Человеческая психика весьма логарифмична

Оказывается, информацию о мире мы обрабатываем логарифмически. Причем речь не идет о людях с высшим математическим образованием. Напротив, логарифмическая обработка сигналов из внешнего мира была свойственна нашим предкам и до сих пор сохраняется в некоторых племенных и архаических обществах. А вот линейное мышление далеко не так эффективно.

Если взрослого человека, выросшего в развитой индустриальной стране, попросить назвать любую цифру между единицей и девяткой, он скорее всего назовет 5. И тем самым продемонстрирует пример линейного мышления. Но если тот же вопрос задать выходцу из традиционного, архаического общества, или ребенку, то в ответ вы с большой вероятностью услышите "3". Как ни странно, дети и выходцы из примитивных культур в данном случае демонстрируют более сложное, логарифмическое мышление: 3: 1 — это 30, а 9 — это 32. Следуя такой логике, 31 находится как раз между ними.

Читайте также:Болезнь, ведущая к финансовому кризису

Но откуда у людей, которые не имеют понятия о логарифмах, такая интуитивная тяга к высшей математике? Ученые предполагают, что она заложена в нашем мозге. Еще в 1858 году немецкий физик и психолог Густав Фехнер (Gustav Theodor Fechner) сформулировал связь математики с нашими органами чувств. Интенсивность воспринимаемого нами ощущения, вычислил Фехнер, пропорциональна логарифму силы раздражения. Этот закон называется законом Вебера-Фехнера, или основным психофизическим законом. Нередко его формулируют так: "При изменении силы раздражителя в геометрической прогрессии, интенсивность ощущения меняется в арифметической прогрессии".

Разумеется, это правило не абсолютно, однако оно остается верным для раздражителей, находящихся в рамках нашего нормального восприятия: выше порога чувствительности и ниже болевого порога. Закон Вебера-Фехнера встречается нам повсюду. Для измерения музыкальных интервалов применяются логарифмические единицы. Основная среди них — октава, интервал между двумя звуками, частота одного из которых вдвое больше частоты другого. Блеск в астрономии — величина, пропорциональная логарифму светового потока.

Химическая шкала реакции среды, так называемая шкала кислотности, также построена по логарифмическому принципу. Водородный показатель pH определяется соотношением: pH = - lg [H+], где [H+] - концентрация положительных водородных ионов в растворе. При этом за нулевое значение принимают чистую воду при комнатной температуре, имеющую [H+] =10-7. Далее при повышении кислотности значение pH уменьшается. Основанием логарифма в данном случае служит 10.

Напомним, все эти шкалы разрабатывались исходя из субъективных ощущений. Блеск небесных светил — безразмерная величина, характеризующая освещенность, создаваемую небесным объектом вблизи наблюдателя. Блеск одного источника указывают путем его сравнения с блеском другого, принятого за эталон. (Такими эталонами обычно служат специально подобранные звезды). Первыми химическими индикаторами тоже служили человеческие рецепторы вкуса, которые подсказывали, что более, а что менее кисло.

Логично будет можно предположить, что процессы восприятия в нашем организме работают по логарифмическим законам. Но почему? Для этого нужны были какие-то причины, факторы внешней среды, говорят ученые. Чтобы закрепиться эволюционно, подобное "логарифмическое" восприятие должно было служить человеку на пользу, увеличивая его шансы на выживание. Чем же оно лучше линейного? В научном исследовании под руководством Джона Сана и группы ученых из различных институтов ученые решили разобраться, какие преимущества дает логарифмическая обработка информации.

Основная идея ученых состоит в том, что логарифмическая обработка информации снижает вероятность относительной ошибки в двух случаях: когда вам надо что-то запомнить, чтобы потом к этой информации возвращаться, и когда внешний раздражитель нужно выделить из статистического шума среди других раздражителей.

Исследователи моделируют ситуацию, близкую нашим предкам. В зарослях сидит несколько голодных хищников, чье нападение угрожает жизни охотника. Сколько их там: один или пять? Прикинуть интенсивность этого "стимула" для пещерного человека было жизненно важным. А вот увидев огромное стадо антилоп, он вряд ли задавался вопросом, сколько их там — 96 или 100: при таком количестве особой разницы нет.

Говоря о запоминании информации, исследователи апеллируют к устройству компьютера: известно, что логарифмическая обработка информации позволяет легче сжимать ее и уменьшает вероятность ошибки при повторном обращении. По аналогичному принципу действует и человеческий мозг, говорят они.

Сан и его коллеги также вспоминают особенности нашего слухового восприятия человеческого голоса. Логарифмическая оценка громкости позволяет точно отделить голос от другого шума и снижает вероятность ошибки. Стоит ли говорить, что слышать голоса сородичей древним людям было крайне важно.

Читайте также:Страх мешает успехам в математике

Есть целая группа животных, чье восприятие вкуса, звуков и зрительных сигналов отличается от человеческого, но тем не менее подчиняется логарифмическим законам. Строение живых организмов различно, и тем более удивительно, почему так многие из них в процессе эволюции выработали "восприятие по логарифмической линейке". Это почти философский вопрос, говорят исследователи. Дальнейшие изыскания в этой области, возможно, помогут нам лучше понять, какие изменения происходят в мозгу при обучении и запоминании. Пока эта модель остается теоретической, требующей новых исследований и экспериментальных доказательств.

Читайте самое интересное в рубрике "Наука и техника"

Не забывайте присоединяться к Pravda.Ru во ВКонтакте, Telegram, Одноклассниках, Google+, Facebook, Twitter. Установи "Правду.Ру" на главную страницу "Яндекса". Мы рады новым друзьям!

Комментарии
Казни русских солдат получают высшие премии Запада и России
Казни русских солдат получают высшие премии Запада и России
Казни русских солдат получают высшие премии Запада и России
Казни русских солдат получают высшие премии Запада и России
Казни русских солдат получают высшие премии Запада и России
Французский пшик: откуда взялась "радиация" на Урале
Ученые: человечеству осталось 12 лет до удара Апофиса
Французский пшик: откуда взялась "радиация" на Урале
В исчезновении аргентинской субмарины нащупали британский след
Из речи ямальского школьника в бундестаге вырезали "самое важное"
Сенатора Сулеймана Керимова задержали во Франции
Сенатора Сулеймана Керимова задержали во Франции
Сенатора Сулеймана Керимова задержали во Франции
Сенатора Сулеймана Керимова задержали во Франции
Сенатора Сулеймана Керимова задержали во Франции
Ученые: человечеству осталось 12 лет до удара Апофиса
Как поумнеть за неделю? Советы специалистов
Экс-главком ВКС: у армии уже есть гиперзвуковые "Цирконы"
Французский пшик: откуда взялась "радиация" на Урале
Главу МИД ФРГ разозлил конфликт между Россией и США из-за СМИ
Центр города блокирован, на улицах бронетехника: что происходит в Луганске