Опережающие реакции живых существ могут быть основаны:

1) на наличии механизмов, запускаемых в действие признаками будущих событий или предшествующими событиями, после которых с вероятностью единица (Р = 1) наступают определенные события (примером могут быть опережающие химические реакции, безусловные рефлексы);

2) на знании вероятностей (частот) следования одних событий за другими (преднастроечные реакции в их различных проявлениях);

3) на знании законов (правил) изменений среды (разумные действия человека).

Первая и третья ситуации дают возможность организму с опережением осуществлять реакции с конечным приспособительным эффектом. Вторая ситуация дает лишь возможность готовиться к возможным действиям. Такая готовность к предстоящим действиям (преднастройка) выражается в двигательных реакциях (принятие определенной позы и т. д.), в изменении функционального состояния органов чувств и двигательных систем (сенсибилизация органов чувств, изменение мышечного тонуса и др.), в изменении энергетического снабжения различных органов тела (повышение уровня сахара в крови, изменение тонуса сосудов и др.), в изменении направленности психических процессов.

В процессе эволюции живых организмов усложнялась – и при этом совершенствовалась – их организация. Сенсорные системы становились способными более тонко анализировать изменения в окружающей среде; эффекторные системы – более дифференцированно и адекватно условиям среды и потребностям организма влиять на среду и на собственное положение в ней; центральный аппарат управления – лучше сохранять следы прошлого (память) и управлять поведением, используя прошлый опыт и текущую афферентацию. Усложнение организации живых организмов было связано с увеличением числа клеточных элементов, образующих органы и функциональные системы. Но увеличение числа элементов, входящих в систему, никак не могло способствовать ускорению ее работы. Скорее наоборот. Таким образом, реакции становились все более совершенными, но недостаточно быстрыми. А реакция, даже самая совершенная, становится бесполезной, если осуществляется слишком поздно. Преодолению этих «ножниц» между скоростью и совершенством (дифференцированностью) реакций и способствовало появление возможности к вероятностному прогнозированию. Благодаря ему реакция начинается не тогда, когда уже имеется налицо ситуация, по отношению к которой эта реакция является адекватной. Первые фазы реакции начинаются раньше, тогда, когда имеется ситуация, вслед за которой в прошлом опыте субъекта с достаточно большой частотой (вероятностью) следовала именно та ситуация, по отношению к которой адекватна данная реакция. Организм опережает ход событий.

И хотя большая частота именно такого чередования событий в прошлом не гарантирует того, что и сейчас последовательность событий будет такой же, реагирование соответственно прогнозу, основанному на вероятностных характеристиках прошлого опыта, в большинстве случаев обеспечивает организму «выигрыш». В меньшем же числе случаев может быть и «проигрыш» – когда события развиваются маловероятным путем и организм оказывается не подготовленным к ним. Но это более редкое явление. «Проигрыш» может быть велик, вплоть до жизни данного организма, но он маловероятен. Вид, обладающий хорошим вероятностным прогнозированием, оказывается более приспособленным. А особи, погибшие в маловероятных ситуациях, – это как бы «плата» вида за свой выигрыш, за адаптацию к изменяющейся среде.

Ясно, что способность к вероятностному прогнозированию могла развиваться только в процессе эволюции, протекавшей в вероятностно организованной среде. В жестко детерминированной среде вероятностное прогнозирование не нужно, а в максимально дезорганизованной среде (имеющей максимальную энтропию) – оно бесполезно. Вероятностное прогнозирование организмов – порождение вероятностной организации мира, в котором они живут.

Развитие у живых организмов способности к вероятностному прогнозированию, обеспечивающему реализацию опережающих реакций, возможно только при двух непременных условиях: в вероятностно организованной среде и при наличии специальным образом организованной памяти.

Главная функция вероятностного прогнозирования – опережение событий внешней среды – достигается за счет заблаговременной подготовки к возможным действиям, а в ряде случаев и осуществления необходимых действий.

Мы уже говорили в первой главе, что вероятностное прогнозирование будущего может основываться только на прошлом опыте, хранимом памятью. Как же можно представить себе память, в которой хранятся сведения не только о минувших событиях, но и вероятности их наступления и связи между наступлением разных событий? Ведь именно такая память необходима для осуществления вероятностного прогнозирования.

Отвлечемся здесь от необычайной сложности организации памяти животных и человека, от того, что у человека память представляет собой систему действий и операций, направленных на создание смысловой организации прошлого опыта. Мы считаем необходимым особо подчеркнуть, что в описываемой ниже структуре памяти речь идет о памяти индивида, а не о памяти личности. Индивид является продуктом прошлого опыта, и его память рассматривается как следствие этого опыта. На уровне же личности, как отмечает А. Н. Леонтьев (1975), прошлые впечатления, события и собственные действия субъекта не выступают для него как покоящиеся пласты прошлого опыта, а становятся предметом его отношений и в зависимости от этих отношений меняют свой вклад в личность.

Попробуем описать такую структуру памяти, которая бы учитывала вероятности событий, имевших место в прошлом опыте, и на их основании обеспечивала вероятностный прогноз будущего.

Конечно, прогнозирование будущего животными и человеком гораздо сложнее. Мы хотим лишь показать, что даже сравнительно просто организованная система сохранения следов прошлого в состоянии осуществлять вероятностное прогнозирование будущего.

Представим себе систему, действующую в вероятностно организованной среде, составленной из последовательности событий А, В, С,, следующих друг за другом в случайном порядке с некоторыми определенными вероятностями.

Обозначим буквой А первое событие (явление, сигнал), с которым встретилась система. После этого события в памяти выделяется ячейка, которой присваивается метка «А». Тем самым в память записано, что событие А имело место в опыте системы. Точно так же после каждого впервые встретившегося события метка этого события присваивается новой ячейке. Таких ячеек будет организовано столько, сколько новых событий встретит система в среде. Набор этих ячеек удобно сравнить с каталогом, где каждой ячейке соответствует свой ящик. Для каждого наступившего события, помимо организации новой ячейки (ящика), если событие наступило впервые, делается запись на карточку, которая ставится в ящик, заведенный для предшествующего события. Пусть, например, после события А наступило событие В. Тогда заводится ящик для В (поскольку В встретилось впервые) и, кроме того, карточка «В» ставится в ящик А – фиксация в памяти того, что В было после А. Карточка с записью прошедшего события каждый раз (в который бы раз ни произошло событие) ставится в ящик того события, которое непосредственно предшествовало данному. Каждая новая карточка ставится в ящик впереди других карточек.

Сформированная таким образом память уже может обеспечить системе возможность вероятностного прогнозирования предстоящих событий и, следовательно, возможность преднастройки – подготовки к действиям, адекватным прогнозируемым событиям. В простейшем случае прогноз осуществляется следующим образом. Чтобы построить прогноз событий, после того как наступило некоторое изменение среды (например, событие А), из памяти извлекается ящик с меткой А. В этом ящике подсчитывается доля карточек А по отношению ко всему числу всех карточек в ящике – это и будет вероятность, с которой прогнозируется наступление события А; доля карточек В по отношению ко всем карточкам составит вероятностный прогноз наступления события В и т. д.