Почему психологи боятся вечеринок 7 страница

Во второй главе мы увидели, каким скрытным бывает наш мозг. Мы познакомились с экспериментом Пола Уэйлена и его коллег, в котором наш мозг реагирует на зрительный образ испуганного лица, даже если мы не осознаём, что видели его. Джон Моррис и его коллеги провели другой эксперимент, напоминающий эксперименты Павлова, в котором изображения лиц играли роль условного раздражителя. Испытуемым показывали два сердитых лица. После показа одного из них всегда раздавался громкий шум, а после показа другого — нет. У испытуемых вскоре вырабатывался условный рефлекс на лицо, за показом которого следовал шум. Их мозг начинал реагировать на один только вид этого лица так, как он реагировал на звук громкого шума. Но сам испытуемый не осознавал, что уже видел это сердитое лицо, потому что при показе оно было замаскировано другим лицом. Испытуемый обучался этой условной реакции, несмотря на то что сам не осознавал, что видел раздражитель, вызывающий эту реакцию^[79].

Ассоциативное обучение совершенно необходимо нам для выживания. Оно встраивает нас в материальный мир и позволяет нам быстро и адекватно на него реагировать. Путем ассоциативного обучения мы приобретаем важные знания об этом мире. Но мы почти не осознаём этих знаний — наше сознание занято более возвышенными вещами. И обычно эти более возвышенные вещи суть наши собственные личные желания и стремления.

Л и мир

Так как же мы воспринимаем себя в окружающем мире? Представьте себе, что я выполняю какое-то очень простое действие, _например хожу кругами по комнате, а я тем временем обдумаю бедующее предложение. Вот я, а вот мир, в котором я двигаюсь, и это не я. Разница прежде всего в том, что я двигаюсь, а _мир остается ровно там же, где и был. И это очень странно, потому что всякий раз, когда я двигаюсь, мои движения вызывают радикальные изменения в том, как мой мозг воспринимает окружающий мир. Даже простое движение глаз уже должно радикально менять мои ощущения. На сетчатку моих глаз, а затем и на зрительную кору в затылочной области мозга проецируется картина мира. Но когда я двигаю глазами, эта проекция полностью меняется. Когда я слева направо обвожу взглядом сад, где стоит елочка, проекция елочки перемещается с правого края сетчатки на левый край. Это радикальное изменение ощущений. И оно ставит перед моим мозгом вопрос, в чем его причина: в том, что движутся мои глаза, или в том, что движется елочка?

Все мы сталкивались с тем, как двусмысленно может восприниматься движение, когда ездили по железной дороге. Мы думаем, что наш поезд тронулся, но вскоре понимаем, что тронулся не он, а другой поезд, на соседней платформе, который едет в обратную сторону. Но мы редко сталкиваемся с двусмысленностью, касающейся того, дерево ли движется относительно наших глаз или наши глаза относительно дерева. Больше ста лет назад этой проблемой заинтересовался Гельмгольц. Он показал, что иногда у нас нет уверенности даже в движении собственных глаз. Когда он заставлял свой глаз сдвинуться, надавив на него пальцем, ему казалось, что это мир сдвигается в сторону¹. Так почему же обычно, ^КогДа мы двигаем глазами, мир для нас остается на месте?

Зтот эксперимент вы можете проделать и сами, только не давите на глаз слишком ^СИльно. Это действительно работает. — Примеч. авт.

Гельмгольц понял, что наш мозг обладает подробными сведениями о предстоящем движении глаз еще до того, как глаза совершают это движение. Ведь это именно мозг посылает сигналы глазным мышцам, которые вызывают движение глаз. На основании этих сигналов можно предсказать, как именно изменится видимая нами картина, когда произойдет это движение^[80]. В этом случае наш мозг тоже узнаёт важные вещи о мире путем предсказаний.

