вигляді, у якому він відомий фізикам, має, - за твердженням Ю.А. Воронова [6] - цінність, порівнянну із цінністю судження Сократа про пам'яті як запису в мозку подій, на зразок записів на воскових дощечках. Інша справа цінність принципу. Принцип голографії важливий у тому розумінні, що в корі головного мозку при надходженні нервових сигналів виникає ситуація, аналогічна умовам формування голограми. Так, наприклад, якщо голограму розбити, то з кожного шматочка можна одержати зображення об'єкта, хоча й в ослабленому вигляді. Щось подібне спостерігається й у випадку ушкодження деяких ділянок мозку, коли ми відзначаємо ознаки його еквіпотенційності [1]. Однак відразу після ушкодження мозку або екстрених функціональних вимикань окремих частин мозку цілісна його діяльність порушується й, як випливає із численних спостережень, наступає тимчасовий розлад пам'яті. Отже, нейроголограмма, на відміну від оптичної голограми, являє собою комплекс залежних один від одного інтегрованих елементів, що в голографічній моделі пам'яті виступають як специфічні гіпотетичні “одиниці пам'яті” - мнемони - морфологічно цілісні ансамблі нейронів і гліонів [12].
   Винятковий інтерес [11] має питання про те, чи не переважає “голографічний” тип у роботі нервової тканини правої півкулі на відміну від лівої. Це відповідало б положенню про відбиття в роботі цієї півкулі рис характерних для центральної нервової системи до появи мови. Голографічний принцип функціонування правої півкулі одержав підтвердження при вивченні психічних особливостей у хворих з пухлинами лівих і правої лобних часток. Було показано, що масивні враження правої півкулі не ведуть до розпаду цілісності образу, а тільки погіршують чіткість його сприйняття, що побічно свідчить на користь розподіленого запису інформації в цій півкулі, аналогічної тій яка має місце в голографічних системах.
   Така загальна характеристика продуктивності голографічного підходу на шляху розшифровки нейродинамічного коду психічних явищ. Підсумком використання ідеї голографії в психофізіології є оформлення оригінального напрямку, що по новому трактує деякі загальні принципи організації роботи головного мезга на основі новітніх досягнень оптичної фізики. Зародившись на межі психології, нейрофізіології й фізики голографічний підхід озброює сучасну науку про мозок принципово новим поглядом на фундаментальне властивості мозку, на проблему єдності пам'яті й сприйняття, дозволяє пояснити фантастичну здатність людині до ефективного зберігання в довгостроковій пам'яті великої кількості інформації, що робить майже зрозумілим миттєвий процес упізнання тощо. Варто зауважити, що ілюзії, галюцинації, а також багато інших випадків неадекватного сприйняття в цей час не можуть бути пояснені без залучень ідей нейроголографії.
   У цьому сенсі “голографічна парадигма” зовсім не знаменує собою якусь нову наукову революцію з усіма її комунікативними розривами й не співмірністю старих і нових понять. Голографічна парадигма або “парадигма лазера”, навпаки, усвідомлюється як засіб усунення, “зализування” цих розривів. “Парадигма лазера”, якщо скористатися терміном Маслоу, “даоістична”. Парадигма - це комунікативне середовище, мовний комунікативний простір, у яке занурено наукове співтовариство, “підвішене”, як любив говорити Н. Бор таким чином, що ми не знаємо, де “верх” і де “низ” у цьому просторі. Цей вислів Бора, ми можемо інтерпретувати в цьому випадку як полемічно спрямований проти пріоритету логіко-епістемологічних просторів класичної науки й філософії епохи Канта на користь мережній епістемології науки квантово-релятивістської ери; ери, коли на зміну теоретико-множинному обґрунтуванню прийшло теоретико-категоріальне [20].
   Звичайно, зміна однієї класичної парадигми монологічного знання на іншу для вченого, що роками вживався в неї, рівнозначна зміні місця його перебування, зміні обжитої ним наукової ніші.
   Із цього погляду лазерна парадигма в якості що породжує синергетичну онтологію й претендує на відновлення комунікативної зв'язаності парадигм- просторів колишнього комунікативного досвіду пізнання, безсумнівно створює якісно нове активне середовище комунікації, що вбудовує дослідників в деякий узагальнений надпростір або гіперпростір, а тому було б доречно говорити про гіперпарадигму, гіперпростір тощо. В цьому просторі синергетика перевідкриває древній принцип “Людин - міра всіх речей”.
