Аннотация: Статья об эмерджентных свойствах сознания.
На пути к системной науке.
Главное эмерджентное свойство сознания.
Все мы знаем, что свойства материальных объектов и образований зависят от размеров этих объектов и образований. Для того чтобы обозначить масштабы изучаемых объектов, мы даже для удобства ввели понятия микромира, макромира и мегамира. Должен сказать, что я придавал особое значение такой структуризации материи, и для себя давно ввёл понятие уровня масштабности. Не вдаваясь в подробности, часто использовал понятия микромира, макромира и мегамира в качестве различных уровней масштабности, потому что при переходе от одного уровня масштабности к другому, часто появляются такие свойства материи, которых не было на одном уровне масштабности, но на другом уровне масштабности эти свойства уже появляются. То есть с понятием эмерджентных свойств я знаком не был, но понимал, что такие свойства есть.
Информацию о том, что сознание может представлять собой эмерджентное свойство нервных процессов, впервые прочитал несколько лет назад в книге Гарри Ханта "О природе сознания"[1]. С одной стороны, довольно поздно, для человека, занимающегося сознанием. С другой стороны, эта информация вызвала у меня особый интерес, потому что это совпадало с моими представлениями о том, что свойства материи на разных уровнях масштабности проявляются по-разному. То есть свои собственные представления о системной науке у меня были, и я сразу согласился с тем, что сознание может представлять эмерджентное качество лежащих в его основе нервных процессов. Но каков физический механизм этого свойства? Всё, что я читал по этому поводу, не выдерживает никакой критики, всё это искусственные выдумки, которые не имеют никакого отношения к реальности.
То есть внутренне я сразу согласился с тем, что сознание может представлять эмерджентное свойство нервных процессов. Но какова физика этого свойства, для меня было совершенно непонятно. Но подсознательно, теперь уже более конкретную задачу на поиск физического механизма возможного эмерджентного свойства сознания, сразу включил в круг своих интересов.
А когда работа над статьёй "Шкала информационного восприятия"[2] была уже закончена и статья пошла в печать, до меня вдруг дошло, что в этой статье как раз найден физический механизм эмерджентного свойства сознания. Теперь, когда идея сформулирована, пора почитать подробности о системных свойствах, и обсудить всё подробнее.
Объекты неживой природы взаимодействуют между собой по физическим законам. В определённом смысле любое физическое взаимодействие уже является информационным взаимодействием особого типа. Но неживые объекты, скажем так, не могут это осознавать и взаимодействуют просто по физическим законам.
Совсем иная картина взаимодействия в мире живой материи. Любой живой объект потому и является живым, потому что для живого объекта любое событие является информационным событием. Живой объект воспринимает окружающий мир через информацию. Любой живой объект обладает способностью ощущать, осязать, видеть окружающий мир в качестве информационного мира. Это главное отличие живой материи от неживой материи. Живые объекты обладают особым свойством, они могут воспринимать и использовать информацию. И это свойство нужно как-то назвать. В работе "Эволюция сознания"[3] предлагается назвать это свойство сознанием.
Сознание - это не то эфемерное свойство, которым обладает только человек. Сознание - это способность живого объекта воспринимать окружающий мир через информацию. В этом смысле сознание может быть очень разным, от примитивного сознания, которым обладает живая клетка, до очень сложного, которым обладает человек.
Сознание - это эмерджентное свойство материи, которая может воспринимать окружающий мир в виде информации. И материя, обладающая этим свойством, приобретает новое качество, эта материя становится живой. Каков же механизм этого эмерджентного свойства?
Очевидно, сознание человека не может считаться вершиной эволюции живой материи. Могут существовать такие разумные существа, для которых даже сознание человека может представляться очень примитивным и неинтересным. Как, например, для человека сознание амёбы не представляет никакого интереса. То, чем обладает амёба, мы даже сознанием не называем. Точно так же для каких-нибудь инопланетных существ сознание человека может представляться настолько примитивным, что им контакт с нами просто не интересен, и они не будут стремиться к такому контакту. Для них человек будет представляться существом, не обладающим сознанием. То есть вопрос о сознании значительно шире, чем мы сейчас это представляем.