Наш мозг может, пользуясь такими предсказаниями, создавать у нас ощущение неподвижности мира, несмотря на то что его зрительный образ прыгает у нас на сетчатке всякий раз, когда мы двигаем глазами. Эта иллюзия неподвижности важна для нашего выживания. Все животные очень чувствительны к внезапным изменениям зрительных ощущений. Любое такое изменение вполне может быть вызвано движением какого-ни- будь некрупного животного, которого мы хотим поймать, или крупного животного, встречи с которым мы хотим избежать. Но изменения, вызываемые нашими собственными движениями, не имеют никакого отношения к делу. Предсказывая эти не имеющие значения изменения, мозг может подавить нашу реакцию на них. И тогда мы сможем уделять все свое внимание происходящему в окружающем мире.

Почему мы не можем сами себя щекотать Было время, когда ученые были очень серьезными людьми, носителями особых знаний, осмыслить которые простой человек и не надеялся. Теперь ученые стали другими. Наша работа

теперь подотчетна обществу. Наши исследования должны быть дктуальными, доступными для понимания, а лучше всего, если _еще и забавными^[81]. А если есть много разных способов изучать _иНтересующие нас процессы, то почему бы не выбрать самый забавный из них. Следуя этой логике, Сара-Джейн Блейкмор, Дэниэл Уолперт и я решили изучать щекотку. Нам давно уже было известно из личного опыта, подкрепленного научными данными, что самого себя щекотать не получается. Это тоже связано с предсказаниями. Наш мозг может предсказать, что мы почувствуем, потому что сам управляет пальцами, которыми мы при этом двигаем.

В нашей коже есть рецепторы, реагирующие на прикосновение. Эти рецепторы посылают сигналы в области коры нашего мозга, задействованные в восприятии прикосновений (на рис. 3.7 показана первичная соматосенсорная зона коры). Если я проведу пальцами по ладони вашей руки во время сканирования вашего мозга, я отмечу резкое увеличение нервной активности в этих областях мозга в ответ на прикосновение. Но если вы сами точно так же проведете пальцами по собственной ладони^[82], я отмечу лишь очень слабое увеличение активности. Когда вы сами прикасаетесь к собственному телу, ваш мозг подавляет эту реакцию.

Профессор английского языка отдергивает руку, которую я _пытаюсь пощекотать. “Тут нет ничего удивительного, — говорит ₀на. — Когда я щекочу собственную руку, ощущение намного слабее. Ясно, что активность моего мозга будет соответствовать моим субъективным ощущениям. Вы же меня уверяете, цто это мои ощущения зависят от работы мозга”.

Но томографические исследования также показывают, где именно в нашем мозгу происходит подавление этой реакции. Оно происходит в участке коры, куда первоначально и поступают сигналы о прикосновении. Чтобы это произошло, наш мозг должен предсказать получение этих сигналов и сразу ослабить их в момент поступления.

Многие другие ощущения подавляются точно так же, как щекотка. Мы ощущаем любое свое движение, даже если при этом ничего не касаемся. В наших мышцах и суставах есть рецепторы, которые отмечают, насколько напряжены наши мышцы, а также измеряют углы, под которыми согнуты в суставах части тела. Эти рецепторы возбуждаются всякий раз, когда движутся наши конечности, но реакция мозга на это возбуждение подавляется, если конечностями двигаем мы сами. Если нашей конечностью двигает кто-нибудь другой (то есть происходит пассивное движение конечности), реакция коры нашего мозга оказывается намного сильнее. Наш мозг не может предсказать, что произойдет, когда кто-то другой будет двигать нашей конечностью, и поэтому не подавляет наше ощущение этого Движения.

Ощущение, что у нас всё под контролем

Предсказание — хорошая вещь, и по многим причинам. Если ^МЬ| знаем, что должно произойти, мы можем расслабиться, незачем все время строить новые планы на будущее. Нам

нужно менять свои планы только тогда, когда происходит что-то непредвиденное. Кроме ТОГО, если МЫ знаем, ЧТО ДОЛЖНО про- изойти, у нас возникает чувство, что ситуация находится у нас под контролем.

