1. Аудиовизуальная культура 8 (стр. 17 из 104)
Рис.5 Фрагмент д
Рис. 6 Фрагмент е
Фрактальная концепция создает и культивирует новые образы, формируя вокруг новой парадигмы новые схемы объяснения. Таким образом, визуальные образы линии и фрактала оказались парадигмальными в науке.
Сейчас происходит переход от науки, основанной на линейных образах и понятиях, к новой науке, оперирующей понятиями, описывающими сложное и хаотическое поведение систем различной природы.
Важно то, что этот парадигмальный переход сопровождается перестройкой визуальных образов, формирующих восприятие окружающего мира.
Назовем новую парадигму науки синергетической парадигмой и изучим ее особенности подробнее, рассмотрев смежные с фрактальной концепцией области знания.
5.6. Особенности и образы синергетической научной парадигмы
Термин «синергетика» происходит от греческого «синергия» - содействие, сотрудничество. Этим термином принято обозначать совокупность научных концепций, объясняющих возникновение согласованного, кооперативного поведения в сложных системах различной природы.
В частности, немецкий физик Герман Хакен употреблял этот термин для обозначения науки, изучающей процессы самоорганизации в лазере, мозге, двигательных функциях человека и животных. С этой точки зрения с синергетикой связаны модели и методы теории нелинейных колебаний (А.Пуанкаре, И.Андронов), теории катастроф (Р.Том), теории хаоса (В. Арнольд), теории диссипативных структур (И. Р. Пригожин), фрактальной геометрии. Популярный обзор этих идей и методов содержится в статье Ю. Данилова и Б. Кадомцева «Что такое синергетика?», размещенной на сервере Московского международного синергетического форума.
Благодаря сотрудничеству ученых с философами и методологами науки, синергетика стала принимать расширительное значение, связанное с междисциплинарным анализом научных идей, методов и моделей сложного поведения, раскрытия их потенциала в мышлении о мире и человеке.
Осмысление сложного поведения физических систем, ставящее под вопрос очевидные интуиции природного поведения, приводит к новому пониманию, переосмыслению мира.
В этом представлении синергетика изучает проблемы междисциплинарного диалога, выявляет особенности современных социальных, когнитивных и коммуникативных ситуаций (постмодерн, постструктурализм, философия языка) и сопоставляет их с научными точками зрения (теория хаоса, наука о сложности, квантовая механика, фракталы). Модели и метафоры науки о сложности (фракталы, хаос, становление) использовались такими философами, как Ж. Лиотар («Состояние постмодерна»), Ж. Делез и Ф. Гватари («Анти-Эдип»). Близки к такого рода пониманию синергетики натурфилософские работы И. Р. Пригожина и И. Стенгерс, посвященные переоткрытию времени, концепции автопоэзиса (У. Матурана, Н.Луман), концепции синергетики II (В. И.Аршинов).
Обсудим теоретический аппарат синергетики, рассмотрев взгляды основателя синергетики - немецкого физика Германа Хакена на методологию познания самоорганизующихся систем.
Синергетическое описание сложной системы подразумевает наличие, как минимум, двух уровней рассмотрения - макроуровня, уровня глобальной организации системы и микроуровня, уровня локальных взаимодействий выделенного элемента.
Самым важным качеством синергетических систем является возможность появления новых качеств на макроуровне, которые отсутствуют, когда вы рассматриваете детали.
Это качество можно проиллюстрировать с помощью картин Джузеппе Арчимбольдо - знаменитого художника конца XVI в., строившего портреты людей из фруктов и овощей. Интересно то, как глаз отделяет образ, - вы видите портрет человека и забываете, что это коллаж, составленный из фруктов. В данном случае новое возникает на уровне целого, хотя оно зачастую отсутствует в деталях.
Это новое и есть самоорганизация - коллективный эффект, возникающий на макроуровне сложной системы. Ведущий процесс в сложной системе - это самоорганизация. Нет направляющей руки, нет программиста.
Возникает вопрос: как моделировать сложную систему, состоящую из огромного числа сложных элементов?
Для описания системы используются параметры - то, что надо задать, чтобы точно описать состояние системы.
В системе есть макропараметры - параметры, которые описывают систему в целом, и микропараметры - параметры отдельных частей. Самоорганизация связана с динамикой и взаимодействием между этими параметрами.
С точки зрения Хакена, подчинение большого числа параметров состояния малому количеству порядка называется slaving principe - «принцип подчинения».
Это небольшое число параметров определяет макроэволюцию системы. Их Хакен называет параметрами порядка.