Хочется сразу отмести спекуляции вокруг того, что в таком смысле сознанием обладает, например, фотоаппарат или компьютер. Покажите фотографию своей кошке или собаке, они там что-то видят? Даже для кошки фотография не несёт никакой информации, для фотоаппарата, тем более. Это для сознания человека фотография представляет какую-то ценность, потому что информация на фотографии подстроена под восприятие человека, и человек знает, что изображено на фотографии. Совсем не обязательно, что фотография будет вызывать интерес у какого-то инопланетного существа. В этом плане довольно наивно предполагать, что инопланетные существа будут стремиться общаться подобно человеку, допустим, на радиоволне 21 см или с помощью двоичного кода.
Думаю, что для таких выводов мы слишком плохо знаем, что такое сознание. Мы уже неплохо представляем, что такое мозг, но о сознании у нас по-прежнему туманные представления. Ведь практически с сознанием мы знакомы только на шаманском психологическом уровне. Сознание нужно начинать изучать средствами физической науки, то есть количественными методами. Для этого нужно научиться измерять количество информации обрабатываемой мозгом с учётом качества этой информации. Один из подходов такого изучения предлагается автором этой статьи и последовательно изложен в статьях [5], [6] и [2].
Если вопрос об эмерджентных свойствах сознания изучать от частного к общему, то это будет очень трудный путь. Информацию сознание воспринимает на разных уровнях. Упрощённо: электромагнитное излучение воспринимается на квантовом уровне, обоняние - на молекулярном уровне, звук - на макроуровне. Вся информация переводится на один уровень - на уровень работы нейронной сети, где информация обрабатывается и интегрируется, и только после этого каким-то образом воспринимается нами на макроуровне. Разобраться в этом крайне сложно, потому что при этом каждый раз возникают новые эмерджентные качества.
Если вопрос об эмерджентных свойствах сознания изучать эволюционно, то в процессе эволюции эмерджентные качества возникали и усложнялись многократно. Как минимум, это происходило при формировании каждой новой главной формы восприятия сознания: генетического, инстинктивного, эмоционального и логического восприятия. В настоящее время у человека формируется эмерджентное качество, которое позволяет воспринимать информацию на интуитивном уровне. Такой эволюционный путь изучения системных свойств сознания представляется вполне естественным, но тоже является крайне сложным.
Тут, как говорится "не до жиру", ухватить хотя бы какую-нибудь ниточку, которая поможет размотать весь клубок. Желательно, чтобы это был не какой-то обрывок нити, а главная нить. Для того чтобы ухватиться за эту главную нить, автор и предлагает приведённую ниже рабочую гипотезу.
Главная идея изложена в работе "Шкала информационного восприятия" [2].
Чтобы было понятнее, начнём со зрения. Любой наблюдаемый нами объект отражает электромагнитные волны, и с помощью зрительного восприятия мы можем воспринимать эти отражённые электромагнитные волны. Упростим задачу и ограничимся чисто зрительным эффектом, не будем учитывать другие параметры, которые сопровождают зрительное восприятие: пространственное расположение, движение, звуки и другие характеристики, которыми дополняется зрительное восприятие объекта.
На макроуровне мы видим конкретный объект. Но на микроуровне есть только поток отражаемых этим объектом электромагнитных волн, который можно представить в виде электромагнитного спектра этого объекта. На микроуровне зрительная система воспринимает сразу весь этот поток в виде квантов света из всего видимого электромагнитного диапазона. То есть на микроуровне зрительная система воспринимает сразу весь видимый электромагнитный спектр объекта. В нейронных сетях мозга этот поток многократно интегрируется, преобразуется в поток информации, и уже на макроуровне мы видим этот конкретный объект. В этом и заключается эмерджентное свойство зрения: на микроуровне зрительная система воспринимает электромагнитный спектр объекта, а на макроуровне мы видим уже сам объект.