Всем нам нравится чувствовать, что всё у нас под контро- лем. А из всего, что у нас под контролем, лучше всего мы контролируем собственное тело. Но, как это ни парадоксально, мы сильнее всего чувствуем, что всё под контролем, когда не чувствуем почти ничего, потому что мозг подавляет те из наших телесных ощущений, которые он может предсказать. Я беру в ру. ку бокал и пью вино, ощущая только его цвет, вкус и аромат, я не ощущаю тех многочисленных поправок, которые вносит мозг в мои движения по ходу того, как моя рука протягивается к бокалу и берет его со стола, минуя различные препятствия. Я не ощущаю изменений угла, под которым моя рука согнута в локте, и не чувствую стекла, к которому прижимаются мои пальцы, наилучшим образом смыкаясь вокруг ножки бокала. Я чувствую, что контролирую свое тело, потому что знаю, что я собираюсь делать (пить вино), и могу добиться этого, не прилагая ощутимых усилий. Пока я чувствую, что всё под контролем, мне можно не заботиться о материальном мире действий и ощущений. Я могу оставаться в субъективном мире своих желаний и наслаждений.

Мир воображения Профессор английского языка считает, что я говорю ерунду. “Может быть, вы и движетесь по миру, как зомби, — говорит она, — но я-то точно всегда знаю, что делаю”. — “Нет, — отвечаю я. — Большую часть времени вы не знаете, что вы делаете. Вы знаете только, что вы намерены делать. До тех пор, пока все происходит в соответствии с вашими намерениями, вы не осознаёте, какие конкретно движения вы совершаете”. Помните эксперимент Пьера Фурнере из третьей главы (рис. 3.3)? Испы- ^емый думал, что его рука движется прямо, в то время как на самом деле она отклонялась в сторону. Испытуемый хотел двигать рукой прямо, чтобы провести на экране прямую линию, достигающую цели. И он действительно проводил такую линию. р|о он не осознавал, что для этого его руке приходится отклоняться от прямой траектории. Испытуемые осознавали лишь то, что они были намерены делать.

Мы можем жить в этом воображаемом мире, мире наших намерений, благодаря способности мозга предсказывать последствия наших действий. Наш мозг заранее знает, сколько времени потребуется на то или иное движение, как будет выглядеть наша рука по окончании этого движения и что мы должны чувствовать по ходу этого движения. И даже если мы вообще не движемся, мы можем вообразить, что совершаем те или иные действия.

Со времени распространения бихевиоризма психологи стали очень настороженно относиться к воображению. Мы не вполне доверяем субъективным рассказам испытуемых. Мы ищем какого-нибудь объективного подтверждения этим рассказам. И поэтому нас радует возможность продемонстрировать, что, когда человек воображает, что совершает то или иное действие, ему требуется на это столько же времени, сколько уходит на то, чтобы действительно совершить это действие. Нас еще больше радует возможность продемонстрировать, что, когда человек воображает, что совершает какие-то Действия, в соответствующих моторных участках мозга наблюдается повышение активности. И нас приводит в полный восторг возможность показать, что совершение воображаемых Действий может улучшить нашу способность совершать настоящие, объективные действия.

Гуан Ю и Келли Коул просили одну группу испытуемых тренировать мышцу, управляющую мизинцем (так называемую мыш- ЧУ гипотенара), в течение четырех недель, по пять сеансов в не

делю. Испытуемые другой группы ДОЛЖНЫ были представлять Себе, что совершают такие же движения, тоже в течение четыр_ех недель, по пять сеансов в неделю. Те, кто вошел в третью, контрольную группу, не выполняли вообще никаких упражнений. По прошествии пяти недель средняя сила, с которой испытуемые могли надавить на что-то мизинцем, увеличилась на 30% в группе, выполнявшей настоящие упражнения, и на 22% в группе, выполнявшей мысленные упражнения. При этом в контрольной группе изменение составило всего 2,3%. Это исследование показывает, что мысленные упражнения могут развивать силу почти наравне с настоящими. Как такое может быть?

