ВВЕДЕНИЕ
Актуальность
Крупнейший кибернетик Н. Винер (1958, с. 193), ссылаясь на св. Августина, писал, что природа обнаруживает энтропическую тенденцию. Специфической особенностью биологических систем является упорядоченность, и это естественно, так как элементы включаются в эти системы не хаотично, "бессистемно", а соорганизуясь в комплексы (подсистемы) благодаря системообразующим факторам [Б.Ф. Ломов, 1963; Г. Кастлер, 1967; Н.И. Чуприкова, 1967; П.К. Анохин, 1968; К.А. Абульханова - Славская, 1980, 1991; А.В. Брушлинский, 1983; А.А. Крылов, 1990; В.Н. Дружинин, 1997 и др.]. Для обозначения этого явления в науке вьфаботалась традиция именовать неупорядоченность стохастичностью, а ее меру - энтропией или энтропийными возмугцениями [Л. Бриллюэн, 1966; П. Девис, 1985]. Негэнтропия (производство упорядоченности) является характерной закономерностью жизненных явлений и их эволюции [Э. Шредингер, 1972; Н.В. Тимофеев - Ресовский, 1984; А.В. Гапонов-Грехов, А.С. Ломов, Г.В. Осипов, М.И. Рабинович, 1989]. Конкретизация этого вывода в каждой науке имела свои особенности сообразно их предмету.
В дифференциальной психофизиологии путем применения электроэнцефалографических (ЭЭГ) методов были найдены объективные индикаторы классических свойств нервной системы и открыты новые свойства - лабильность, активированность [И.М. Палей, 1976; Э.А. Голубева с сотр., 1980, 1993]. Опираясь на результаты известных нейрофизиологов [А.Б. Коган, 1964, 1979; М.Н. Ливанов, 1965, 1972; Н.А. Аладжалова, 1979; А.Н. Шеповальников, М.Н. Цицерошин, B.C. Апанасионок, 1979], В.М. Русалов предложил в качестве кандидатур на особые свойства нервной системы сверхмедленную активность, дистантную синхронизацию и стохастичность. По первым двум свойствам в литературе имеются определенные наработки [Н.А. Аладжалова, 1979; Н.Е. Свидерская, 1987; и др.], а проблема стохастичности практически остается неисследованной, хотя общеизвестно, что электрофизиологические процессы мозга подвержены флуктуациям, и в них можно выделить два компонента: регулярный, ритмический и шумовой. Первый в науке тщательно изучен [У. Пенфилд, Г. Джаспер, 1958; М.Н. Ливанов, 1965; В.И.
Гусельников, А.Я. Супин, 1968], в исследовании же стохастичности делаются первые шаги [Г.А. Аминев, 1977; Г.А. Аминев, В.В. Трускалов, 1984]. Вместе с тем, игнорирование этой проблемы не обоснованно, так как энтропийные характеристики мозга представляют самостоятельный теоретический интерес и открывают новые аспекты в изучении психофизиологических аспектов поведения, их диагностики и коррекции. Этим определяется актуальность данного исследования.
Цель исследования: изучить энтропию биопотенциалов коры головного мозга в системе свойств интегральной индивидуальности.
Для достижения названной цели решались следующие задачи:
1. Изучить характеристики энтропии ЭЭГ, их средние значения, вариативность, распределение и факторную структуру.
2. Установить место энтропии в структуре известных (классических) свойств нервной системы [В.Д. Небылицын, 1976; В.М. Русалов, 1979; Э.А. Голубева, 1980, 1993; Я. Стреляу, 1982; Б.М. Теплов, 1985; и др.].
3. Выявить связи энтропии с показателями психодинамических и личностных уровней интегральной индивидуальности.
4. Определить количественные меры влияния энтропии на каждый уровень по интенсивности корреляций, характеристикам энергетических функций распределений Максвелла-Больцмана и сопоставить их с подобными показателями нейродинами-ческих свойств.
