Машина мышления. Заставь себя думать

Что это, если не рекурсивность, или, как ещё любят говорить некоторые нейробиологи, фрактальность?

РЕКУРСИВНОСТЬ И ФРАКТАЛЬНОСТЬ

Рекурсивным считается объект или процесс, частично состоящий или определённый через самого себя. А ещё под рекурсией может пониматься взаимодействие, когда какой-то алгоритм прямо вызывает сам себя (прямая рекурсия) или через другие алгоритмы в качестве вспомогательного (косвенная рекурсия).

Может показаться, что «рекурсия» очень похожа на «цикл» (рис. 32).

Рис. 32. Схема прямой рекурсии — процесс вызывает сам себя. Схема косвенной рекурсии — процесс вызывает сам себя, но через вспомогательный процесс. Схема цикла.

Однако же между циклом и рекурсией есть на самом деле существенная разница:

• цикл является повторением (единичным или множественным), цель которого — выполнение некоего конечного условия (да/нет);

• тогда как рекурсия представляет собой просто самовозобновление того же самого процесса без ожидания какого-то специального результата.

Фрактал можно считать частным примером рекурсии. Но если подходить к этому делу строго, то фрактал — это множество, которое подобно самому себе.

Такое самоподобие — это когда объект в точности или приближённо совпадает с частью самого себя. Целое имеет ту же форму, что и одна или более его частей (рис. 33).

Рис. 33. Классический пример фрактала — треугольник Серпинского.

Нейробиологи, как я уже сказал, очень любят эти понятия. Например, само строение коры похоже на фрактал — колонки, которые собираются в колонки, которые собираются в колонки.

Наш замечательный сортечественник-нейробиолог, профессор Нью-Йоркского университета Николай Кукушкин считает, что «наше мыслительное пространство — это фрактал», да и язык сам по себе фрактален, ведь «слова определяются не через реальные предметы, а через другие слова»^[13].

Впрочем, если мы говорим про язык, то тут скорее речь о своего рода рекурсивности, нежели о фрактальности. Но как бы там ни было, наша нейрофизиология демонстрирует и куда более явные примеры рекурсии, нежели фрактал «мыслительного пространства».

Например, вы увидели стул. На сетчатке вашего глаза он превратился в нервное возбуждение, то есть информация была закодирована электрохимическим сигналом и разными путями отправилась в зрительную кору.

В зрительной коре активизировались соответствующие кортикальные колонки — среагировали те, которые хорошо отражают геометрию стула (включились адекватные стимулу ощущения горизонтальных и вертикальных линий, сходящиеся в фигуру «стула»).

Ваша зрительная кора, таким образом, уже знает, что она видит стул, однако вы ещё не осознаёте этого. Чтобы осознать видимый вами стул, необходимо, чтобы данная информация из зрительной коры передалась в речевой центр в левом полушарии.

Итак, зрительная кора запрашивает речевой центр, и тут начинается та самая рекурсия: речевой центр узнаёт, что зрительная кора увидела стул, и запрашивает зрительную кору: «Ты уверена? У стула должны быть ножки и сидушка, а ещё спинка, иначе это не "стул", а "табурет"!»

От этого соответствующая область зрительной коры входит в ещё больший раж — в так называемой вторичной зрительной коре анализируется вновь поступившая информация, происходит разделение образа стула на отдельные детали — ножки, сидушка, спинка.

«Да-да, стул!» — кричат соответствующие области вторичной зрительной коры (подавляя одновременно с этим сопротивление каких-то других групп кортикальных колонок, выражающих альтернативные точки зрения на происходящее — например, что это вовсе не «стул», а «стол», «кресло», «ящик из-под пива» и т. д.).

На победный крик о «стуле», сновадолетающий из зрительной коры, повторно отзывается речевой центр, который уже и сам тем временем запустил в работу множество других нервных центров.

Здесь одновременно прорабатываются различные варианты действий — достаточно ли хорош этот стул, чтобы на него можно было сесть, соответствуют ли обстоятельства этому действию, надо ли у кого спросить — можно ли, куда поставить сумку и т. д.

Но рекурсия продолжается — мы не можем выпустить из ума главный вопрос — «а есть (был) ли мальчик?». Ну, в нашем случае «стул» — иначе ведь вдруг забудется, и что прикажете тогда делать?

Поэтому эта рекурсивная перекличка между речевым центром (со словом/понятием — «стул») и зрительной корой (с изображением стула) продолжается, пока какое-то действие, решение о котором будет принято в другой области мозга, не окажется реализованным.

Или, как бы сказал Алексей Алексеевич Ухтомский, «пока доминанта не подойдёт к своему эндогенному концу». Впрочем, возможен как вариант и «экзогенный конец доминанты», когда какое-то другое событие завладевает нашим вниманием и «стул» будет брошен, разобран на Neuro– LEGO-запчасти, а сознание переключится на новую задачу.

Но пока ни тот ни другой «конец доминанты» не найден, эхо рекурсии будет продолжать удерживать «стул» в нашем сознании:

«Стул — это прекрасно!» — отзывается речевой центр на сигналы из зрительной коры.

«Да, именно он!» — снова подтверждает она.

«Стул — это то, что нам нужно!» — сигнализирует речевой центр в кору.

«Это и есть стул, самый настоящий!» — уверенно продолжает зрительная кора.

И пока в мозге происходит эта рекурсия, вы можете продолжать взаимодействие со стулом, потому что вы о нём не забываете.

Сама рекурсия не позволяет вам этого забыть — соответствующее нервное напряжение продолжает бегать между необходимыми для этой деятельности нервными центрами.

Честно говоря, оба слова — и рекурсивность, и фрактальность — в отношении работы мозга можно, а на мой взгляд, да и следует использовать с осторожностью и оговорками. Это всё-таки в большей степени метафора.

Но как бы там ни было, классическим примером бесконечной рекурсии являются два поставленных друг напротив друга зеркала, в которых образуются коридоры из затухающих отражений.

Думаю, все видели этот удивительный эффект, оказавшись в современном зеркальном лифте…

Нам же остаётся найти эти смотрящиеся друг в друга «зеркала» в мозге, которые позволят окончательно решить проблему машины мышления, производящей активность себя из себя.

Чудесный калейдоскоп не давал мне в детстве покоя. И хотя я знал, что мне влетит по первое число, если я испорчу игрушку — жили мы небогато, а поэтому ко всем вещам следовало подходить с величайшей аккуратностью, — я всё-таки поддался желанию понять природу чуда и разбил его.