Мы учимся путем предсказаний. Наш мозг предсказывает, что произойдет, когда мы совершим то или иное действие, и учитывает ошибки в своих предсказаниях, чтобы в следующий раз показать лучший результат^[83]. Но если мы ничего не делаем, у нас не будет и результатов, которые можно было бы сравнить с предсказаниями. Не будет и ошибок. Так как же можно чему- то научиться, просто воображая, что совершаешь определенное действие? Обучение в ходе воображаемых тренировок возможно потому, что мозг делает о каждом нашем движении два разных предсказания. Во-первых, он может предсказать, какая именно последовательность команд, посылаемых мышцам, произведет то движение, которое мы хотим совершить. Такое предсказание называют обратной моделью, потому что мозг должен рассуждать в обратном направлении от того, что должно на выходе быть у двигательной системы нашего тела (например, движение пальца), к тому, что должно быть на входе (команды, посылаемые к мышцам пальца). Во-вторых, мозг может предсказать, какое конкретно движение произойдет, ес

_лИ он пошлет ту или иную последовательность команд нашим ^_ышцам. Такое предсказание называют прямой моделью, потому ^{чт0 мозг} Д^олжен рассуждать в прямом направлении от того, ^{чт0 на вх}°Де (команды, посылаемые к мышцам), к тому, что _иа выходе (движение пальца). Не совершая движений, наш _м0зг не может проверить, насколько правильным окажется каждое из этих предсказаний. Но нет необходимости совершать движения, чтобы проверить, согласуются ли оба этих предсказания друг с другом. Предсказание прямой модели (какое движение пальца произойдет) должно совпадать с исходной посылкой обратной модели (какое движение мы хотим совершить). Наш мозг может делать эти предсказания и корректировать их, приводя в соответствие друг с другом, не совершая никаких реальных движений. И в результате таких сугубо мысленных упражнений улучшается наша способность совершать реальные действия^[84].

Когда система дает сбои

Нам кажется, что двигаться и брать в руки то, что мы хотим взять, довольно легко. Мы привыкли не задумываться об этом. В норме для нашего чувства контроля над собственными дейст- виями характерно слабое осознание подробностей этих действий. Когда мы движемся, мы едва осознаём испытываемые при этом ощущения и редко знаем, какие поправки вносить в свои действия, несмотря на то что эти поправки вносятся постоянно. Но наш мозг, оставаясь на заднем плане, выполняет непростую работу, чтобы дать нам это ощущение легкости.

Ежедневный марафон Пациент ІЖ. в результате вирусной инфекции полностью потерял чувствительность конечностей, за исключением восприятия температуры и утомления. Ему известно положение своих конечностей только тогда, когда он может их видеть. Люди с подобными повреждениями мозга обычно не двигаются, несмотря на то что по-прежнему могут управлять своими мышцами. Это происходит оттого, что наш мозг нуждается в телесных ощущениях, чтобы контролировать наши движения. Чтобы послать мышцам руки правильные команды, мозг должен знать, где находится наша рука до начала ее движения, и знать, заняла ли она требуемое положение в конце этого движения. У таких людей, как IЖ., мозг может узнавать об этом, только полагаясь на зрение.

ІЖ. — очень необычный человек. После многих лет упражнений и непростой работы он снова научился ходить, хотя он сразу падает, если выключается свет. Он научился брать предметы рукой, если он видит и сам предмет, и свою руку. Только зрение и позволяет ему узнавать, где находится его рука до начала движения, и ему приходится всякий раз смотреть, чтобы убедиться, что она заняла требуемое положение в конце движения. В норме наш мозг совсем не так контролирует наши действия.

Контроль, которого добился ІЖ над своими действиями, не осуществляется машинально. Ему все время приходится напряженно думать обо всех своих движениях. В эти движения не

вносится никаких автоматических поправок. От начала до конца любого действия ему приходится сознательно управлять каждым движением. Его ощущения сильно отличаются от нашего обычного чувства контроля над своими действиями. Чтобы приблизиться к пониманию того, что он чувствует, лучше всего будет, наверное, вспомнить, как мы заставляем себя двигаться в состоянии крайней усталости. Преодоление каждого дюйма требует приложения неимоверных усилий. Так сам 1Ж описывает свои ощущения. Он говорит, что его жизнь — это ежедневный марафон.

