Данный пример переработки информации у животных, обнаруженный биологом Рудигером Венером, – одно из многочисленных доказательств, которые использовал психолог Рэнди Галлистел, чтобы заставить людей перестать думать об обучении как о формировании ассоциативных связей. Он так объясняет этот принцип:
Интегрирование по траектории – это интегрирование вектора скорости с учетом времени для получения вектора положения, либо тот или иной дискретный эквивалент данного вычисления. Дискретным эквивалентом в традиционной морской навигации будет регистрация направления и скорости движения с определенным интервалом, умножение каждой зарегистрированной скорости на интервал, истекший со времени последней записи, с целью получения поинтервального перемещения (например, если корабль идет в северо-восточном направлении со скоростью 5 узлов в течение получаса, он окажется в 2,5 морских милях к северо-востоку от того места, где он находился) и сложение последующих показателей перемещения (изменения положения) с целью получения чистого изменения положения. Текущие значения суммы по широте и долготе и представляют собой счисление положения корабля
[195].
Слушатели не верят своим ушам. Как могут все эти вычисления уместиться в голове крохотной козявки вроде муравья? Вообще-то, если смотреть с точки зрения вычисления, это достаточно просто; устройство, способное на такое, можно собрать из деталей, которые есть в любом магазине электроники, и обойдется это всего в несколько долларов. И все же интуитивные представления о строении нервной системы так обеднил ассоциационизм, что любого психолога, который попытался бы сказать, что подобный механизм содержится в человеческом мозге – не говоря уже о мозге муравья, – обвинили бы в досужих домыслах. Способен ли муравей действительно определять расстояние и даже производить арифметические вычисления? Не явно, конечно, но ведь и мы не делаем этого явно, когда используем свою способность навигационного счисления пути – наше «умение ориентироваться». Навигационное счисление пути осуществляется бессознательно, и его результат фигурирует в нашем сознании – ив сознании муравья, если у него оно вообще есть, – как неопределенное чувство, что до дома еще вроде бы далековато.
Другие животные выполняют даже более сложные последовательности операций из области арифметики, логики, хранения и поиска данных. Многие перелетные птицы пролетают ночью тысячи миль, определяя направление полета по созвездиям. Когда я был бойскаутом, меня учили находить Полярную звезду: найти кончик ручки Малого Ковша или отсчитать от переднего края Большого Ковша семь раз его глубину. Птицы не рождаются с этим знанием – не потому, что оно просто не может быть врожденным, а потому, что если бы оно было врожденным, оно бы очень скоро атрофировалось. Ось вращения Земли – а следовательно, и ее полюс мира (точка на небесной сфере, соответствующая северу) – совершает колебательные движения с циклом в 27 000 лет; это явление называется предварением равноденствий. С точки зрения эволюции это короткий цикл, и птицы отреагировали на него формированием особого алгоритма, позволяющего им обучиться тому, где на ночном небе находится полюс мира. Обучение происходит, пока они еще в гнезде и не могут летать. Птенцы часами смотрят на ночное небо, наблюдая за медленным вращением созвездий. Они находят точку, вокруг которой, как нам кажется, движутся звезды, и запоминают ее положение относительно нескольких соседних созвездий, получая туже самую информацию, которую я получил из учебника бойскаутов. Через несколько месяцев они уже могут использовать любое из этих созвездий, чтобы выдерживать постоянный курс полета – например, лететь на юг, оставляя за спиной Северный полюс, а следующей весной возвращаться на север, следуя к полюсу мира.
Пчелы исполняют танец, который показывает их собратьям по улью, в каком направлении относительно Солнца и на каком расстоянии расположен источник пищи. Но и этого мало: в процессе эволюции у них сформировался целый ряд систем калибровки и поддержки, которые позволяют им справиться с техническими проблемами ориентирования по Солнцу. Танцующая пчела с помощью биологических часов компенсирует движение Солнца за период, прошедший с того времени, как она обнаружила источник пищи, до того момента, когда она передает информацию. Если на улице облачно, другие пчелы оценивают направление по поляризации света в небе. Все эти удивительные умения – всего лишь верхушка айсберга изобретательности пчел, которую в подробностях описывают Карл фон Фриш, Джеймс Гулд и другие. Один мой коллега-психолог считал, что пчелы с точки зрения педагогики представляют собой отличную возможность донести идею о сложности нейронных вычислений до наших студентов. Он посвятил первую неделю своего вводного курса когнитивистики некоторым из этих оригинальных экспериментов. На следующий год лекции об этом захватили и следующую неделю, а затем и третью, и так далее, пока студенты не начали жаловаться, что его курс теперь называется «Введение в когнитивные способности пчел».
Можно привести десятки подобных примеров. Многие виды вычисляют, как долго они могут кормиться на каждом участке, чтобы оптимизировать коэффициент возврата калорий относительно энергии, затраченной на добычу корма. Некоторые птицы научаются выполнять функцию эфемериды: они знают траекторию Солнца над горизонтом в течение дня и года, что необходимо для ориентирования по Солнцу. Сипуха способна спикировать прямо на зашуршавшую внизу мышь в кромешной темноте, проанализировав задержку в доли миллисекунды между временем поступления сигнала в левое и правое ухо. Животные, делающие тайники, помещают орехи и семена в самые непредсказуемые места, чтобы их не разворовали, однако даже месяцы спустя помнят все свои тайники. В предыдущей главе я упоминал, что североамериканская ореховка запоминает десять тысяч тайников. Оказывается, даже павловское и оперантное обусловливание – хрестоматийные примеры научения путем формирования ассоциаций – на самом деле не просто некое «слипание» совпадающих стимулов и реакций в мозге, а сложные алгоритмы многопараметрического анализа нестационарных временных рядов (прогнозирование того, когда произойдут события, исходя из их распространенности в прошлом)
[196].
Мораль всего этого шоу с участием животных – в том, что мозг животных столь же специализирован и хорошо сконструирован, как и их тело. Мозг – это точный инструмент, который позволяет его обладателю использовать информацию для решения проблем, с которыми он встречается при своей жизни. Поскольку у каждого организма свой образ жизни и поскольку они связаны друг с другом, как ветви одного раскидистого дерева, а не как звенья цепи, виды животных нельзя ранжировать по коэффициенту интеллекта или по тому, в какой степени (в процентном соотношении) они догнали человека по уровню интеллекта. Какими бы особыми характеристиками ни отличалось человеческое мышление, оно не может представлять собой более совершенный или более гибкий животный интеллект, потому что не существует такой вещи, как интеллект, общий для всех животных. Каждое животное выработало механизмы обработки информации, чтобы решать собственные проблемы, а мы выработали механизмы для решения наших проблем. Сложнейшие алгоритмы, присутствующие даже в мельчайших кусочках нервной ткани, как и проблемы, связанные с разработкой роботов, ограниченные последствия травмы мозга и сходства между воспитанными порознь близнецами – все это указывает на то, насколько сложные механизмы таит в себе человеческий разум.