Вполне естественно предположить, что если поток электромагнитных волн преобразуется сознанием в поток информации, то на микроуровне этот поток информации будет формироваться в виде информационного спектра, аналогичному электромагнитному спектру. А поскольку этот информационный спектр формируется потоками нервных импульсов, то этот информационный спектр можно получить с помощью приборов в виде информационно-энергетического спектра.
Естественно, что в реальности любой зрительный объект мы наблюдаем не изолированно. Зрительный объект сопровождается и дополняется другими эффектами восприятия: пространственной формой, движением, звуками и т. д. Кроме того, эмоциональный и логический интеллект сознания, если можно так выразиться, обволакивает всё это эмоциями и мыслями. Вполне естественно, что эволюционно легче всего эту дополнительную информацию интегрировать и добавить к уже существующему информационному спектру. Поэтому любая информация в мозге интегрируется совместно, и на микроуровне представляется в виде единого информационного спектра, что показано в работе [2].
Это и есть главное эмерджентное свойство сознания: на микроуровне вся информация воспринимается в виде информационного спектра, а на макроуровне этот информационный спектр воспринимается в виде инстинктов, эмоций, мыслей.
Как это может происходить? Рассмотрим простейший пример воды. На микроуровне вода - это скопление хаотически движущихся молекул. На макроуровне это уже вода. На макроуровне движение каждой отдельной молекулы становится второстепенным фактором, главным становится движение потоков воды, вот эти потоки мы и воспринимаем в качестве воды. То есть эмерджентное свойство воды проявляется тогда, когда происходит переход от движения отдельных молекул к движению потоков молекул. В потоке воды продолжается и хаотическое движение каждой молекулы, но все молекулы увлечены потоком, и на макроуровне движение потока становится более важной характеристикой, чем движение отдельной молекулы.
Примерно так же всё происходит и с сознанием, только намного сложнее. На микроуровне сознание - это процессы создания нервных импульсов и множество отдельных нервных импульсов. На макроуровне сознание - это уже потоки нервных импульсов, которые организмом воспринимаются в виде инстинктов, эмоций, мыслей. Сознание как бы не видит процессы создания нервных импульсов, и даже отдельные нервные импульсы, всё это происходит в подсознании, а вот потоки нервных импульсов становятся для сознания видимыми и на макроуровне воспринимаются осознанно.
Кто-то оценивал, что человек может использовать 5% -- 10% мощности своего мозга. Это означает, что далеко не все потоки нервных импульсов на макроуровне имеют какой-то информационный смысл. Существует множество потоков нервных импульсов, которые не несут никакой информации или выполняют какие-то другие функции. Например, часть таких вроде бы свободных потоков нервных импульсов обслуживают какие-то потребности организма, а часть может быть связана с работой подсознания. Пока некоторые нервные потоки свободны от информации, они в подсознании, но как только нам каким-то образом удаётся присвоить нервному потоку какой-то смысл, этот смысл закрепляется и переходит в осознанную информационную часть сознания. Это один из возможных механизмов связи между сознанием и подсознанием.
Качественное восприятие образов зависит не только от количественной величины образов, но и от спектральной структуры образов. Изобразим информационные спектры двух равных по количеству информации образов, рис. 1. То есть количество информации в этих образах одинаковое, по 1012 imp, но информационные спектры разные.
Рис. 1.
У одного образа максимум находится в эмоциональной области, и этот образ будет восприниматься сознанием на макроуровне как эмоциональный образ, хотя этот образ имеет множество других оттенков. У другого образа максимум находится в логической области, и этот образ будет восприниматься на макроуровне как логический образ, хотя этот образ тоже имеет множество других оттенков. То есть кроме величины образа большое значение имеет структура образа, которая определяется его информационным спектром. Малейшее изменение в спектре приводит к тому, что на макроуровне образ принимает другое смысловое значение. А поскольку структура информационного спектра может изменяться практически беспредельно, то это обеспечивает практически беспредельное разнообразие образов. Это обеспечивает многообразие и неповторимость сознания, как различных живых существ, так и неповторимость сознания отдельного индивида в различные моменты времени. То есть информационная ёмкость сознания, основанного на способности воспринимать информационный спектр, огромна.