5. На основании вышеизложенных задач однозначно решить вопрос о самостоятельности фактора энтропии как общемозгового свойства и его роли в стабилизации (или дестабилизации) поведения.
Гипотеза. Энтропия является самостоятельным фактором психофизиологической организации индивидуальности, определяющим гибкость и жесткость поведения.
Альтернативой является представление об энтропии электроэнцефалограммы как о помехе, не имеющей диагностических и коррекционных возможностей.
На защиту выносятся следующие положения:
1. Показатели энтропии ЭЭГ являются уникальными характеристиками стохастической организации функций мозга, подвержены межиндивидуальным различиям и группируются в три фактора: фронто-окципитального градиента энтропии, энтропии левой и правой лобных долей.
2. В системе известных свойств нейродинамики энтропия правой лобной доли HF4 составляет самостоятельное свойство мозга индивида.
3. Энтропия биопотенциалов коры больших полушарий практически не связана с психодинамическим уровнем индивидуальности.
4. Энтропийные характеристики ЭЭГ имеют высокие корреляции с личностными свойствами индивидуальности и в этом отношении не уступают классическим свойствам нервной системы.
5. Энтропия ЭЭГ как общемозговой фактор значимо коррелирует с личностными свойствами и является одной из предпосылок развития радикала дезадаптивной личности (точнее, агрессивной индивидуалистичности), включающего шизоидность, враждебность, импульсивность, повышенную возбудимость, тревожность предметной эргичности и т.п.
6. Энтропия ЭЭГ проявляет парциальные характеристики, выражающиеся в том, что энтропии ЭЭГ правой лобной доли сказывается негативно на социальной пластичности, экстраверсии и самоконтроле, а энтропия левого полушария также снижает экстраверсию, повышает циклотимичность и неискренность. Следовательно, влияние шумов нервной системы снижают гибкость, целостность и непротиворечивость поведения индивида в сфере общения.
Научная новизна. В работе впервые в рамках системно-субъектного подхода [Б.Ф. Ломов, 1963; А.В. Брушлинский, 1983; В.Г. Леонтьев, 1987; К.А. Абульханова -Славская, 1991; В.Н. Дружинин,. 1997; и др.], теории общих и парциальных свойств нервной системы [В.Д. Небылицын, 1976; В.М. Русалов, 1979; Э.А. Голубева, 1980, 1993; и др.], интегральной индивидуальности [B.C. Мерлин, 1986; Б.А.Вяткин, 1993; Л.Я. Дорфман, 1994; Б.А. Вяткин, М.Р. Щукин, 1995; и др.] проведено исследован1 V, энтропии биопотенциалов коры головного мозга и получены доказательства того, что энтропия является самостоятельным свойством нервной системы.
5
Впервые выявлены основные факторы энтропии (общемозговые и парциальные) и установлено деструктивное влияние высокого уровня энтропии на адаптивные характеристики индивидуальности.
Теоретическое значение. Теоретически и экспериментально доказана обоснованность введения в дифференциальную психофизиологию энтропийной характеристики мозга индивида.
Практическое значение. Практическое применение шумовых составляющих ЭЭГ представляет новые возможности в двух направлениях: психодиагностике и психокоррекции.
1. Разработанная методика замеров энтропийных показателей ЭЭГ позволяет осуществить объективную диагностику наличия дезадаптивного радикала личностных свойств при профессиональном отборе на специальности, требующие специальных качеств.
2. Учет энтропийного фактора позволяет повысить эффективность интегрального тренинга и коррекции дезадаптивного поведения, связанного с ростом стохастичности нервных процессов, путем управления энтропией мозга через известные процедуры регуляции основного ритма ЭЭГ.
Рекомендации апробированы на студентах I курса Башкирского государственного аграрного университета и в практике клинико-психологического консультирования в государственных и частных структурах.
