 |
 |
 |
 |
|
 |
 |
выходов, которые в противном случае шли бы дальше цели. Это второе значение термина “обратная
связь” и имеется здесь в виду.
Можно считать, что всякое целенаправленное действие требует отрицательной обратной связи. Если
цель должна быть достигнута, то в какой-то момент необходимы сигналы от нее, чтобы направить
поведение. Под поведением без обратной связи понимается такое, при котором сигналы от цели не
изменяют деятельности объекта в процессе поведения. Так, можно послать машину сразить светящийся
объект, хотя машина может быть нечувствительна к свету. Подобно этому змея может броситься на
лягушку или лягушка – на муху, не получая зрительных или иных впечатлений от жертвы после начала
движения. Действительно, движение в этих случаях происходит настолько быстро, что нервные
импульсы едва ли имеют время сформироваться в сетчатке глаза, дойти до центральной нервной
системы и возбудить новые импульсы, которые бы своевременно достигли мышц для эффективной
перемены поведения.
В противоположность рассмотренным примерам поведение некоторых машин и некоторые реакции
живых организмов включают в себя непрерывную обратную связь от цели, изменяющую и
направляющую [c.300] действующий объект. Этот тип поведения эффективнее, чем предыдущий,
особенно когда цель нестационарна. Но управление с непрерывной обратной связью способно привести
к весьма неуклюжему поведению, если обратная связь плохо демпфирована и для некоторых частот
колебаний вместо отрицательной становится положительной. Предположим, например, что построена
машина для поражения движущейся светящейся цели; траектория, описываемая машиной, регулируется
направлением и силой света от цели. Предположим, что следуя движению цели в определенном
направлении, машина далеко проскочит за цель и что будет приложено чрезмерно большое усилие,
чтобы развернуть машину в противоположном направлении. Если это движение вновь промахнется,
начнется серия все более сильных колебаний, и машина упустит цель.
Эта картина последствий недемпфированной обратной связи удивительно напоминает то, что
наблюдается при выполнении произвольного действия больным, у которого поврежден мозжечок. В
состоянии покоя субъект не обнаруживает заметного двигательного расстройства. Если, однако,
попросить его поднести ко рту стакан с водой, то рука, несущая стакан, будет совершать, по мере
приближения к цели, серию колебательных движений возрастающей амплитуды; в результате вода
расплещется, и намерение не будет осуществлено. Этот симптом типичен для расстроенной моторики
больных с мозжечковым заболеванием. Аналогия с поведением машины, наделенной
недемпфированной обратной связью, столь очевидна, что мы решаемся видеть главную функцию
мозжечка в регулировании нервных механизмов обратной связи, участвующих в целенаправленной
двигательной активности.
Целенаправленное поведение с обратной связью можно опять подразделить. Оно может быть
экстраполирующим (предсказывающим) или неэкстраполирующим (непредсказывающим). Реакции
одноклеточных организмов, так называемые тропизмы, дают примеры непредсказывающего поведения.
Амеба просто следует за источником, на который она реагирует; нет никаких данных о том, что она
экстраполирует его траекторию. С другой стороны, предсказывающее поведение животных – самая
обыкновенная вещь. Кошка, начинающая [c.301] преследование бегущей мыши, не бежит прямо к
месту, где мышь в данный момент находится, а движется к экстраполированному будущему
положению. Не составит также труда найти примеры предсказывающих и непредсказывающих
сервомеханизмов.
Предсказывающее поведение можно подразделить на различные порядки. Кошка, охотящаяся за
мышью, – пример предсказания первого порядка; она предсказывает только мышиный путь. Бросание
камня в движущуюся мишень требует предсказания второго порядка; здесь необходимо предвидеть
пути мишени и камня. Примером предсказания более высокого порядка является стрельба из рогатки
или лука.
Предсказывающее поведение требует различения по меньшей мере двух координат: оси времени хотя
бы одной пространственной оси. Предсказание, однако, будет эффективнее и гибче, если действующий
объект способен реагировать па изменения более чем в одной пространственной координате.