   Але тоді, можливо, світ нами відкривається? Або нам відкривається? Однозначної відповіді, на в такий спосіб сформульоване питання, не існує. Синергетичне пізнання, узяте в контексті історії природознавства нового часу, - це й постквантове пізнання. А після квантової механіки говорити про відкривання будь чого взагалі, без посилань на спостерігача, його місце й на ті засоби-прилади, за допомогою яких він реалізує саме спостереження, так й ще не обмовляючись при цьому, що що відкриває - це спостережуваним, створеним самим процесом спостереження - значить бути в полоні реліктової мови доквантової епохи. Не вдаючись у подробиці епістемологічного сюжету спостерігач-спостережуване у квантовій фізиці, обмежимося декларацією, що в синергетичнім світі немає незмінного спостерігача; спостерігач стає, виникає в складноорганізованому потоці актів комунікації, комунікативних подій. У цьому світі питання: “Що є об'єктом пізнання?” стає безглуздим. Ніякого об'єкта пізнання немає. Знати - значить уміти поводитися адекватним чином у ситуаціях, пов'язаних з індивідуальними актами або до-оперативними взаємодіями. Цю думку можна висловити трохи інакше, користуючись метафорою лазера як комунікативним пізнавальним засобом. Наш “епістемологічний лазер” висвітлює своїм високоупорядкованим, когерентним світлом не все навколо в “незалежно від нас існуючому Всесвіті”, а селективно виділяє якусь кооперативно взаємодіючу область зі складною “топологією вирізання й склеювання”, іменовану реальністю й описувану у відповідній мові таким чином, що б цей опис могло б бути відтворено й стійко комуніковано “іншому”. Але поки лазер виступає для нас лише як інструмент, хоча й з досить незвичайними властивостями. Просунутися далі в осмисленні лазерної парадигми може допомогти звертання до поки що мало освоєної спадщини Д. Бома, що віддав у свій час багато сил спробам вибудувати ту нову онтологію світу, ту нову реальність, що “ховається” за лаштунками операціонально представленого математичного формалізму квантової механіки. Щоб наочніше представити концепцію квантово-механічної цілісності і її відмінність від цілісності, передбачуваної класично орієнтованим пізнанням, починаючи з епохи Галилея й аж до Эйнштейна, Бом увів уявлення про дві інструментально породжені парадигми наукового пізнання: так звану парадигму лінзи й парадигму голограми (або голографічну парадигму) [20].
   Ця інновація не була належним чином оцінена філософами й методологами науки. Тим часом Бом, розрізняючи названі парадигми, зробив далекосяжну спробу урахувати гносеологічні уроки квантової механіки, інтегрально представлені у вигляді принципу цілісності форм мови, способів спостереження, інструментального контексту й теоретичного розуміння в історичній еволюції науки Нового часу. Це була спроба побудувати своєрідну “квантову герменевтику” мови й приладу в ситуації, коли спостерігач в принципі не має прямого й безпосереднього доступу до світу квантових явищ і процесів. Вихідним пунктом його міркувань була лінза як прилад й інструмент пізнання, що, у свою чергу, породив когерентний йому патерн мислення, особливості якого дотепер, незважаючи на величезне число досліджень філософів й істориків науки не повністю усвідомлені. Це, очевидно, обумовлено так само й тією обставиною, що сам “лінзовий тип мислення” багато в чому домінує й на метарівні розгляду самої науки. Досить тривіально, що лінза є інструмент формування образу реальності у формі предметів, де кожна точка оригіналу з високим ступенем точності відповідає точці образу. Це постулат геометричної оптики (і хвильовий, у її геометричному наближенні).
   Але не настільки тривіально однак, що завдяки своєму “поточковому відображенню” як базової гносеологічної моделі переносу інформації від досліджуваного об'єкта до його суб'єкта-спостерігача, що пізнає, лінза у величезному ступені підсилює процес “межового” усвідомлення нами різних частин об'єкта як окремих і відмежованих один від одного паттернов і відносин між цими частинами, тим самим, істотно утрудняючи й /або спотворюючи сприйняття цілого. Ця обставина підсилює схильність мислити в термінах класичного порядку аналізу й синтезу, поширюючи цей спосіб мислення далеко за межі його застосовності.
   Але вже теорія відносності, а потім, більшою мірою, квантова механіка стали виявляти обмеженість цілісності синтезу образів лінзового мислення. Усе більше стала заявляти про себе онтологія цілісності іншої, немеханічної, але й неорганічної природи світобудови, опис якої неможливо представити мовою, що була би когерентною інструментальному контексту класичного лінзового порядку, аналіз і синтезу точкових елементів, як добре знаних певних частин цілісного образу.
   Але тоді виникає природне запитання: а що може дати нам безпосереднє уявлення про той інструментальний контекст, у рамках якого квантова цілісність могла б бути представленої самоузгодженим чином.