Внешние силы Пациентка Р.Н. страдает шизофренией. Один из самых неприятных симптомов ее болезни — ощущение, что она не контролирует своих действий. “Мои пальцы берут ручку, но это не я управляю ими. Их действия со мной никак не связаны”. Психиатры называют это “бредом воздействия”, потому что люди с таким синдромом считают, что их действиями управляют какие-то внешние силы. Разумеется, многие из нас тоже могли бы сказать, что наши действия контролирует кто-то другой. Мы можем чувствовать, что делаем что-то по принуждению — по воле правительства или работодателя. В некотором, вполне прямом смысле многие из моих действий контролирует Трест Уэллко- ма^[85]. Но пациентка Р.Н. ощущает намного более жесткий контроль над своими действиями. Когда она двигает рукой, ей кажется, что это не она, а кто-то другой управляет ее движением.

Ощущения пациентки Р.Н. сильно отличаются от ощущений пациента 1Ж Она может управлять своими движениями, не особенно о них задумываясь. Ее мозг вносит все необходимые поправки, когда она протягивает руку, чтобы что-то взять. Так

почему же она говорит, что какие-то внешние силы контролируют ее движения?

В первой половине XX века Карл Ясперс высказал предположение, что многие из ощущений, описываемых психически больными, понять просто невозможно. Патологическая тревога и депрессии — лишь крайние формы состояний, которые каждый из нас испытывал, но ощущение, что наши действия и мысли напрямую контролирует кто-то другой, не похоже ни на что, когда-либо испытанное большинством из нас. Ясперс критически относился к утверждениям о связи между работой мозга и психологическими процессами. Он называл такие утверждения “мозговой мифологией” и считал, что они не помогут нам понять ощущения психически больных людей.

“И он был прав, — встревает профессор английского языка. — Для объяснения психологических ощущений нужны психологические же теории”. Я не без удовольствия напоминаю ей, что Ясперс также критиковал “психоаналитическую мифологию”.

Но, по-моему, мы всё же можем хотя бы отчасти понять ощущения пациентки Р.Н., пользуясь тем, что мы узнали о мозге. В норме мы едва осознаём все ощущения, которые сопутствуют каждому нашему движению. Это происходит оттого, что наш мозг может их предсказать и подавляет наше восприятие этих ощущений. Но что если с этой предсказательной способностью что-то случится и мы начнем осознавать все эти ощущения? Обычно мы осознаём такие ощущения только тогда, когда нашей конечностью водит кто-то другой. Возможно, именно такой аномалией в работе мозга и объясняется чувство пациентки Р.Н., что кто-то другой водит ее рукой. Она обладает аномальной способностью осознавать телесные ощущения, возникающие, когда она совершает те или иные движения. В результате она действительно ощущает свои действия так, как если бы ими управлял кто-то другой.

{ т

Профессор английского языка смотрит на это крайне скептически. “Уж не хотите ли вы сказать, что она может сама себя щекотать?”

“Именно так”. Мне приятно, что она угадала наш ключевой эксперимент. Наши лабораторные исследования показали, что р.Н. и другие пациенты с похожими симптомами действительно могут сами себя щекотать. Они не чувствовали разницы между ощущениями, возникающими, когда они сами касались своей ладони и когда их ладони касался экспериментатор. По их словам, им было одинаково щекотно. Может быть, мы пока и не до конца понимаем лежащую в основе этого симптома аномалию, но мы начинаем понимать, как эти люди ощущают свои движения. Их мозг больше не подавляет восприятия ощущений, которые неизбежно сопровождают все наши движения. Они действительно ощущают это так, как если бы их конечностями двигал кто-то другой.

Незримое действующее лицо В ЦЕНТРЕ МИРОЗДАНИЯ

Пользуясь своей способностью обучаться и предсказывать, наш мозг связывает нас с миром многими крепкими нитями. Благодаря этим нитям мы воспринимаем мир не как звенящую разноцветную путаницу ощущений; напротив, всё вокруг или привлекает нас, или отталкивает, потому что наш мозг научился присваивать всему определенные значения Ценности. При этом наш мозг не только устанавливает, какие предметы привлекают нас, а какие отталкивают. Он также определяет все действия, которые нам может понадобиться совершить, чтобы получить то, что нас привлекает, и избежать того, что отталкивает. Но мы не осознаём этих прочных связей — наш мозг создает у нас иллюзию, что мы — независи-

мые существа, вполне обособленные от этого материального мира.

