Важно отметить, что этот аппарат не имеет прямых контактов с внешним миром, даже с тем, частью чего он является, — с мозгом. Вся информация возникает в рецепторах, которые используют 31 плюс 12 пар нервов как каналы связи. Эта информация затем обрабатывается в спинном мозге и в основании мозга, которые несмотря на всюих сложность можно рассматривать как анастомотик ретику-лум старейшей части нервной системы.
Спинной мозг — это вертикальная ось управления, как об этом уже говорилось, и по нему передается информация в мозг. В основании мозга также собирается информация, связанная с весьма специфическими чувствами (зрение, слух и т. п.), которая поступает черезих собственные черепно-мозговые нервы. Здесь осуществляются главные процессы коммутации поступающих данных, необходимые для управления телом до того,как начнутся обдумывание как таковое и намеренные действия. Для достижения этого основание мозга должно передать информацию коре головного мозга, и, если мы сознательно решаем что-нибудь предпринять, основание мозга должно получить соответствующие инструкции, переработатьих в команды и передать их вниз спинному мозгу для производства действий.
Краткий обзор роли специализированного компьютера, о котором мы ведем речь, начнем с продолговатого мозга. Он играет ключевую роль "связника" между спинным и головным мозгом и осуществляет главную координацию рефлекторных действий. Хотя то, что называется боковыми осями управления, для реализации основного локального управления на этом низшем уровне использует поперечные слои самого спинного мозга, этот более высокий уровень координации необходим для обеспечения интеграции взаимодействия органов управления. В продолговатом мозге содержатся схемы переключения (называемые ядрами), которые обслуживают многие черепно-мозговые нервы. Мост содержит в себе длинные волокна, необходимые для координации работы полушарий головного мозга. В этой части ретикулума, как будет сказано далее, производится весьма значительное фильтрование информации. В среднем мозге, расположен ном над восходящим трактом, происходит так называемое "ранжирование рефлексов". Оно поддерживает равновесие тела — без чего мы падали бы наземь.
Теперь мы подошли к промежуточному мозгу с его зрительным бугром и базальным ядром — элементу сортировки, переключения и обмена информацией междунижними и верхними слоями мозга. Эти высшие, корковые, органы касаются интеллекта — оперируют, как теперь должно быть ясно, данными, которые уже очень хорошо предварительно обработаны. Здесь вступает в дело мозжечок, который не находится на одной "линии" со всеми другими частями. Он получает информацию как сверху, так и снизу, и его такое расположение необходимо для успешного функционирования как управляющего весьма искусными действиями. Для этого требуется координация мускульных движений, а информация о них, очевидно, двигается вперед и назад по спинному мозгу, как и другая, получаемая от специальных сенсорных датчиков (например, глаз), которая обрабатывается в промежуточном мозге. Мозжечок может также нуждаться в выходных данных самого коркового слоя мозга, когда требуется осознанное вниманиеили проявление воли.
Теперь заметим, что эти главные части мозга, которые мы только что назвали специализированным компьютером, ставят кибернетика в положение, когда трудно удержаться, чтобы не считать весь мозг компьютерной системой. В конечном счете так оно и есть, и так он и действует. Но специализированные компьютеры потому так и называются, что предназначенные им функции не осуществляются в случаеих повреждения. Интересно отметить, что специализированные компьютеры не располагаются вокруг системы, как это часто бывает в системах управления, каждый изних сравнительно изолирован от других, каждый требует своей собственной процедуры получения информации и дает свой локальный выходной результат. В мозге единый поток информации проходит через центральную командную ось после того, как информация собрана по другим осям. Специализированные компьютеры располагаются на пути информационного потока, и каждый из них решает свою задачу: если расположен в поперечном сечении спинного мозга, если находится у основания мозга и если находится в самой доле коры головного мозга. Теперь попробуем разобраться в этих задачах, решаемых в условиях сложнейших действий живого мозга.
Первая задача — проверить информацию, идущую наверх, посмотреть, соответствует ли она требованиям данного уровня. Если это так, то происходят две вещи. Во-первых, предпринимаются управляющие действия, т. е. информация направляется обратно по центральным осям для получения реакции организма. Во-вторых, модифицированная версия информации, которая теперь была обработана (модификация включает присоединение "метки", означающей, что она вторично была обработана), направляется наверх. Если, с другой стороны, специализированный компьютер не полномочей надлежащим образом предпринять командные действия, то возникает альтернатива: пропускать информацию дальше нетронутой или пропускать ее, но отфильтровывать по мере поступления. Тогда мы можем определить фильтр как устройство для уменьшения разнообразия, сводящее многое к одному. В таком случае фильтр должен либо подавить некоторую часть информации полностью, объявив ее "шумом" (т. е. не относящейся к делу), либо он должен как-то перекомбинировать информацию так, чтобы только одно сообщение передавалось далее, когда несколько сообщений поступило на его вход. Примером фильтрации первого вида может служить то, что происходит с Вами на вечеринке, когда Вам надо сконцентрироваться на каком-то разговоре, а кругом разговаривают многие; или другой вариант — Вы слушаете радиопередачу с "шумом" (накладывается шум из-за передач многих других станций; слышны отрывки музыки, иностранной речи), а Вам надо понять в этой передаче что-то важное. Фильтрация второго вида похожа на усвоение тысячи цифр,их сложение, деление на общее их число и передачу дальше среднего арифметического значения. Именно эта единственная цифра выполняет роль всех других.
Могут сказать, что, поступая таким образом, фильтр одновременно подавляет информацию. Например, "распределение" поступающей первичных тысячи цифр не передаетсяих средней арифметической. Конечно, может так случиться, что важно именно одно это среднее значение. Но, конечно, может быть и по другому. Предположим, что любой большой поток входящих данных, поступающих из источника, статистически распределен по специфическому закону (скажем, гауссовское, или нормальное распределение). Тогда, передавая среднее значение цифр данного примера и их отклонения (как меру распределения), мы сохраняем все, что считается важным для характеристики поступающего потока. Две цифры вместо тысячи — это звучит эффектно. Но предположим, что эта тысяча цифр не имеет случайного распределения во времени: они могут отражать некоторую тенденцию. В таком случае, если важно отразить временные отклонения, фильтр должен передать большее число цифр. Они должны показать характер отклонений, или амплитуду и частоту регулярной волны. Таким образом, фильтр, как и модель, должен соответствовать своему назначению. Если он ему соответствует, то может быть получена большая экономия информационного потока. Фильтр уменьшает разнообразие.
Без сомнения важнейшим видом процесса фильтрации в основании черепа является механизм "возбуждения" — включения в работу. Все прекрасно, когда серия специализированных компьютеров успешно справляется с информацией: посылает свои инструкции на периферию и направляет обработанные данные вверх к коре головного мозга. Вся наша система постоянно бомбардируется сигналами сенсоров, и, если бы все они требовали быстрой реакции нашего сознания, мы бы быстренько сошли с ума ("крыша съехала", как говорят металлурги, что, как кажется мне, вполне физиологически оправдано). Так, если мы войдем в комнату, что-то кому-то скажем и затем выйдем, то получим массу данных наших сенсоров, которых мы сознательно ни в коем случае не хотели бы получать. Тут должны срабатывать фильтры. А если во время чтения над нами жужжит муха, то мы тоже хотим подавления этого шума.