Но важно, вернее, абсолютно необходимо, чтобы тот же знак всегда обозначал тот же звук, а тот же цвет лампочки обозначал бы тот же стимул. Иначе говоря, разным звукам должны соответствовать разные знаки. Так например, буква «д» в азбуке Морзе обозначается буква «у» обозначается «..-». Свойства букв «д» и «у» отображаются здесь только различием в расположении тех же двух точек и тире, а не самими точками и тире. Таким образом, в сигнале имеют значение не сами элементы (свойства), из которых он состоит, а соотношение этих элементов (свойств), их различия.

Соотношение свойств или элементов явления или предмета называют его структурой (строением). Отсюда вытекает, что информация передается не физическими свойствами, а структурой сигнала.

Следовательно, физическое явление выступает как сигнал, когда его собственные элементы и свойства имеют значение лишь постольку, поскольку их структура отображает свойства каких-то других предметов или явлений. Вот эти отображаемые «чужие» свойства составляют содержание информации. Сигналы, с помощью которых происходит отображение, называют кодом. Наконец, структуры, в которых осуществляется это отображение, называют алфавитом сигналов.

Вообще-то, конечно, не совсем верно то, что сказали ранее, будто сами физические свойства сигналов не важны. Совершенно ясно, что для слепого, например, недоступна будет информация, содержащаяся в букве, написанной чернилами. Зато он сможет прочесть (конечно, после обучения) рельефные буквы любой формы. Значит, чтобы объект мог стать сигналом, его сигнальные свойства еще должны как-то отобразиться в приемнике этих сигналов, т.е. должны иметь способность воздействовать на получателя.

Итак, основная особенность сигнала состоит в том, что его структура однозначно соотнесена с определенными свойствами объектов или явлений, о которых он несет информацию.

Пользуясь языком математики, можно сказать, что определенные свойства объектов или явлений изоморфно (однозначно, сохраняя структуру) отображаются в сигнале. Изучением общих законов такого отображения занимается особая область математики — топология. Поэтому, пользуясь методами топологии, можно построить математические модели информационных процессов, в частности, и тех, которыми занимается психология. Но об этом позже.

А сейчас важно другое. Топология показывает, что с помощью процессов изоморфного отображения можно в одной системе объектов построить точную модель другой системы объектов. Причем, модель эта не будет иметь никаких элементов или физических свойств оригинала и тем не менее будет точно отображать его структуру. Так, например, фотографическая карточка не имеет никаких физических свойств изображенного на ней человека и тем не менее дает полную информацию о его внешности. Вот эту возможность отобразить нечто в совершенно ином, построить модель, которая по своим физическим свойствам совершенно не похожа на оригинал, и тем не менее дает о нем полную, обширную и верную информацию — следует хорошо запомнить.

Для того, чтобы в некоторой отображающей материальной системе сформировалось такое отображение (модель) свойств другой материальной системы-ориги-нала, необходимо:

1) чтобы объекты-оригиналы взаимодействовали с отображающей системой и вызывали в ней определенные изменения ее состояний (события);

2) чтобы отображающая система превратила эти изменения своих состояний (события) в код, т.е. отвлеклась от их собственных физических свойств и выделила их структуру; иначе говоря, чтобы она реагировала лишь на определенные их различия;

3) чтобы отображающая система превратила этот код в алфавит сигналов, т.е. соотнесла различные структуры событий в ней с различными свойствами оригинала; иначе говоря, чтобы она осуществила декодирование (расшифровку) информации, содержащейся в сигналах.

Кибернетика показала, что перечисленные требования представляют необходимые условия процессов, связанных с извлечением и переработкой информации. Если центральная нервная система обладает такой способностью, то протекающие в ней процессы должны обеспечивать выполнение этих требований.

В прошлой лекции мы рассматривали процессы, ко-тоторые протекают в центральной нервной системе, как события, т.е. с точки зрения их физиологических свойств и механизмов. Попробуем теперь рассмотреть эти события, как сигналы, т.е. с точки зрения их информационных свойств и механизмов.

Из первого условия, сформулированного выше, вытекает, что для отображения окружающей реальности прежде всего необходимо ее взаимодействие с отображающей системой, т.е. организмом. Выполняется ли оно?

Ясно, что да! Более того, именно у живых организмов это условие информационных процессов реализуется в наивысшей степени. Все существование живых организмов есть непрерывное взаимодействие с окружающим миром.

Это обусловлено самой природой живого. Любой организм с термодинамической точки зрения представляет собой неустойчивую систему. Его энергетический уровень превышает энергетический уровень окружающей среды. Каждая живая клетка представляет собой как бы «горячую точку», сгусток энергии и высокоорганизованного вещества на фоне «холодного и низкоорганизованного» окружающего неорганического мира. И второй закон термодинамики слепо, но неутомимо стремится «рассосать» это отклонение, сведя его к среднему уровню энергии и организации окружающего вещества. Неумолимые законы рассеяния энергии стремятся погасить сверкающие огоньки жизни так же, как они заставляют остывать звезды и рассыпаться в прах горы. Образно об этом писал Державин:

Над всей вселенной смерть царит.

И солнца ею потушатся,

И звезды ею сокрушатся,

И всем мирам она грозит...

«Не мнит лишь смертный умирать»,

— добавляет поэт. И надо сказать, что у «смертного» есть для этого основания. Жизнь противостоит смерти за счет непрерывного обновления. Процессу разрушения она противопоставляет процесс созидания, распаду — восстановление, рассеянию — накопление. Разрушающиеся организмы жизнь заменяет, созидая путем размножения новые. Распадающиеся в организмах вещества она восстанавливает за счет веществ, черпаемых из окружающей среды. Рассеиваемую энергию компенсирует энергией, накопляемой из внешнего мира.

Жизнь способна существовать лишь за счет этого непрерывного обмена веществом и энергией с окружающим миром. Таким образом, непрерывное взаимодействие с окружающим миром составляет основное условие жизни, ее сущность, самую форму существования всего живого.

Следовательно, на вопрос, какие события порождает в живом организме его взаимодействие с окружающим миром, общий ответ будет: оно порождает самую жизнь. Отсюда вытекает, что в живом организме нет ни одного явления или процесса, которые не порождались бы взаимодействием организма с окружающим миром. Окружающая реальность непрерывно вызывает миллиарды событий в организме — изменения состава и притока питательных веществ и энергии, изменения состава, роста и взаимодействия клеток, изменения функционирования внутренних органов и мышц, изменения состояния и поведения и т.д. (В свою очередь, разумеется, ответные действия организма вызывают определенные события во внешней среде, порождают изменения ее состояний.)

С этой точки зрения все, что происходит в организме, несет одновременно информацию о состояниях внешнего мира, отображает свойства окружающей реальности. Каждый организм выступает по отношению к окружающей среде не только как сгусток энергии и высокоорганизованного вещества, но и как сгусток информации и высокоорганизованных отражений реальности.

Таким образом, первое условие формирования информационных процессов удовлетворяется в живых организмах с лихвой. Сама жизнь выступает как информационный, отражательный в своей основе процесс. Этот уровень отражения реализуется, по-видимому, в организме гуморальной системой (кровь, лимфа, эндокринные железы). Она непосредственно отражает изменения условий жизнедеятельности. Она же, реагируя на изменения состава этих продуктов, в свою очередь изменяет жизнедеятельность отдельных органов и всего организма (см. лекцию XII).