Апробация работы. Основные результаты исследования представлялись и докладывались на Республиканской конференции "Опережающее образование -будущее республики" (Уфа, 1997), на региональной научно-практической конференции «Психология на службе республике Башкортостан» (Стерлитамак, 1998), на межвузовской научно-практической конференции «Совершенствование методов и содержания обучения в университете с учетом модели специалиста» (Уфа, 1998), совместном заседании кафедр общей и клинической психологии БГУ и Уфимского филиала факультета психологии МГУ им. М.В. Ломоносова.
Объект и методическое оснащение исследования. Обследовали 28 учащихся старших классов (17 лет) Первой уфимской политологической гимназии и 106 студентов 1 курса БГАУ. Все испытуемые правши (амбидекстры и левши из опыта
исключались). Обследование включало следующие этапы: замеры энтропийных показателей и нейродинамических - ЭЭГ; компьютерное исследование личностных и психодинамических свойств (четыре программы с измерением 128 показателей на человека, всего по группе 3584 замера).
Предмет исследования - индивидуальные различия субъективной реальности, обусловленные энтропией биопотенциалов коры головного мозга.
Работа является развитием системных исследований индивидуальности человека в русле волновой концепции личности, разрабатываемой кафедрой психологии Башкирского госуниверситета совместно с психофизиологической лабораторией Уфимского филиала факультета психологии МГУ им. М.В. Ломоносова, и утвержденных вице-президентом АН РБ акад. Р.Н. Гимаевым.
Глава 1. ПРОБЛЕМА ЭНТРОПИИ В ПСИХОЛОГИИ И ПСИХОФИЗИОЛОГИИ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)
1.1 Энтропия как естественнонаучная категория 1.1.1 Генезис научной категории "энтропия"
Еще в 1922 году В.И. Вернадский, рассматривая загадку жизни, отмечал, что в то время как религия, философия, художественное творчество уже ищут решение проблемы, наука же только намечает пути для этого решения [см. В.И. Вернадский, 1989]. К началу 60-х годов в науке стало окончательно складываться представление о "триаде жизни", символизирующей единство трех начал: вещества, энергии и информации [В.П. Казначеев, Л.П. Михайлова, 1985; В.Н. Волченко, 1991; Б.И. Искаков, 1991; К.Э. Циолковский, 1992; С. Гроф, 1993; В.В. Налимов, 1993; Р.Ф. Абдеев, 1994; Л.П. Гримак, 1994; Э.М. Каструбин, 1995; В.И. Слободчиков, Е.И. Исаев, 1995; и др.]. До этого наука рассматривала их раздельно. Так, в известном утверждении Ф. Энгельса (1987, с. 263): "Жизнь - есть способ существования белковых тел", - эксплицитно не включены энергетический и информационный компоненты, а в определении Б.М. Медникова (1982): "Жизнь - это активное, идущее с затратой энергии поддержание и воспроизведение специфической структуры", -присутствует энергетическая составляющая, но не прослеживается связь с информатикой.
Ближе к пониманию жизни находятся исследователи, стоящие на позициях интегрального или системного подхода [Н.К. Кольцов, 1928; Э.С. Бауэр, 1935; А.Г. Гур-вич, 1944; Н.А. Бернштейн, 1947; Н. Винер, 1964; И.И. Шмальгаузен, 1968; Л. Берта-ланфи, 1969; А.И. Уемов, 1978; П.М. Брусиловский, 1983; В.М. Бехтерев, 1994; и др.]. Н.К. Кольцов (1928) считал, что живой организм представляет собой целостную систему, части которой обладают иными свойствами, чем все целое. По мнению К.Б. Серебровской (1994), поиск сущности жизни - это поиск системы специфических особенностей содержания функционирующей отдельной клетки и их популяции.
