Аркадий Воловник - Знакомьтесь, информационные технологии

Есть люди, способные к быстрому счету. В рамках предлагаемой модели можно объяснить их способности. Во-первых, они запоминают различные таблицы (умножения, сложения и др.) на двух– и трехразрядные числа, что сокращает количество обращений к ДП. Во-вторых, объем ОП у них таков, что позволяет хранить все промежуточные результаты. Частично можно развить эти способности (например, выучить таблицы), но многие особенности ЦНС передаются генетически (например, объемы различных типов памяти) и тренировками не изменяются.

Интеллектуальные способности человека

Интеллектуальные способности человека, в отличие от физических, трудно поддаются учету. Категорийность в данном случае не имеет четких критериев. Можно указать две разновидности интеллектуальных способностей (два нейропсихических типа организации мышления человека). Для каждой разновидности интеллектуальных способностей можно указать следующие особенности.

Первая разновидность:

• легко запоминает новую информацию;

• быстро решает задачи, алгоритмы которых известны.

Люди, обладающие данными способностями, легко выполняют рутинную работу, требующую точности и аккуратности. Это, например, выполнение сложных алгебраических преобразований. Такие люди легко учатся новым видам работ.

Вторая разновидность:

• легко создает новые алгоритмы;

• задачи, алгоритм которых известен, решает медленно с привлечением дополнительных средств (калькуляторов и др.).

Для людей с выраженной второй разновидностью характерна быстрая потеря интереса к завершению работ, ранее ими уже выполняемых. Они стремятся найти нетрадиционный путь в решении задачи, даже если это не оптимальный вариант. Алгоритмы запоминаются ими с трудом и легко забываются. Им легче вновь воссоздать последовательность действий, чем вспомнить уже известную.

В табл. П1 приводятся основные характеристики обеих разновидностей интеллектуальных способностей.

Различия обеих разновидностей интеллектуальных способностей отдельного человека могут определяться, в частности, следующими нейрофизиологическими характеристиками его ЦНС.

Очевидно, в реальности нет людей, принадлежащих только к одной из разновидностей, но в каждом человеке представлены обе, определяемые спецификой нейрофизиологических характеристик, выраженных более или менее отчетливо.

Отсутствие в ЦНС специальных средств, предназначенных для выполнения алгоритмических вычислений, а также ограниченность объема оперативной памяти заставляли человека постоянно создавать технические средства, обеспечивающие ускорение алгоритмических вычислений. Результатом этого творчества явилось создание современных вычислительных машин, способных быстро решать алгоритмизированные задачи, но крайне медленно и сложно распознающих образы. Бурное развитие нового направления вычислительной техники, создание нейрокомпьютеров призваны были решить и эти задачи.

Проведенный анализ информационных процессов, протекающих в мозгу человека, позволяет предложить новые формулировки известных определений.

Мышление — активное использование накопленных знаний при решении задач, для которых известно, что решение имеется. Результат мышления – решение задачи по известному алгоритму, т. е. правильное использование накопленных знаний.

Творчество — установление нетрадиционных связей между известными элементами и понятиями, создание принципиально новых методов, изделий, алгоритмов. Результат творческой работы – создание нового нетрадиционного изделия, метода, алгоритма решения задачи.

Выводы

В соответствии с предложенной моделью в мозгу человека информация «представлена» в трех видах: в форме белковых молекул, обеспечивающих хранение; в форме ультразвуковых колебаний для передачи; в форме электрических бинарных импульсов для передачи информации от органов чувств к запоминающей среде, а также для организации логики работы нейронной сети. Информация хранится в нейронах, передается по глии и представляет собой сочетание данных, описывающих образ, и квалификационных признаков, характеризующих образ, которые вырабатываются человеком сознательно.

Процесс обработки информации в ЦИС ведется без использования алгоритмов. Основа обработки – выбор той или иной информации с учетом удовлетворения соответствующих требований к решаемой задаче. Метод решения – построение цепочки ассоциированных нейронов, образующих тракт передачи информации и соединяющих органы чувств с запоминающими элементами, содержащими необходимую информацию. Тракт создается по результатам анализа характеристик образа при заданных требованиях. Алгоритмы (последовательности действий), позволяющие выполнять вычисления, фиксируются в запоминающей среде ЦНС человека так же, как и любой образ. Выбор конкретного алгоритма и вспомогательной для него информации осуществляется за счет создания ассоциативного тракта передачи информации.

В запоминающей среде ЦНС человека имеется несколько типов памяти, связанных между собой и имеющих различный объем и продолжительность хранения информации. Каждый из типов обеспечивает выполнение различных функций как при алгоритмической, так и при неалгоритмической обработке информации.

Можно считать, что человеческий мозг и ЦВМ построены принципиально на разных принципах. Мозг ориентирован на неалгоритмические методы обработки информации, в основе которых лежит распознавание образа. ЦВМ является устройством, базирующимся на реализации различных алгоритмов. Именно поэтому ЦВМ дополняет работу мозга, обеспечивая человеку реализацию тех работ, с которыми он плохо справляется.

Примечания

1

В разд. «Информационные технологии в бизнесе», «Все для человека», «Комфорт и безопасность» показано как изменились практически все стороны жизни человека под влиянием информационных технологий.

2

DaimlerChrysler только на разработку топливных элементов планирует потратить 1 млрд. евро. В дальнейшем в качестве примера «старой» экономики в основном будут использоваться сведения из автомобильной промышленности, хотя указанные тенденции характерны и для других отраслей.

3

Увеличилось не само развитие, а его скорость. В качестве примера можно указать, что для полноценного внедрения (для завоевания 50-миллионной аудитории) радио понадобилось 50 лет, телевидению – 13, Internet – 5 лет. Иными словами, увеличилась скорость, с которой внедряются новые идеи и технологии.