Иванов-Петров Александр (ivanov_petrov) wrote,
Иванов-Петров Александр
ivanov_petrov

Categories:

считайте до 7, если вы - люди

http://elementy.ru/news/430954
Предложена гипотеза, согласно которой качественное различие между интеллектом человека и обезьян состоит в отсутствии у последних способности мыслить рекурсивно, то есть применять логические операции к результатам предшествующих аналогичных логических операций. Неспособность к рекурсии объясняется малой емкостью «рабочей памяти», которая у обезьян не может одновременно вместить более двух-трех концепций (у человека — до семи).

Увеличение мозга должно было практически неизбежно и автоматически вести к росту объема памяти. Ведь память, как известно, хранится не в каком-то специально выделенном для этой цели участке мозга, а распределяется по всем отделам, причем для запоминания используются те же нейроны, которые возбуждались при непосредственном переживании события (см.: Нейроны соревнуются за право участия в формировании рефлексов, «Элементы», 26.04.2007). Увеличение объема памяти, в свою очередь, теоретически может оказаться достаточным объяснением всех прочих «усовершенствований» нашего мыслительного аппарата. В данном случае допустима аналогия с компьютером: известно, что чем больше у компьютера памяти, тем более сложные программы он может выполнять, причем эта зависимость работает в довольно широких пределах даже при одном и том же процессоре.

Антрополог Дуайт Рид (Dwight W. Read) из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, следуя за многими другими специалистами, полагает, что интеллектуальные способности особенно сильно зависят от объема так называемой рабочей памяти (working memory). Говоря упрощенно, это та часть памяти, в которой хранится и обрабатывается информация, непосредственно необходимая субъекту в данный момент.

По современным представлениям, рабочая память имеет довольно сложную структуру. Центральное место в ней занимает «исполнительный компонент» (central executive component), локализованный в одном из участков префронтальной коры (а именно в полях Бродмана 9 и 46). Его главная задача — удерживать внимание на той информации, которая необходима субъекту для решения насущных задач. Сама эта информация может храниться где-то еще. Ее обычно называют кратковременной памятью (short-term memory) и рассматривают как компонент рабочей памяти (хотя между экспертами есть терминологические разногласия, и в других контекстах термин «кратковременная память» может иметь иной смысл — например, более широкий, включающий не только то, на чём сконцентрировано внимание). Компьютерным аналогом кратковременной памяти (понимаемой как часть рабочей памяти) являются регистры процессора. Кроме того, в состав рабочей памяти входит ряд вспомогательных структур (см. Baddeley's model of working memory).

Ключевое значение имеет объем кратковременной памяти, измеряемый количеством идей или концепций, с которыми «исполнительный компонент» рабочей памяти может работать одновременно. Эту важнейшую характеристику рабочей памяти называют short-term working memory capacity (ST-WMC). Многочисленные эксперименты показали, что у человека ST-WMC ≈ 7 (хотя некоторые исследователи склоняются к более низким оценкам, порядка 4-5). Большинство животных не может обдумывать комплексно, как часть единой логической операции, более одной, максимум двух идей (ST-WMC ≤ 2).



Гипотеза, предложенная Ридом, состоит из трех основных положений:

1) У наших ближайших родственников (шимпанзе и бонобо) ST-WMC ≤ 3. Одновременное оперирование тремя понятиями — предел возможностей для современных обезьян, а также, скорее всего, для последнего общего предка шимпанзе и человека, жившего около 6 млн лет назад (иначе пришлось бы предполагать умственную деградацию в линии шимпанзе, а для этого нет никаких оснований).

2) Малый объем кратковременной памяти не позволяет обезьянам мыслить рекурсивно, и в этом состоит важнейшее качественное отличие обезьяньего интеллекта от человеческого. Рекурсивное мышление необходимо для решения самых разнообразных задач — от изготовления каменных орудий, более совершенных, чем ручное рубило Homo erectus, до выяснения родственных отношений и формирования структуры рода («я — сын такого-то, сына такого-то» — образец рекурсивного рассуждения).

3) В ходе антропогенеза происходил постепенный рост ST-WMC от 2-3 (у общего предка человека и шимпанзе) до 7 (у современного человека). Этот рост отражен в увеличении объема мозга (особенно сильно увеличилась префронтальная кора, где находится «исполнительный компонент» рабочей памяти), а также в усложнении каменных орудий.



Основная часть статьи посвящена доказательствам первого положения.


...В заключительной части статьи Рид анализирует развитие палеолитических технологий, а также увеличение размеров мозга, и пытается по этим косвенным признакам выяснить, как менялся в ходе антропогенеза объем кратковременной памяти. Технологии изготовления орудий Рид делит на 7 групп по уровню «концептуальной сложности»: начиная от использования готовых палок, от которых нужно только оторвать лишние сучки и листья (уровень 1) до верхнепалеолитической технологии последовательного отщепления множества призматических лезвий от одного и того же ядра (уровень 7). По мнению Рида, только технологии уровня 7, появившиеся менее 50 тысяч лет назад, бесспорно являются рекурсивными. Их рекурсивность состоит в том, что лезвия отщепляются не как попало, а с таким расчетом, чтобы одновременно подготовить ядро для отщепления следующего лезвия. При этом нужно одновременно держать в голове трехмерную форму ядра, контролировать его позицию и с большой точностью манипулировать отбойником. Технология шестого уровня — леваллуазское расщепление (см. Levallois technique), появившееся около 300 тысяч лет назад, тоже, возможно, требовало рекурсивного мышления, но в этом Рид не совсем уверен.

По прикидкам исследователя, у Homo habilis, овладевшего технологией четвертого уровня (олдувайские галечные орудия с одним режущим краем), величина ST-WMC составляла около 4. У Homo erectus с его обоюдоострыми рубилами (уровень 5) ST-WMC достигла пяти. У неандертальцев и древнейших сапиенсов, овладевших технологиями шестого уровня, ST-WMC была примерно равна шести. Наконец, первые признаки «подлинно человеческой» культуры, появившиеся около 70 тысяч лет назад в Африке (см.: Зарождение человеческой культуры в Африке проходило в два этапа, «Элементы», 05.11.2008), а также несколько более позднее появление технологий седьмого уровня, возможно, маркируют распространение генетической мутации, увеличившей производительность «исполнительного компонента» рабочей памяти и поднявшей ST-WMC до семи, что внезапно открыло перед сапиенсами все возможности полноценного рекурсивного мышления
Tags: biology3, ethnography2
Subscribe
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

  • 70 comments
Previous
← Ctrl ← Alt
Next
Ctrl → Alt →
Previous
← Ctrl ← Alt
Next
Ctrl → Alt →