Такой специфической особенностью биологических систем является упорядоченность, и это естественно, так как элементы включаются в эти системы не хаотично, "бессистемно", а соорганизуясъ в комплексы (подсистемы) благодаря системообразующим факторам [Г. Кастлер, 1967; П.К. Анохин, 1968; Ю.А. Лабас, A.M. Крылов, 1983]. Для обозначения этого явления в науке выработалась традиция именовать неупорядоченность стохастичностъю, а ее меру - энтропией или энтропийными возмущениями [С. Shannon, W.. Weaver, 1963; Л. Бриллюэн, 1966; П. Девис, 1985]. Отсюда следовал философский вывод, что негэнтропия (производство упорядоченности) является характерной закономерностью жизненных явлений и их" эволюции [Э. Шредингер, 1972; Н.В. Тимофеев - Ресовский, 1984; А.В. Гапонов-Грехов, А.С. Ломов, Г.В. Осипов, М.И. Рабинович, 1989]. Конкретизация этого вывода в каждой науке имела свои особенности сообразно их предмету.
В биологические науки категория энтропии пришла из термодинамики, где она впервые была введена Р. Клаузиусом (1865) как мера внутренней неупорядоченности. При этом предполагается, что в замкнутой системе энтропия может только возрастать (необратимые процессы) или оставаться константной (обратимые процессы), подчиняясь законам термодинамики [П.П. Лазарев, 1950; К.С. Тринчер, 1964; П. Глансдорф, И. Пригожий, 1973; А.И. Зотин, 1974; Г.Р. Иваницкий, В.И. Кринский,. Е.Е. Сельков, 1978; Р. Чанг, 1980, Ю.А. Ершов, Н.Н. Мушкамбаров, 1990; и др.].
Согласно первому началу термодинамики (закону сохранения энергии), изменение внутренней энергии биообъекта AU происходит вследствие теплообмена со средой AQ и (или) работы W, совершенной биообъектом над окружением, что выражается уравнением AU = AQ - W. Из уравнения следует, что само значение внутренней энергии U при переходе объекта из одного состояния в другое не зависит от того, что конкретно является причиной этих изменений - расход тепла или работа. Отсюда AQ = AU + W (количество выделенного в среду тепла равно снижению внутренней энергии за вычетом той ее части, которая ушла на совершение работы), и далее вводится понятие энтропии: AQ = T AS, где Т - температура. Это выражение определяет энтропию лишь с точностью до аддитивной постоянной, то есть оставляет начало отсчета энтропии произвольным. Абсолютное значение энтропии позволяет
установить третье начало термодинамики, или теорему Нернста: при стремлении абсолютных температур к нулю разность AS для любого вещества стремится к нулю независимо от внешних параметров. Поэтому энтропию всех веществ при абсолютном нуле температуры можно принять равной нулю (М. Планк): Sq = 0 при Т = 0.
Энтропия широко применяется в статистической физике, где ее впервые ввел Л. Больцман (1872) как меру вероятности осуществления какого - либо макроскопического состояния [см. Л. Бриллюэн, 1966]. Как было показано выше, энтропия - это целостная (интегральная) характеристика состояния системы, и в случае, если система изолированная, то она может только возрастать при необратимых процессах или остаться неизменной в обратимых процессах. В первом случае рост энтропии означает стремление системы перейти в более вероятное состояние. Это обуславливается тем, что система, состоящая из большого числа компонентов (это могут быть молекулы или иные элементы), переходит в новое состояние, в котором отношения компонентов более свободны. Для характеристики этого явления используют понятие "термодинамической вероятности" No, равной числу вариантов соотношений компонентов, которые благоприятствуют данному макросостоянию объекта. Между величиной No и энтропией существует соотношение: S = k In No, где к - постоянная Больцмана. Термодинамическому равновесию системы соответствует состояние с максимумом энтропии. Энтропия может иметь не один, а несколько максимумов, при этом система будет иметь несколько состояний равновесия. Равновесие, которому соответствует наибольший максимум энтропии, называется абсолютно устойчивым (стабильным).
В отличие от термодинамики статистическая физика рассматривает особый класс процессов - флуктуации, при которых происходит колебание состояния системы вокруг наиболее вероятного, и, соответственно, энтропия может уменьшаться или увеличиваться. Наличие флуктуации показывает, что закон возрастания энтропии выполняется только в среднем для достаточно большого промежутка времени.
