Материалы » Язык животных и методы его изучения » Теоpетико - информационный подход к исследованию “языка” животных

Теоpетико - информационный подход к исследованию “языка” животных
Страница 1

Суть этого подхода в том, что в экспериментах испытуемым животным предлагается передать заранее известное экспериментатору количество информации, и при этом измеряется время, затраченное на ее передачу , т.е. оценивается скорость передачи информации. Исходим из того, что кроме перечисленных выше свойств языка – таких как продуктивность, символичность, пеpемещаемость – язык должен обладать еще одним: размер сообщения должен быть пропорционален количеству информации в нем.

Поясним это требование. После введенного К. Шенноном в конце 1940-х годов строгого понятия “количество информации” были исследованы многие естественные языки человека и обнаружено, что во всех этих языках длина сообщения пропорциональна количеству информации, в нем содержащейся. Это, в частности, означает, что на двух страницах книги можно разместить в два раза больше сведений, чем на одной.

Что же такое информация по Шеннону? В опыте “орел или решка” возможны два равновероятных исхода: подброшенная монета падает вверх либо гербом, либо цифрой. Если кто-нибудь сообщит нам результат такого опыта, он передаст 1 бит информации (бит – единица измерения информации). Вообще, если опыт имеет n равновероятных исходов и нам сообщают его результат, то мы получаем log2(n) битов информации.

На рассмотренном понятии информации основана современная теория и практика построения систем связи (основополагающая работа Шеннона так и называлась “Математическая теория связи”). В дальнейшем оказалось, что эта же величина играет фундаментальную роль в психологии, лингвистике и других областях.

Исходя из этих представлений, система коммуникации животных исследовалась нами как средство передачи информации – конкретной, количественно измеримой величины. Объектом исследования служили муравьи – чрезвычайно удобный объект для исследования социального поведения.

В наших опытах муравьи могли получить пищу лишь в том случае, если они передавали друг другу заданное экспериментатором количество информации. В частности, когда муравьи, в одном из опытов, описанных выше, дистанционным путем должны были передать информацию об одной из 120 “веток”, они передавали log2(120)=7 битов информации.

В новой серии опытов муравьям предлагали пищу в специальном лабиринте, названном нами “бинарным деревом”. В простейшем случае дерево состояло из одной развилки, а на концах двух “листьев” находились кормушки: одна пустая, другая – с сиропом. Чтобы найти ее, муравьи должны были сообщить друг другу сведения “иди налево” или “иди направо”, т.е. 1 бит информации. Максимальное число развилок в опытах доходило до 6, и, соответственно число конечных “листьев” было 26. Только на одном из них находилась кормушка с сиропом, остальные были пустыми. В таких опытах муравьи могли быстро отыскать корм, если получали сведения о последовательности поворотов типа “ЛПЛППЛ” (налево, направо, … и т.д.). При 6 развилках в лабиринте им необходимо было передать 6 битов информации.

В экспериментах, чтобы знать муравьев “в лицо”, их метили индивидуальными цветными метками. Оказалось, что при решении сложных задач среди муравьев выделяются постоянные по составу рабочие группы, состоящие из одного разведчикаи 4–7 фуражиров

. Было также обнаружено, что каждый разведчик, найдя пищу, вступает в контакт только со своей группой. В опытах измерялась длительность контактов каждого разведчика с фуражирами в прозрачном гнезде, когда разведчик возвращался после удачного похода за сиропом. В это время лабиринт заменяли тождественным, но свежим, лишенным каких бы то ни было следов. Таким образом, исключалось использование пахучей тропы, которую мог бы оставить муравей в лабиринте. Фуражиры, пообщавшись с разведчиком, были вынуждены действовать самостоятельно: разведчика изымали пинцетом и временно отсаживали в баночку. В опытах исключали использование муравьями пахучего следа.

В опытах с бинарным деревом количество информации (в битах), необходимое для выбора правильного пути в лабиринте, равно числу развилок. Оказалось, что у трех видов муравьев с групповой организацией доставки пищи зависимость между временем контакта разведчика с фуражирами и количеством передаваемой информации (числом развилок) близка к линейной и описывается уравнением t=ai+b, где t – время контакта , a – коэффициент пропорциональности, равный скорости передачи информации (число битов в минуту), а b – константа, введенная нами потому, что муравьи могут передавать дополнительную информацию, не имеющую прямого отношения к поставленной задаче, например, сигнализировать “есть пища”. Отметим сразу, что скорость передачи информации у муравьев по крайней мере в 10 раз ниже, чем у человека – около 1 бит в минуту. Одной из важнейших характеристик языка и интеллекта его носителей следует считать способность быстро подмечать закономерности и использовать их для кодирования, “сжатия” информации. Тогда размер сообщения о некотором объекте или явлении должен быть тем меньше, чем они проще, т.е. чем больше в них закономерностей. Например, человеку легче запомнить и передать последовательность поворотов на пути к цели “ЛП-ЛП-ЛП-ЛП-ЛП-ЛП-ЛП” (налево–направо, и так 7 раз), чем более короткую, но неупорядоченную последовательность “ПЛЛПППЛП”. Оказалось, что “язык” муравьев и их интеллект позволяют им использовать простые закономерности “текста” для его сжатия (здесь “текст” – последовательность поворотов на пути к кормушке).

Страницы: 1 2


Беседа с родителями
После ознакомления с документами члены комиссии про­водят беседу с родителями. С ними разговаривают врач и логопед. Врач собирает анамнестические данные и проводит медицинское обследование. Логопед выясняет данные о про­цессе формирования речи ребенка, которые являются наибо­лее важными для определения состояния речевого развития в моме ...

Личность в юношеском возрасте. Личность и формирование личности
Личность - система социально значимых качеств индивида, мера овладения им социальными ценностями и его способность к реализации этих ценностей [1, с.257]. Формирование личности предполагает развитие процесса целеобразования и соответственно развития действий субъекта. Действия, все более обогащаясь, как бы перерастают тот круг деятельн ...

Основные концепции психического развития человека в онтогенезе. Психическое развитие с позиции психоаналитической теории З. Фрейда
Основы психоаналитического подхода к пониманию развития психики в онтогенезе заложены З.Фрейдом (1856-1939) [26]. Психическое развитие в психоанализе отождествляется с процессом усложнения сферы влечений, мотивов и чувств, с развитием личности, с усложнением ее структур и функций. Фрейд считал, что психика состоит из трех слоев - созна ...