Всегда, когда мы как-то взаимодействуем с окружающим миром, двигаем ли мы конечностями или сами передвигаемся из одного места в другое, мы вызываем сильнейшие изменения в сигналах, поступающих от наших органов чувств. Изображение, воспринимаемое сетчаткой наших глаз, полностью меняется каждые несколько секунд. Но при этом в окружающем мире может не происходить никаких изменений. И нашему мозгу удается создать у нас ощущение постоянного, неизменного мира, в котором мы и действуем. Мы можем сознательно задуматься о какой-нибудь части своего тела, и тогда она тоже

станет частью окружающего мира. Но большую часть времени мы, действующие лица в этом мире, движемся по нему незаметно, как наша собственная тень, которую мы лишь изредка видим краем глаза, пока она не двинется дальше.

Ассоциативное обучение позволяет нашему мозгу выяснять, что ценно для нас в окружающем мире и какие действия нужно предпринять, чтобы это получить.

5. Наше восприятие мира — это фантазия, совпадающая с реальностью

Разновидность обучения, открытая Павловым и Торндайком, служит нам неплохо, но работает очень грубо. Всё в окружающем мире разделяется лишь на две категории: приятное и неприятное. Но мы воспринимаем мир не в таких грубых категориях. Когда я смотрю на сад за своим окном, я сразу вижу такое богатство разнообразных цветов и форм, что кажется безнадежной затеей пытаться донести это ощущение во всей его полноте до кого-нибудь другого. Но в то же самое время, когда я ощущаю все эти цвета и формы, я также вижу их как объекты, которые могу распознать и назвать: недавно подстриженная трава, примулы, старые кирпичные столбы и, в данный конкретный момент, великолепный зеленый дятел с ярко-красной шапочкой. Эти ощущения и распознания выходят далеко за пределы простых категорий приятного и неприятного. Как же наш мозг открывает для себя то, что есть в окружающем мире? Как наш мозг узнаёт, что вызывает наши ощущения?

Наш мозг создает у нас ощущение

ЛЕГКОСТИ ВОСПРИЯТИЯ

Примечательная особенность нашего восприятия материального мира во всей его красоте и во всех подробностях состоит в том, что оно кажется нам таким легким. Если верить нашим чувствам, восприятие окружающего мира для нас не проблема. Но это чувство легкости и мгновенности нашего восприятия есть иллюзия, создаваемая нашим мозгом. И мы не знали об этой иллюзии, пока не попытались сделать машины, способные к восприятию.

Единственный способ узнать, легко или сложно нашему мозгу воспринимать окружающий мир, это сделать искусственный мозг, способный к восприятию окружающего. Чтобы сделать такой мозг, нужно установить, из каких компонентов он должен состоять, и узнать, какие функции должны выполнять эти компоненты.

Информационная революция

Основные компоненты головного мозга были открыты нейрофизиологами в конце XIX века. Тонкая структура мозга была установлена путем изучения под микроскопом тонких срезов мозговой ткани. Эти срезы окрашивали различным образом, чтобы увидеть разные аспекты структуры мозга (см. рис. п.4 в прологе). Исследования показали, что мозг содержит множество нервных клеток^[86] и очень сложную сеть взаимосвязанных волокон. Но главное открытие в области изучения основных компонентов мозга сделал нейроанатом Сантьяго Рамон-и-Ка- халь. Путем детальных исследований он показал, что волокна этой сети растут из нервных клеток и, что особенно важно, в этой сети есть промежутки. Волокно, растущее из одной клетки, подходит очень близко к следующей клетке, но не сливается с ней. Эти промежутки и есть синапсы, описанные в предыдущей главе (см. рис. 4.3). Из результатов своих исследований Рамон-и-Кахаль сделал вывод, что основным элементом мозга является нейрон, то есть нервная клетка, со всеми ее волокнами и другими отростками. Эта концепция получила широкое признание и стала известна как “нейронная доктрина”^[87].