1.1.2. Энтропийные измерения в биологии
Столь фундаментальные категории, как упорядоченность, стохастичность и энтропия, не могли не найти применения в биологических науках [В.П. Скулачев,
10
1989; и др.], представители которых рассматривают саму жизнь как некую организованность материи, выделяя в ней в ходе эволюции круговорот вещества, энергии и информации, а также борьбу против роста энтропии. В этом смысле интересны выводы, сделанные Н.Н. Заличевым (1995): "Жизнь - это форма существования материи, имеющей определенный уровень структурной энтропии, условием поддержания которой является увеличение энтропии семантической, составляющей результат отражения этой материей реальности".
Как ясно из изложенного, применение парадигмы энтропия в биологии шло в двух направлениях - статистическом и термодинамическом. Условно эти приложения можно разделить, по аналогии с макро- и микроэкономикой, изучающими экономику больших и малых экономических образований, на макро - и микросистемную биологию.
Энтропия, как впервые показал Э. Шредингер (1972), - существенная характеристика явлений жизни. Крупнейший кибернетик Н. Винер (1964), ссылаясь на св. Августина, писал, что природа обнаруживает энтропическую тенденцию. По мнению Э. Шредингера, это означает, что природа характеризуется законом перехода от порядка к хаосу, или к энтропии, являющейся мерой беспорядочности, а в живых системах наряду с этой тенденцией существует и другая - сохранения упорядоченности за счет создаваемой ими отрицательной энтропии (негэнтропии).
Живой организм с точки зрения протекающих в нем физико-химических процессов можно рассматривать как сложную открытую систему, находящуюся в неравновесном, но стационарном состоянии [Э.С. Бауэр, 1935]. Другим важнейшим приложением теории информации к изучению биологических объектов является оценка сложности. В оценке сложности системы решающее значение приобретает не столько число ее элементов, сколько разветвленность структуры и разнообразие внутренних связей. Живые системы по такой организации относятся к сложно и вероятностно организованным, что обуславливает их приспособительную гибкость, надежность и эффективность.
Остановимся на некоторых результатах, полученных в биологических науках и имеющих отношение к анализу материалов данной работы. Напомним еще раз, что
11
энтропийный анализ в этой области начинается с установления стохастичности (неупорядоченности), затем вводятся меры энтропии либо в термодинамическом, либо в статистическом варианте.
Энтропия популяций и организма (эволюция, онтогенез, адаптация, старение, биоритмы и т.д.). Соотношение упорядоченности и неупорядоченности в жизни популяций нашло отражение в получивших большую известность работах авторов, изучавших флуктуации численности видов или значений параметров популяции [М.В. Волькенштейн, 1981; и др.], вызванные процессами размножения, конкуренции и гибели. Эти процессы, несомненно, носят вероятностный характер, но при большом числе особей стохастическая модель может заменяться детерминистическим моделированием с использованием дифференциальных уравнений [см. Дж. Милсум, 1968; и др.]. Другие авторы при исследовании эволюции и многоуровневого развития организмов применяют методы информационного моделирования и стохастического поиска [Ю.А. Лабас, A.M. Крылов, 1983; и др.]. Мутации (точковые, хромосомные, геномные) могут пониматься как шаги случайного поиска, а естественный отбор как санкционирующая обратная связь. В последнее время получены данные о значении избирательного метилирования оснований в дестабилизации отдельных участков ДНК. И здесь мы видим проявление случайного поиска с использованием внутриор-ганизменного контроля частоты и величины шагов [Ю.А. Лабас, A.M. Крылов, 1983]. Отметим также, что еще одним ярким проявлением упорядоченности и неупорядоченности организма служат хорошо известные факты биоритмологической организации функций и их десинхроноза, хаоса [Э. Адольф, 1971; Г.Н. Крыжановский, 1973; Н.И. Моисеева, В.М. Сысуев, 1981; Б.С. Алякринский, 1983; Ю. Ашофф, 1984; Л. Гласе, М. Мэки, 1991; и др.].
