Как человек распознаёт информацию?

Редко кто задумывается об этом. Мы просто видим, слышим, чувствуем и понимаем всё это. Всё это происходит естественным образом, само собой, и механизм этого процесса нам знать совсем не обязательно.

Но с развитием информационных технологий, с появлением различных алгоритмов обработки информации мы стали понимать, что распознавание – это невероятно сложный процесс, не поддающийся привычной логической формулировке. То, что для человека очень просто – увидеть на рисунке кошку или лицо человека, - не так просто «объяснить» компьютеру.

Долгое время это была проблема для программистов – как научить компьютер распознавать изображения или голоса? Только с появлением нейросетевых алгоритмов появилась возможность добиться значительных успехов в машинном распознавании.

Проблема лишь в том, до сих пор нейронная сеть для нас – черный ящик, и принцип его работы нам до конца не ясен. Алгоритм работает, но как? Существующая на данный момент теория информации не способна объяснить принцип работы нейросети. Как и принцип работы нашего сознания.

Попробуем разобраться в том, как происходит распознавание информации в нашей обычной жизни.

Человек воспринимает информацию с помощью органов чувств: глаз, ушей, носа, языка, кожи. В этих органах расположены нервные окончания, рецепторы, которые получают первичные данные из окружающей среды. Их можно сравнить с датчиками приборов, например, температурным или световым датчиком.

Здесь происходит непосредственное, физическое (или химическое) взаимодействие со средой, и поэтому эти данные самые объективные. Эти нейроны, если можно так выразиться, видят мир таким, какой он есть. Это наш первоисточник. Полученную информацию они передают в виде сигнала дальше – другим нейронам, а те – следующим и т.д.

По мере продвижения сигналов от нейрона к нейрону происходит её обработка – кодировка, сжатие, распознавание. В процессе этого движения первичные простейшие сигналы трансформируются в ощущения, чувства, настроения, в образы и мысли.

По мере этого движения к первичным данным, полученным от органов чувств, примешивается наше ОТНОШЕНИЕ к этим данным, т.е. формируется наше субъективное восприятие. И до нашего сознания они доходят уже в виде сформировавшегося ОТНОШЕНИЯ к миру, в виде какой-то ответной реакции на них.

Рассмотрим такой пример: вам показывают какую-то кляксу и просят её запомнить. Несомненно, это очень трудно – запомнить каждый изгиб, каждую точку, каждый оттенок непонятного цветового пятна. Но если Вы увидите в этом пятне какой-то зрительный образ (какое-то животное, лицо или пейзаж), то Вам будет гораздо легче запомнить его, а впоследствии и воспроизвести по памяти. И в дальнейшем при каждом взгляде на эту кляксу вы будете видеть именно этот образ.

Что при этом происходит? С точки зрения информатики происходит кодировка и сжатие информации.

Кодировка – это процесс, когда мы сопоставляем одной информации другую. Например, мы произносим звук «А» и пишем букву «А». Мы сопоставили определенному звуку определенный символ. Мы закодировали его.

Сжатие – это тоже кодировка, вернее, перекодировка – с целью уменьшить объём информации. Например, мы можем очень долго и многословно описывать своё внутреннее состояние, свои ощущения, чувства, которые мы испытываем, когда нам делают что-то хорошее. Но когда мы придумали слово «благодарность», то всё это множество информации мы закодировали одним словом. При этом происходит не только кодировка, но и сжатие информации.

Вернемся к нашему примеру с пятном. Объективно перед нами обычное пятно на листе бумаги. И глаза видят это пятно таким, какое оно есть. Они видят его точно так же, как «увидит» его фотоаппарат или камера. А эти устройства запоминают зрительную информацию по пикселям (если это цифровой формат). То есть каждую точку этого пятна. И это довольно большой объем данных.

Но в тот момент, когда человек находит в этом пятне какой-то образ, происходит перекодировка информации из зрительной формы в образно-смысловую. Одновременно происходит и сжатие, т.к. всё это множество точек (пикселей) человек теперь воспринимает как нечто целое, как некий единый образ, как некую простую единицу информации, но уже более высокого уровня.

Наши органы, наши первичные рецепторы дают на выходе информацию низкого уровня. Это какие-то очень простые сигналы, которые условно можно разделить на да/нет, возбудился/не возбудился. Ну, или какие-то чуть более сложные градации, когда нейрон «решает» передать возбуждение не всем, а некоторым «соседям». Это информация низкого уровня, но её ОЧЕНЬ много.

А по мере обработки происходит её сжатие и перекодировка, в результате чего этот огромный массив данных превращается в информацию высокого уровня – в ощущения, чувства, образы, мысли. Собственно, этот процесс и есть РАСПОЗНАВАНИЕ. 

Разумеется, можно запомнить кляксу и без какого-либо смыслового образа. То есть запомнить взаимное расположение и оттенок каждого пикселя, как это делает компьютер. И есть люди с феноменальной памятью, которые способны запоминать огромное количество самой бессмысленной информации – большие последовательности чисел, символов, слов. Но обычный, нормальный человек старается запоминать именно осмысленную информацию, а всё остальное он считает шумом, т.е. чем-то необязательным, случайным.

Человек всегда ищет в мире некую закономерность, смысл. А там где не находит, он старается его создать. И, наверное, в этом и заключается его уникальная роль в жизни.

Как человек формирует информацию?

Наши ощущения, чувства, мыслеобразы – это не что иное как некие состояния нейронной сети, некие процессы в ней, которым соответствуют наши взаимоотношения с миром. Радость, боль, покой, страх – это определенные состояния нейронной сети, выражающие отношение к тому, что сейчас происходит. 

Некоторые из них побуждают нас к определенной реакции, к определенным действиям. Другие просто приносят нам наслаждение, наполняют нас благодарностью и ощущением смысла жизни.

Но самая интересная человеческая особенность заключается в другом. В нас формируются образы, которыми мы можем оперировать, перекодировать их в слова и передавать другим людям, побуждая их к каким-то действиям, обмениваясь с ними информацией.

И уже на этом – социальном – уровне мы сами становимся подобны нейронам. Мы сами участвуем в формировании информации высшего уровня, так называемого коллективного сознания, которое способствует нашей самоорганизации. 

И если наше общество нездорово, неэффективно, плохо организовано, то в этом виноват отчасти каждый из нас. Значит, несовершенно наше мировоззрение, плохо мы понимаем сами себя, друг друга, и весь наш мир. Неправильно мы закодировали информацию – не отражает она объективный мир, неправильно мы понимаем процессы, его формирующие! И нужно совершенствовать наше мировоззрение, лучше распознавать свои чувства, совершенствовать отношения, чтобы не было разногласий ни в словах, ни в делах, ни в мыслях, ни в чувствах наших.