Итак, качественное восприятие информационного образа, например, на эмоциональном или логическом уровне, определяется двумя параметрами: величиной образа, который удобно измерять количеством нервных импульсов, и спектральной структурой этого образа.
Сознание может воспринимать одновременно множество образов, переводить восприятие с одного образа на другой, фокусируя восприятие на конкретном образе. Понятие спектра настолько информационно объёмно, что не существует двух одинаковых информационных спектров, малейшее отличие в спектрах сознание улавливает, и на макроуровне это проявляется в виде различных инстинктивных, эмоциональных, логических, интуитивных, воображаемых и других оттенков.
Если существуют нервные импульсы свободные от информации, то это означает, что на уровне информационного спектра, в самом спектре, существует много пиков или даже участков спектра, которые мы не можем воспринимать осознанно. Частично это может быть связано с работой подсознания. Во всяком случае, слева, в области инстинктивного восприятия, осознанно информационный спектр мы не воспринимаем. Точно так же справа, в области интуитивного восприятия, мы тоже не можем воспринимать информационный спектр осознанно. Хотя в этих областях информационный спектр может существовать, просто для нас он находится в области подсознания и недоступен для восприятия.
На экспериментальном уровне нужно научиться выделять потоки нервных импульсов, изучить их свойства, многие из которых будут связаны с информационно-энергетическим спектром конкретного потока нервных импульсов. Нужно понять, как эти потоки формируются и взаимодействуют, объединяются и распадаются, потому что это связано с возникновением и исчезновением различных инстинктивных, эмоциональных, логических и интуитивных образов или их оттенков в сознании.
Томограф для этих целей слишком грубый прибор, он позволяет различать энергетические пятна в мозгу и наблюдать их макроизменения. Чтобы фиксировать потоки нервных импульсов, нужен прибор, который может фиксировать изменения в нервных сетях, как минимум, за миллионные доли секунды. То есть нужно более мелкое и точное наблюдательное разрешение в пространстве и времени. Но этого мало. Чтобы расшифровать потоки нервных импульсов, нужны новые научные методы, которые может дать только системная наука. А если существуют потоки нервных импульсов, свободные от информации, то разобраться во всём будет совсем не просто.
Многие учёные ищут нейроны, в которых находится память или образы памяти. Думаю, что в нейронах памяти нет. Образ в памяти - это разные мысли, чувства и т. п. Всё это объекты макроуровня. Все образы мы воспринимаем на макроуровне. Поэтому и образ на макроуровне определяется структурами мозга на макроуровне. А поскольку образы в памяти очень мобильны и видоизменяемы, то они могут быть связаны только с потоками нервных импульсов, а не с нервными сетями. То есть образ в памяти - это поток нервных импульсов. Но если в сознании один и тот же образ может воспроизводиться многократно, значит, поток нервных импульсов в мозге, идентифицируемый с этим образом, может быть легко восстановлен. А воссоздание одного и того же потока нервных импульсов возможно только в том случае, если существуют пусковые нейроны, которые способны воссоздавать один и тот же нервный поток.
Итак, в мозге должны существовать пусковые нейроны, которые создают нужные потоки нервных импульсов. Ядро конкретного потока, связанного с определённым информационным образом, будет постоянным. А периферические нервные импульсы потока могут быть разными, это зависит от того, какой из пусковых нейронов сработал. Таким образом, создание одного и того же информационного потока нервных импульсов связано с множеством пусковых нейронов. И в зависимости от того, какой из пусковых нейронов сработает, информационный образ в сознании может иметь разные смысловые или эмоциональные оттенки.