Огромный цикл работ посвящен термодинамике биологических систем в рамках изучения основного обмена, затрат энергии, питания, патологии и т.п. [В.А. Конышев, 1985; В.В. Бианки, Т.А. Ильина, 1991; И.Л. Букатова, Ю.И. Михасев, A.M. Шаров, 1991; ЮЛ. Чукова, 1991; А.Б. Рубин, 1994; и др.].
В докладе Объединенного консультативного совещания экспертов ФАО/ВОЗ/ УООН (1987), посвященном потребностям в энергии и белке, вводится понятие "дос-
12
тупная" энергия для метаболических процессов, которое не следует смешивать со свободной энергией (энергия Гиббса). Информационный подход оказался эффективным и дал неожиданные результаты при решении традиционных проблем питания человека [В.А. Конышев, 1985]: анализ аминокислотного состава пищи, пищевых цепей с расчетом "частотных словарей" позволил в этой области открыть применимость известного в математической лингвистике закона Ципфа (см. ниже), подтвердившего концепцию биохимической индивидуальности [Р. Уильяме, 1960]. Авторы подчеркивают, что для информации подобного рода больше подходит термин "статистическая", а не "термодинамическая информация".
В микросистемах - ткани, клетки, мембраны и макромолекулы - также выявляется диалектика эффектов упорядоченности и стохастичности [I. Bacchas, H. Ahill, G. Elliot, R. Holman, S. Watson, 1978; П.М. Брусиловский, 1983; M.B. Волькенштейн, 1984; В.А. Березовский, Н.Н. Колотилов, 1990; и др.]. Приведем ряд данных об изменчивости биофизических параметров, которые, по гипотезе Г.А. Аминева (1997), могут выступать предикторами психологических процессов и состояний. Флуктуации выявляются при измерении зависимости плотности тока I от напряжения U, прилагаемого к сгибателю кисти. Необычные эффекты, получившие название N-образной вольтамперной характеристики и выражающиеся в том, что при увеличении прилагаемого напряжения ток поначалу растет, затем при дальнейшем нарастании напряжения неожиданно меняет направление и через определенный пороговый размер напряжения ток снова возвращается к первоначальному направлению и продолжает расти, были получены в плавме крови человека, и биологических мембранах [В.Н. Юрьев, Е.А. Преснов, 1975]. Столь же вариабильными являются пьезоэффекты, т.е. возникновение разности потенциалов в зависимости от прилагаемого механического усилия к биообъекту, например, к длиннику кости человека, обратные пьезоэффекты, т.е. модификация механических параметров в зависимости от прилагаемого электрического напряжения [W. Williams, L. Breger, 1975]. На клеточном уровне впечатляющие результаты получены при воздействии электромагнитных полей (ЭМП) КВЧ диапазона (Н.Д. Девятков, М.Б. Голант, О.В. Бецкий, 1991; и др.]. Предполагается, что к мембранам прикрепляются "полипептидные нити" цитоплазматических белков,
13
которые генерируют ЭМП и, как антенны, отвечают на них, обуславливая резонансные эффекты. При болезнях, старении, изменениях психофизиологического состояния нарушается упорядоченность этих структур (возрастает энтропия), что открывает новые способы диагностики и коррекции. Показано, что эти изменения подчиняются физическим законам сохранения энергии, и ее преобразования из неупорядоченных форм в упорядоченные в условиях КВЧ - воздействия ведут к восстановлению нормального функционирования клеток [М.Б. Голант, Д.Г. Мудрик, Т.Б. Реброва, 1991].
Эти гипотезы удается облечь в форму конкретных термодинамических моделей: преобразования энергии ЭМП в свободную энергию систем, поглощающих это излучение. Такие процессы называются эндоэргоническими, если свободная энергия системы возрастает, и экззоэргоническими, если свободная энергия убывает. Основная рассматриваемая величина в таких процессах - коэффициент полезного действия (КПД), определяемый как КПД = 1 - T(ASe + ASi)/W, где ASe, ASi - соответственно изменения энтропии вследствие поглощения ЭМП и необратимых внутренних процессов, Т - температура окружающей среды, W - мощность ЭМП. [Ю.П. Чукова, 1991]. В этой связи было открыто новое уникальное явление собственных характеристических частот организма человека, до сих пор не нашедшее применения в дифференциальной психологии и психофизиологии [Е.А. Андреев, М.У. Белый, СП. Сить-ко, 1984].