Какой параметр станет доминирующим в системе? Сразу ответить на этот вопрос нельзя. Макро- и микропараметры системы находятся в сложном взаимодействии.
Зависимость между параметрами порядка и параметрами состояния не однонаправлена. Есть прямая и обратная зависимость, т. е. параметры состояния влияют на параметры порядка, и наоборот. Такая двухсторонняя зависимость получила у Хакена название круговой причинности.
В частности, знаменитый «эффект бабочки»[7] приводится во многих работах по синергетике как пример связи макросостояний системы и малого изменения микропараметров. С точки зрения самоорганизации макросостояния могут быть чувствительными к флуктуациям - изменению микропараметров. В этом случае меняются параметры порядка.
Важным аспектом самоорганизации является то, что микро- и макропараметры сложной системы ведут себя таким образом, что они действуют согласованно.
Примеры таких систем часто можно встретить в биологии - согласованность большого косяка рыб, самоорганизация колоний амебы, перелеты птиц, согласованное поведение больших стай животных. Такое поведение можно интерпретировать как консенсус между частями - взаимосогласованность между параметрами состояний и параметрами порядка.
5.7. Визуальные образы как параметры порядка зрительного восприятия
В книге «Принципы работы головного мозга» Хакен предложил объяснение зрительного восприятия и формирования образов с помощью принципа подчинения синергетики.
Хакен утверждает, что в ситуации начального рассмотрения картины или визуального образа мозг воспринимает не образ, а комбинацию различных паттернов - возможных структур восприятия. Предполагается, что мозг обучен распознавать паттерны и содержит в себе память - как набор прототипов - идеальных паттернов и соответствующих им параметров порядка.
При зрительном восприятии прототипы мозга соотносятся с параметрами порядка образа. Мозг исследует близость паттерна к прототипу. Таким образом, параметры порядка, соответствующие образу и прототипам, начинают конкурировать, и один из параметров порядка - наиболее близкий к прототипу, побеждает, отождествляясь с ним.
Далее этот параметр порядка перестраивает всю систему восприятия, заставляя мозг как бы «дорисовывать» образ до целостного восприятия. Этим можно объяснить способность нашего мозга достраивать целое изображение по его частям.
Классические иллюзии восприятия - неоднозначные фигуры, например, бистабильность «ваза - лицо» объяснимы как переключения между параметрами порядка - макроструктурами восприятия в сети нейронов головного мозга.
Встает вопрос о том, как мозг получает прототипы и как он формирует образы?
Прототип связывается с устойчивостью паттерна восприятия. Паттерны - на макроуровне - могут иметь сложную фрактальную структуру, а динамика их параметров порядка описывается с помощью нелинейных дифференциальных уравнений, теории катастроф.
Предполагается, что запоминаются и становятся выразительными только устойчивые образы, по которым мозг сравнивает все остальные паттерны. Прототипы воспроизводятся визуальной культурой человека.
На основании этих представлений Хакен создал ряд математических моделей так называемого «синергетического компьютера», показавшего хорошие результаты при распознавании лиц людей и их эмоциональных состояний.
С работами Германа Хакена перекликаются работы нейрофизиологов, сформировавших голографическую гипотезу деятельности мозга.
Голографическая гипотеза была сформулирована выдающимся американским нейрофизиологом, лауреатом Нобелевской премии Карлом Прибрамом. Прибрам обратил внимание на подобие концептуальных подходов голографии и нейрофизиологии. Как известно, голография реконструирует образ не по интенсивности излучения, а по образцу волнового фронта, генерируемого на фотографической пленке возбужденным электроном или фотоном. Каждая точка голограммы указывает частотную составляющую волновой формы, которую можно записать с помощью Фурье-преобразования. Говоря иначе, каждая точка голограммы фиксирует волну, которая отражается не от какой-то части объекта, а от всего объекта одновременно - важно то, что волна нелокальна. Таким образом, голограмма обладает удивительным свойством - по любой ее точке можно восстановить все целое. Целое становится свернутым и распределенным в каждой части.
Прибрам выдвинул и обосновал гипотезу о том, что подобными голографическими свойствами обладает сеть нейронов нашего мозга при распределенной обработке данных восприятия.
Таким образом, паттерн восприятия нелокален - параметр порядка макросистемы восприятия локализован не в отдельном органе мозга, а распределен голографически в целой сети.
Работы Германа Хакена, Карла Прибрама вписываются в контекст корпуса так называемых «когнитивных наук», формирующих новые представления о визуальном восприятии человека.
Этот подход развивает представления об аудиовизуальном восприятии как о специфическом познании мира.