Но что же, собственно, делают нейроны, эти основные элементы мозга? В середине XIX века Эмиль Дюбуа-Реймон продемонстрировал электрическую природу нервных импульсов. А к концу XIX века Давид Феррье и другие исследователи показали, что электрическая стимуляция определенных участков мозга вызывает специфические движения и ощущения. Электрические импульсы, распространяющиеся по волокнам нейронов, переносят сигналы из одного участка мозга в другой, активируя там другие нейроны или подавляя их активность. Но как могут подобные процессы лежать в основе работы устройства, способного воспринимать объекты окружающего мира?

Серьезный шаг в направлении решения этой проблемы был сделан даже не нейрофизиологами, а инженерами—про-

ектировщиками телефонных линий. Телефонные линии похожи на нейроны: и по тем, и по другим распространяются электрические импульсы. В телефонной линии электрические импульсы активируют динамик на другом конце провода точно так же, как импульсы моторных нейронов могут активировать МЫШЦЫ, к которым ведут отростки этих нейронов. Но мы знаем, Что телефонные линии нужны не для передачи энергии, а для Передачи сообщений, будь то в форме речи или в форме точек ^и тире азбуки Морзе.

Инженеры корпорации Bell Telephone Laboratories занимались поисками наиболее эффективного способа передачи телефонных сообщений. В ходе их исследований возникла идея, что телефонные провода в действительности служат для передачи информации^[88]. Весь смысл передачи сообщения состоит в том, чтобы после его получения мы знали больше, чем до него. Теория информации^[89] дает нам метод, позволяющий измерять, насколько увеличились наши знания после получения определенного сообщения.

До начала игры в крикет мы еще не знаем, кому достанется первая подача, пока арбитр не бросит монетку. Перед бросанием монетки есть две возможности: или первая подача будет у англичан, или у австралийцев. После бросания монетки от этих двух возможностей останется одна определенность: теперь мы знаем, что первая подача у англичан. Подобное увеличение знаний, когда из двух возможностей выбирается что-то одно, называют одним битом информации. Когда мы бросаем игральную кость, а не монетку, у нас есть шесть возможностей, и мы получаем больше информации, потому что одно определенное сообщение выбирается из шести возможных. Количество информации, которую мы получаем в данном случае, составляет 2,58 бит^[90]. Пользуясь этим определением, мы можем измерить, сколько информации передается по телефонной линии и с ка_к0Й скоростью (измеряемой в битах в секунду, или бодах) она рередается. При скорости в 300 бод по линии передается около 6о знаков в секунду, так как каждый знак (например, буква или цифр³) несет в среднем около 5 бит информации.

При этом, разумеется, одни знаки несут меньше информации, чем другие. Например, буквы, которые встречаются часто, такие как Е в английском, несут меньше информации, чем редкие буквы, такие как 2. Хуже всего обстоит дело с буквой II, идущей после О^[91]. В этом положении буква II вообще не несет никакой информации. Про такие знаки говорят, что они избыточны. Может быть, наши коммуникации с помощью языка стали бы намного эффективнее, если бы мы избавились от избыточных знаков и стали реже использовать такие знаки, как буква Е?

На деле подобные усовершенствования ничего не дают, потому что реальный мир несовершенен: рукописные тексты всегда содержат описки и двусмысленности, наборщики делают опечатки, телефонные линии полны помех^[92]. К тому времени, как сообщение достигнет другого конца линии, некоторые его фрагменты потеряются, а некоторые посторонние звуки окажутся добавлены. Для идеальных сообщений, в которых нет избыточных знаков, подобный шум губителен. Другого конца провода достигнет сообщение, отличное от исходного, и не будет никакой возможности узнать, что произошла ошибка.

Если же сообщение содержит избыточные биты информации, то ошибки можно отследить и восстановить исход

ное сообщение. Например, можно послать одно и то же сообщение дважды. Второе сообщение совершенно избыточно, но если между двумя полученными сообщениями есть разница, мы поймем, что произошли какие-то ошибки. Мы, конечно, по-прежнему не будем знать, какой вариант правильный. Но если мы пошлем то же сообщение в третий раз, мы можем отследить случаи, где два из полученных трех сообщений совпадают, и, исходя из этого, выбрать правильный вариант.