Эти результаты перекликаются с представлениями зарубежных исследователей, [Н. Frauenfelder, 1984; Н. Frauenfelder, E. Gratton, 1985], развивающих модель динамического поведения белков, согласно которой молекулы совершают флуктуации, переходя из одного конформационного состояния в другое, причем многие из этих состояний энергетически близки друг к другу. Предполагается, что КВЧ - сигнал способен синхронизировать колебания, выделяя определенные конформационные состояния, близкие к частоте синхронизирующего сигнала. Действие внешних сигналов на клетки эффективно лишь в той мере, в которой они имитируют их автоколебания.
14
В ряде публикаций [Б.В. Дерягин, М.В. Голованов, 1983; Н. Frauenfelder, 1984; Н. Frauenfelder, E. Gratton, 1985] обнаружены необычные негэнтропийные эффекты во взвесях клеток: если лимфоциты больных лимфолейкозом поместить на предметное стекло и придавить покровным, то они располагаются в один слой не беспорядочно, а образуя поразительные ромбообразные решетки (устойчивые периодические суспензии ореолообразующих клеток).
В новейших нетрадиционных представлениях категория энтропии находит свое место, и предполагается, что ей противостоит системообразующее информационное поле [В.Н. Волченко, 1991]. Здесь с позиции психоэнергетики, биоэнергополя и биоэнерготерапии постулируется глубокая связь материи и вводятся по типу семантического дифференциала в психологии понятия энергоканалов эмоций "озлобленности -миролюбия, окрыленности - подавленности и т.д."
Информационные поля относят к биоэнергоинформатике, или к так называемому тонкому миру полевых форм жизни [В.Н. Волченко, 1991]. В таких системах предлагается информацию измерять в битах, а скорость обработки информации в битах за секунду на грамм массы. Причем в живых системах предполагается исключительно высокий уровень их структурно - информационного разнообразия, другими словами энтропии. К этим идеям примыкают гипотезы вероятностной организации смыслов, архитектоники личности и спонтанности, управляемой силлогистикой Байеса [В.В. Налимов, 1993]. Считают, что экспериментальным подтверждением полевой природы сознания и негэнтропийных начал служит эффект Махариши [D. Orme-Johson, M. Dillbeck, R. Wallace, G. Landrith 1989]: медитация, осуществляемая микрогруппой, сопровождается повышением когерентности (т.е. снижением энтропии) биопотенциалов мозга на основных альфа- и бета частотах (8-12 и 16-20 Гц). Но, если это делается в момент, когда на расстоянии более 2000 км медитируют 2500 человек, то синхронизация ЭЭГ достоверно оказывается выше.
15
1.2. Энтропия в психологии
Вхождением в психологию, как и в другие гуманитарные науки, энтропийные (равно стохастические) модели обязаны теории информации, созданной классическими трудами К. Шеннона [С. Shannon, W. Weaver, 1948; A.M. Яглом, И.М. Яглом, 1960; А.И. Яблонский, 1976; и др.]. Это значит, что энтропия и информация, включая количественные и ценностные параметры, используется в вероятностно-статистическом толковании [У.Р. Эшби, 1962; А.А. Братко, Н.И. Кобозев, 1971; Д.Н. Меницкий, В.В. Трубачев, 1974; А.Н. Кочергин, 1976; В.И. Сифоров, 1976; И.А. Кулак, 1981]. Некоторые авторы предлагают выделить специальную область науки - информологию [В.И. Сифоров, 1976].
