Репортаж с ничейной земли. Рассказы об информации

Чтобы это событие было зафиксировано вашей памятью, необходимо еще одно условие: оно должно совпадать по времени с вашей ежедневной прогулкой.

Тот же принцип совпадения по времени (в технике он носит название «синхронизм») используется в большинстве современных устройств, предназначенных для отыскания регулярно повторяющегося (периодического) сигнала среди случайно возникающих посторонних помех. Самым простым устройством, способным решить такую 'задачу, является радиотехнический контур - конденсатор и катушка индуктивности. Стоит лишь «ударить» по этому контуру каким-то сигналом, и он начинает «звенеть», подобно тому как звенит камертон. Приходящие к камертону внешние звуки могут быть разными, но он всегда сохраняет «собственный голос», потому что его колебания обладают собственной частотой. Контур тоже имеет собственную частоту колебаний и «звенит» на этой частоте. Правда, «звон» его мы не услышим, так же как не слышим некоторых шумов.

Если приходящие из эфира импульсы следуют с частотой собственных колебаний, каждый пришедший импульс будет «раскачивать» контур, и его «звон» становится все «громче» и «громче» - напряжение на контуре начнет нарастать.

Случайные помехи не повторяются регулярно. Каждая из них «раскачивает» контур., но действуют они «не в такт». Попробуйте раскачивать качели случайными толчками, настигая их в тот или иной момент. Сколько бы вы ни затрачивали усилий, вам не удастся раскачать их как следует. Зато несколько «синхронных» толчков, сделанных в момент, когда, достигнув наибольшей высоты, качели замерли, готовясь совершить свой обратный путь, сразу создадут огромный размах колебаний.

То же самое происходит и в контуре. Сильные, но беспорядочные помехи действуют на контур гораздо слабее, чем затерявшийся в них регулярный сигнал. Поэтому спустя очень короткое время полезный сигнал на выходе контура превысит уровень посторонних сигналов и передаст порученное ему сообщение в полном объеме.

Применяются и более сложные схемы, которые в такт с приходящими сигналами включают специальные устройства, способные «накапливать» этот сигнал.

Наконец, существуют и такие схемы, которые учитывают корреляцию сигнала, то есть связь его с тем сигналом, который был принят несколько мгновений назад. Если сигнал имеет регулярный характер, такая взаимосвязь обнаружится всегда.

По-иному обстоит дело, когда на вход приемника попадают случайные сигналы. Мы знаем, что по значению переданной по телеграфу буквы можно предсказать вероятность появления нескольких следующих букв: между буквами одного слова имеется тесная взаимосвязь. Однако едва ли удастся осуществить такое же предсказание для тех букв, которые последуют через час, через минуту или даже всего лишь через долю секунды. Слишком многообразны и неопределенны те закономерности, которым подчиняются различные тексты. Взаимосвязь случайных сигналов осуществляется только в течение коротких промежутков времени. Взяв для сравнения большой интервал, мы обнаружим в измеряющем корреляцию устройстве полное отсутствие взаимосвязи и тем самым отличим мешающий нам случайный сигнал. На этом принципе основан получивший широкое распространение в последние годы метод корреляционного приема.

Но как же тогда отличить от помех телеграфные сообщения? Ведь буквы тоже следуют друг за другом в случайном порядке.

И не только буквы. По случайным законам будет изменяться сигнал при передаче живой человеческой речи, музыки, телевизионных изображений.

Значит, эти сигналы нельзя отличить от помех?

Такой вывод был бы ошибочным.

Вспомним, как работает система нашего спутника. Сигналы датчиков тоже носят случайный характер. Но прежде чем передать эти сигналы на Землю, надо воздействовать ими на сигнал передатчика, который называют ««несущим сигналом». Получается такая картина: регулярный сигнал передатчика несет на себе другой, более сложный, сигнал. Именно этот регулярный несущий сигнал надо отличить от любых случайных сигналов. Если специальные устройства наземной станции смогут справиться с этой задачей, значит все, что «записано» на несущем сигнале, будет «прочитано» на Земле.

То же самое происходит при передаче любых сообщений: речи, музыки, телевизионных изображений. В любой системе специальные датчики должны воздействовать на несущий сигнал. Датчиком музыки или речи является микрофон. Специальная телекамера - это датчик изображений. А в передаче текста участвует сразу несколько датчиков: превращение слов в импульсы азбуки Морзе - это сложный процесс, в общую цепь передачи «включены» не только глаза и руки телеграфиста, но и его мозг.

Системы, как видите, могут быть разные, но результат всюду один: сообщения превращаются в «записи» на несущем сигнале. Потому и методы выделения регулярных сигналов пригодны для самых различных систем передачи.

Кстати сказать, методы эти использует не только техника, но и природа. Пример с незнакомым городом показывает, что память тоже может накапливать синхронный сигнал. Этот принцип является универсальным. Сообщения могут быть разными, но информация всюду едина: и в технике и в природе она обладает одинаковыми свойствами. Единство это имеет очень глубокие корни, и наука, опираясь на новые факты, ищет его истоки.

Пока инженеры создают специальные схемы, психологи ставят эксперименты: они хотят знать, как воздействует на человека регулярный сигнал. Оказывается, восприятие регулярных сигналов связано с целым рядом особенностей. Каждый из нас замечал, как приковывает внимание ритмичная музыка или декламация. Это связано с тем, что наше сознание и наши «каналы связи» обладают способностью «настраиваться синхронно» на определенный ритм. Не случайно сеанс гипноза обычно начинается с монотонного речитатива: этим приемом гипнотизер «настраивает внимание» своего пациента и подчиняет себе его волю перед подачей последующих «команд».

А бывает наоборот: порой регулярный сигнал мешает воспринимать полезную информацию, и тогда наши каналы связи, задержав его у «порога сознания», освобождают внимание от его назойливого воздействия. Так, находясь долгое время в поезде, мы перестаем замечать стук колес. Тиканье часов, сопровождающее нас почти повсеместно, редко фиксируется нашим сознанием.

Эти примеры говорят о том, что между свойствами информации, используемыми техникой связи, и тем, что мы наблюдаем в природе, существует глубокая, неразрывная связь.

Информация по наследству

Так происходит всегда: сначала накапливаются факты, затем возникает потребность их обобщать. Стоит лишь коснуться некоторых примеров применения методов новой теории в области физиологии и психологии, как тут же напрашивается вывод: природа умеет использовать информацию не хуже опытного инженера.

Но если взглянуть на многие вещи более пристально, вывод этот покажется слишком поверхностным: ведь самому опытному инженеру не под силу пока задачи, которые природой давно решены. Даже простая клетка может использовать информацию лучше самых сложных машин. Так сколько же сведений должен обработать в течение каждой секунды сложный организм? А разве могли бы возникнуть подобные организмы, если бы природа не научилась отбирать и хранить все полезные сведения в течение сотен и тысяч веков? _%

О чем говорит теория Дарвина? Она утверждает: в борьбе за существование побеждает тот, кто в силу каких-то случайных изменений организма приобрел преимущество перед другими. Значит, одни случайности могут оказаться счастливыми, другие - роковыми. Но только счастливым случайностям суждено сохраниться для будущих поколений, потому что случайности роковые губят тех, кто их приобрел. Природа сортирует случайности, отбирает из них все полезные и передает информацию потомству.

А та информация, которую организм получает в течение жизни? Ведь и она влияет на ход эволюции! Приспосабливаясь к условиям, организм приобретает новые качества, которые также будут переданы по наследству.

Познав это свойство живой материи, человек научился его использовать: он искусственно создает такие условия, при которых растения и животные приобретают полезные признаки.