Мы обошли вниманием два условия, необходимые для работы как компьютера, так и человеческой памяти. Во-первых, нужна файловая структура, возможно представляющая собой некую разветвляющуюся систему или иерархию. Во-вторых, данные надо как-то индексировать. Необходима карта, позволяющая определить, что и где хранится. Даже если в целях безопасности фрагменты информации в памяти хранятся по отдельности, должна быть возможность не просто отыскать и объединить их при помощи индекса, но сделать это за доли секунды.
Многие другие составляющие процесса извлечения информации на компьютере представляют большой интерес для тех, кто изучает человеческую память. Например, программа сбора данных способна прочитать информацию, химическим способом зафиксированную на диске, и перенести ее в ядро. Таким образом она создает электронную копию данных, не внося изменений в запись на диске. После использования этой копии в ядре ее можно удалить, никоим образом не затронув исходную информацию.
Однако гораздо чаще после извлечения той или иной информации используется другой механизм действий. Данные переносятся из химического хранилища в электронное, определенным образом изменяются в ядре, а затем в старый файл записывается новая информация. После этой операции возможности извлечь исходные данные уже нет. В некоторых системах они хранятся еще какое-то время, но в индексе отсутствуют и в конце концов полностью уничтожаются. Эта ключевая особенность компьютера, без которой не смогла бы эффективно работать ни одна машинная база данных, во многом напоминает изменчивость человеческой памяти. Учитывая ограниченные возможности нашего мозга, такая гибкая система памяти оказывается намного продуктивнее, чем та, что не поддается деформации.
Есть еще один вариант – извлечь данные, использовать их в ядре, а затем сохранить как изначальную версию, так и измененную. Человек может сберечь последовательность воспоминаний о том, как с годами менялось его мнение по определенной теме. Такие операции тоже бывают крайне важны и должны входить в состав любой продуманной системы извлечения данных – гибкой системы с ограниченными возможностями.
Еще несколько интересных подробностей: компьютерные системы извлечения информации не предоставляют равных возможностей доступа ко всем данным. Обычно самыми легкодоступными являются часто извлекаемые или приоритетные единицы. Иерархия системы хранения позволяет быстро добраться до необходимого элемента, а данные, ассоциируемые с ним, часто хранятся в том же месте, в той же записи. Это наводит на мысль, что человеческая память может сильно зависеть от того, насколько качественно систематизирована эта иерархия.
Если какая-то конкретная информация извлекается неоднократно, программист может написать программу, которая будет производить этот поиск автоматически. В таком случае не будет необходимости каждый раз, сталкиваясь с определенной проблемой, повторять одну и ту же последовательность логических операций. Программы, которые при необходимости вызываются в ядре, служат для краткого изложения данных, их систематизации, вычисления и получения выводов. Эти программы, подпрограммы и макросы обрабатывают информацию. Используя применимую к людям терминологию, можно сказать так: даже если вы забудете цепочку рассуждений, вы будете помнить вывод. Использование такого человеческого аналога макроса сделало бы нашу память более продуктивной, но лишило бы ее гибкости. Иногда это явление наблюдается у пожилых людей.
Обычно в ядро поступает больше информации, чем на самом деле используется. Данные хранятся в виде так называемых записей, и даже если пользователю необходима только часть той или иной записи, она воспроизводится целиком. Такое нерациональное использование компенсируется легкостью программирования и простотой файловой системы – это одно из многих компромиссных решений. Если говорить о человеке, воспоминание, скажем, о какой-нибудь книге заставляет нас вспомнить множество фактов о ней, которые не были нужны нам изначально. В результате мы будем готовы ответить на дополнительные вопросы. Это, с одной стороны, избыточность, а с другой – повышенная продуктивность.
Избыточность информации в файловой системе компьютера – это тоже скорее хорошо, чем плохо. Иногда улучшение сохранности данных или скорости доступа к ним оправдывает дублирование или многократное копирование приоритетной информации. Практически не остается сомнений, что человеческий мозг делает то же самое. Основной принцип заключается в том, что работа машинной памяти предполагает оптимальное соотношение разных приоритетов – например, скорости и размера или свободного пространства и нуждающихся в нем различных задач. В результате любых изменений в устройстве этой системы она будет лучше выполнять одни задачи и хуже – какие-то другие. Разработчик должен выбрать, какие функции следует оптимизировать.
Некоторые из возможных параллелей между компьютерами и людьми представлены в табл. 3. Вполне вероятно, что гиппокамп представляет собой место, где физически расположен индекс человеческой памяти. Эта часть мозга активируется каждый раз, когда мы пытаемся вспомнить что-то, но нет связи между конкретным воспоминанием и активизацией нервных клеток гиппокампа. Когда прерывается подача электрического тока в компьютер, наступает нечто похожее на гиппокампальный приступ или воздействие электрошока. Электрически кодированная часть памяти, в том числе и индекс, полностью стирается. Долговременная память остается нетронутой. После приступа индекс можно перезагрузить с помощью электрических сигналов, воспользовавшись резервными копиями. Похоже, что гиппокампальные приступы, в частности, служат причиной временной потери возможности вспоминать.
Кратковременная память представлена в компьютере в виде виртуального ядра. В качестве долговременного хранилища часто используется магнитный диск. Влияние, которое оказывают изменения температуры внутри компьютера на его работу, похожи на воздействие наркотических веществ, таких как алкоголь, марихуана или ЛСД, на функционирование человеческого мозга. Определенные процессы могут ускориться или замедлиться, а также иногда возникают короткие замыкания. Ночное обновление файлов, при котором программа оптимизирует процесс извлечения информации, систематизируя полученные в течение дня данные, можно сравнить со своеобразной формой человеческого сна.
Таблица 3. Возможные параллели между человеческим мозгом и компьютерными базами данных
Основная мысль этой части главы заключается в том, что возможности человеческого мозга и компьютерных баз данных конечны. Авторы существующих моделей устройства человеческой памяти часто игнорируют ограничения, накладываемые на количество данных, которые можно сохранить и извлечь. В течение многих столетий человеческий мозг увеличивался в размерах – возможно, потому, что возрастающая вероятность выживания позволяла организму увеличивать мощность мыслительных процессов. Но очевидно, что полость черепа имеет ограниченный объем. Поистине неудачным проектным решением было бы использование этого пространства для хранения информации, которая никогда не потребуется, или отсутствие механизма для периодического удаления ненужных данных.