Напомним, если на анализаторы человека поступают стимулы xi,X2, ..., хп, имеющие вероятности pi, Р2, ... , рп, то величину Ни = - Iog2 pu называют индивидуальной энтропией и замеряют ее в битах, а математическое ожидание Н = - S pu Hu получило название энтропии. Значение Н равно нулю, если какая-либо из вероятностей рк равна 1, а остальные - нулю, то есть неопределенность отсутствует. Энтропия принимает наибольшее значение, когда все р^ равны между собой, и неопределенность максимальна. Исходя из вероятностной природы организации сложных структур, для их характеристики можно использовать показатели избыточности (равно организованности): R = 1- Н/Нм , где Н - реальное значение энтропии структуры исследуемой системы, Нм - максимальное. Разность энтропии до и после приема стимула получила название информации: I = Hj - Н2- В случае, когда стимулы четкие и восприятие безошибочное, конечная энтропия Н2 = 0, и величина информации становится равной энтропии. В психологии пользуется большей известностью формула оценки переработанной данной информации: I = Нх + Ну - НХу , где Нх, Ну, НХу -энтропия предъявляемых стимулов, ответных реакций и их совместная энтропия.
Переходя к изложению фактических данных, сразу же оговорим, что статистическое понимание информации в психологии и психофизиологии не является единственным, ибо человек воспринимает не биты, а смыслы [Ю.Ф. Поляков, 1974; Е.П.
16
Кринчик, Н.И. Чуприкова,1977; М.М. Хананашвили, 1978; A.M. Иваницкий, В.Б. Стрелец, И.А. Корсаков, 1984]. В силу этого информационные измерения оказались наиболее перспективными в инженерной психологии, где был открыт закон Хика: Т = То + (1/С) I, где Т - время двигательной реакции выбора, То - латентный период простого сенсо - моторного ответа, а С - скорость переработки информации в битах в секунду [Б.Ф. Ломов, 1963; А.Т. Уэлфорд, 1964; Г.А. Аминев, 1977, 1982; В.П. Зинченко, В.М. Мунипов, 1979], но в последующем в закон были внесены ограничения [А.Н. Леонтьев, Е.П. Кринчик, 1962; Е.П. Кринчик, Н.И. Чуприкова, 1977]. Эти ограничения не отменяют применения информационных подходов к анализу поведения оператора в системах "человек-машина", так как "биты" являются единой мерой оценки пропускной способности каналов. Если закон Хика определяет пропускную способность канала "сенсорика - моторика", то методом тахистоскопии были получены характеристики зрительного, слухового, тактильного, теплового, вкусового анализаторов человека [В.Д. Глезер, И.И. Цуккерман, 1961; Б.Ф. Ломов, 1963; Г.А. Аминев, 1977, 1982; Г.А. Глотова, 1990; и др.]. Показано, что время опознания возрастает пропорционально логарифму числа стимулов в алфавите и скорость переработки информации зависит от анализатора, составляя, к примеру, в зрительном - 50-70 бит/сек., в температурном -1.7 бит/сек.
В психологии труда известно важное значение устойчивости внимания [И.Л. Баскакова, 1968; Климов, 1969; Л.Н. Давыдов, В.П. Могила, Ю.С. Конек, 1972; Л. М. Аболин, 1987; В.А. Пономаренко, 1994; Ю.Б. Дормашев, В.Я. Романов, .1995; и др.], и для его характеристики обычно применяются формулы Г.М. Уиппла: К = (а - (Ь + с)) / (а + b); I = К d, где К - коэффициент точности работы с корректурными таблицами, I -коэффициент работоспособности, а - количество букв с правильными (соответствующими инструкции) реакциями испытуемого, b - количество пропущенных букв, с -количество допущенных ошибок, d - количество всех букв в проверенном тексте, или сходные коэффициенты на основе здравого смысла [И.М. Трахтенберг, СМ. Рашман, 1973; И.А. Кулак, 1981 Ю.М.; Пратусевич, 1985]. Нетрудно видеть, что формула небезупречна, введение информационного подхода полностью решило эту проблему |