Теперь о времени. В статье "Аксиоматика восприятия человека"[4] рассмотрен вопрос о том, как в нашем сознании возникают и формируются понятия пространства и времени. Понятия математического пространства и математической шкалы времени придуманы нашим сознанием для облегчения восприятия окружающего мира. То есть математическое пространство и время существуют только в нашем сознании. В реальном окружающем мире математического пространства и времени не существует. А понятие физического пространства и времени в каждом конкретном случае может иметь разный смысл. Но, обычно, в эти подробности никто не вникает, и понятия пространства и времени используются везде. В частности, мы привыкли к терминологии, связанной со временем, и везде используем эту терминологию. В каком смысле понятие времени может быть использовано для изучения сознания?
В статье "Эволюция сознания" [3] был введён постулат: "Сознание - это время". Было это в 1982 году. В то время было трудно объяснить и расшифровать смысл этого постулата. Как сознание связано со временем, мне было понятно только в общих чертах. Чтобы в сознании возникла логика, нервная система должна научиться различать причину и следствие. Событие, задающее причину, всегда происходит раньше события, являющегося следствием. То есть сознание связано со способностью восприятия того, что мы называем временем. Причём это не обязательно связано с логикой. Любое восприятие связано со способностью различать события во времени. Без этого невозможна работа любых, даже простейших психических функций.
Чтобы в нервной системе появился какой-либо смысл, нервные импульсы и потоки нервных импульсов должны быть организованы во времени. Без такой организации работа нервной системы будет представлять набор хаотических импульсов, и ни о каком сознании не может быть речи. Работа сознания должна быть очень жёстко организована во времени. Уже в этом смысле сознание и является временем.
Этот вопрос может стать более ясным после введения понятия физического времени [4]. Физическое время - это промежутки между различными соседними состояниями системы. В нервной системе роль физического времени могут играть промежутки между последовательными нервными импульсами, или потоками нервных импульсов, формирующими в сознании информационные образы или последовательные состояния одного образа. Физическое время дискретно, и в сознании должен быть специальный механизм, организующий физическое время в пространстве сознания.
Но если это так, то всё может быть организовано гораздо сложнее, потому что в сознании промежуткам между нервными импульсами может быть придан особый смысл. То есть интервалы между нервными импульсами и потоками нервных импульсов могут нести смысловое значение. И тогда постулат "Сознание - это время" приобретает ещё более глубокий смысл, который требует специального изучения. А вопрос изучения сознания становится ещё более сложным.
Если сознание связано со временем и воспринимает физическое время дискретно, то сознание можно изучать теоретическими физическими методами. На микроуровне сознание это дискретные нервные импульсы или потоки нервных импульсов, а на макроуровне сознание это уже дискретные образы, и все они связаны с физическим временем. Значит, сознание можно связать с понятием физического времени и придать ему математический смысл. Один из возможных путей решения этого вопроса лежит через понятие информационного спектра.
Литература.
1. Гарри Хант. О природе сознания. Издательство Института трансперсональной психологии. Издательство К. Кравчука. Москва 2004.
2. Мурашкин В. В. Шкала информационного восприятия. Журнал "Доклады Независимых Авторов", 2009 г, выпуск N 13, стр. 13. Электронный вариант: http://dna.izdatelstwo.com/volume13.htm
3. Мурашкин В. В. Эволюция сознания. Журнал "Доклады Независимых Авторов", 2006 г, выпуск N 4, стр. 74. Электронный вариант: http://dna.izdatelstwo.com/volume4.htm
4. Мурашкин В. В. Аксиоматика восприятия человека.
Статья на сайте http://wladimir-murashkin.narod.ru
5. Мурашкин В. В. Некоторые особенности сознания. Журнал "Доклады Независимых Авторов", 2006 г, выпуск N 4, стр. 107. Электронный вариант: http://dna.izdatelstwo.com/volume4.htm
6. Мурашкин В. В. Количественная классификация сознания. Журнал "Доклады Независимых Авторов", 2007 г, выпуск N 6, стр. 84. Электронный вариант: http://dna.izdatelstwo.com/volume6.htm