   Таке інтуїтивне уявлення виникає, якщо ми звернемося до голограми як інструменту для запису “цілого”. Що таке квантово-голографічна парадигма по Бому, стає зрозуміліше з наступного короткого опису функціональної схеми того інструментального контексту, у якому вона самовизначається. Ця схема така. Промінь лазера падає на напівпрозоре дзеркало, розщеплюючись при цьому на два промені. Одна частина безпосередньо потрапляє на фотопластинку, інша - після відбиття деякою цілісною структурою-оригіналом. У підсумку на фотопластинці записується, так званий інтерференційний паттерн ? складний і тонкий візерунок відбитих подій, закарбований образ-паттерн оригіналу, що співвідноситься із ним уже не поточково, як у лінзі, а деяким більше складним чином. Ця відповідність або співвіднесення виявляється тільки при висвітленні голограми лазерним світлом. При цьому відтвориться хвильовий фронт, подібний до форми хвильового фронту, що йде від вихідної цілісної структури, і ми можемо в деякому діапазоні можливих перспектив (точок зору) бачити вихідну цілісну структуру в тривимірному її представленні. Ми будемо бачити її й у тому випадку, якщо освітити лазерним світлом тільки частину фотопластинки. Інтерференційний візерунок навіть у досить невеликій області фотопластинки має відношення до всієї її цілісної структури, а кожна частина оригіналу має відношення до всього візерунка на фотопластинці.
   Так ми приходимо до уявлення про лазерно-голографічну парадигму як парадигму синергетичну, де по частині може самоорганізуватися немеханічне динамічне ціле. Ми приходимо до образа світу, що має свою голографічну пам'ять, світу, що самоорганізується у вигляді своєрідної суперголограми, інформацію з якої ми можемо отримати за допомогою джерела когерентного лазерного світла, зайнявши при цьому сполучену з оригіналом пізнавальну позицію “спостерігача-учасника”, для того, щоб можна було побачити “фантомний образ-зображення”, практично тотожний самому оригіналу.

ЛІТЕРАТУРА

1. Беленков Н.Ю. Принцип целесности в деятельности мозга. ? М., Медицина, 1980.
2. Беспалько И.Г. Распределенная биологическая память и голография / Управление и информационные процессы в живой природе. - М., Наука, 1971. - С. 18-20.
3. Брайнес С.Н., Суслов А.И. Нейрокибернетическая модель памяти / Прогресс биологической и медицинской кибернетики. - М., 1973.
4. Балечану С. Принципы деятельности коры головного мозга в голографической интерпретации / Прогресс биологической и медицинской кибернетики. - М., Медицина, 1974.
5. ВестлейкФ.Р. О возможности протекания нейроголографических процессов в мозге / Кибернетические проблемы бионики. - М., Мир, 1973. -С. 116-173.
6. Воронов Ю.А. Голограммная гипотеза памяти и нервного импульса/ Проблемы нейрокибернетики. - Ростов-на-Дону, 1972.
7. Глезер В.Д.. Зрительное опознание и нейрофизиологические механизмы. - Л., Наука, 1975.
8. Дубровский Д.И. Психические явления и мозг. - М., 1971.
9. Дубровский Д.И. Информация сознание, мозг. - М., Высшая школа, 1980.
10. Зиман Э., Бьюнеман О. Толерантные пространства и мозг/ На пути к теоретической психологии. Прологомены. - М., Мир, 1970.
11. Иванов Вяч. Вс. Чет и нечет: Ассиметрия мозга и знаковых систем. - М., Сов. радио, 1978.
12. Ипполитов Ф.В. Память школьника. - М., Знание 1973.
13. Кирвялис Д., Ванагас В. Функциональная организация зрительного агализатора формы изображений. - В кн.: Биофизика зрения. Проблемы зрительного восприятия. Вильнюс, 1973.
14. Кремянский В.И. Методологические проблемы системного подхода к информации. - М., 1977.
15. Лешли К.О. Мозг и интеллект. - М-Л, 1933.
16. Логвиненко А.Д., Меньшова Г.Я. Информационный спектр изображения / Тезисы к XII международному психологическому конгрессу. - М., 1980.
17. Островский И.Ю. Голография. - Л., Наука, 1970.
18. Платонов К.К. О системе психологии. М., Мысль, 1972.
19. Прибрам К. Языки мозга. - М., Прогресс, 1975.
20. Синергетическая парадигма. Многообразие поисков и подходов. - М., 2000.
21. Хакен Г. Принципы работы головного мозга: синергетический подход к работе мозга, поведению и когнитивной деятельности. - М., 2001.

 
< Попередня   Наступна >

При використанні матеріалів сайту активне гіперпосилання на http://vuzlib.com обов'язкове!
Зворотний зв'язок
© 2010 www.VuzLib.com