Информационное поле планеты

1. Информационное поле планеты

2.  Из поколения в поколение люди ставят перед собой одни и те же вопросы, пытаются охватить окружающую их бесконечность своим разумом.

3. Что такое информация? • Информация – это знания, сведения, полученные из различных источников.

4. Информация – основа жизни? • Листья распускаются, меняют окраску, опадают. Почему? • Дерево воспринимает информацию о состоянии окружающей среды и она управляет процессами в клетках дерева.

5. Информация – основа жизни! • Получение и преобразование информации является условием жизнедеятельности любого организма. • Даже простейшие одноклеточные организмы постоянно воспринимают и используют информацию, например, о температуре и химическом составе среды для выбора наиболее благоприятных условий существования. • Информационное взаимодействие со средой обеспечивает эволюционные процессы.

6. Информационное взаимодействие

7. Человеку необходимо получать и передавать знания, выражать своё отношение к происходящему, защищаться от опасности. Животным необходимо добывать пищу, защищаться, охранять границы территории, искать брачных партнеров, заботиться о потомстве Зачем нужно общаться? Все это было бы невозможно, если бы не существовали системы и средства коммуникации

8. Как происходит общение? Общение основано: • на выработке определенных сигналов, • их передаче по каналам связи, • на приеме различных сигналов, которые воспринимаются соответствующими органами зрения, слуха, обоняния, вкуса, кожной чувствительности, • Использовании полученной информации.

9. Примеры сигналов • Человек и многие животные издают звуки с помощью голосовых связок, расположенных в гортани. • Насекомые издают звуки, потирая одну часть тела о другую. • Некоторые рыбы «барабанят», щёлкая жаберными крышками.

10. Сейсмические сигналы А слоны «разговаривают», топая по земле ногами. К такому выводу пришла зоолог Линетт Харт из Стэндфордского университета. С помощью таких сейсмических сигналов они отбивают «телеграммы» типа «Ты где?» своим собратьям. А потом слушают ответ, замирая на месте, наклонясь вперед и поднимая одну ногу. Дело в том, что если поднять одну ногу, то давление на остальные конечности возрастет- и это помогает слушать. Ведь вибрации, вызванные возбужденным топотом, распространяются до 32 км. А ушами слоны слышат друг друга на расстояние не более 10 км.

11. Секрет связи муравьев У них существует какая-то телекоммуникационная связь. Ученые предположили что наверняка это ультразвук или инфразвук. Они обнаружили что насекомые издают щелчки или сложные звуки «органами стрекотания». Кроме того, ученые пришли к выводу что муравьи обладая телекоммуникацией создали систему телепортации.

12. Секретное оружие китов Дельфины и другие китообразные обладают прекрасно развитым звукоизлучающим и слуховым аппаратами. Им удалось намного раньше и эффективнее людей использовать эхолокацию. Известно, что с помощью акустических сигналов они обнаруживают в океане косяки рыб. Возможно столь совершенное устройство служит им не только локатором, но и секретным оружием. Зубатые киты (их около 70 видов) могут многократно усиливать издаваемые ими звуки, преобразуя их в парализующие рыбу короткие импульсы высокой энергии.

13. Такие разные глаза У тарантула два больших и четыре маленьких глаза – ведь он охотится без ловчей сети Хищный богомол может видеть всё вокруг себя, не поворачивая головы Светящиеся голубые точки – глаза раковины – пилигрима устроенные подобно зеркальным телескопам Благодаря своим огромным глазам, филин прекрасно видит ночью, почти в полной темноте

14. Есть ли у животных язык общения? • Долгое время считалось, что наличие языка — это уникальное свойство человека. Все зависит от того, что понимать под термином «язык». Существует так много определений языка, что только их перечислению посвящена первая глава книги известного американского психолингвиста Н. Хомски "Язык и сознание" (Chomsky, 1980).

15. Символичны некоторые аспекты коммуникации у пчёл Некоторые сигналы тревоги у животных Исследование языка муравьёв Способны говорить на языке человека

16. Исследования • Исследования акустической коммуникации млекопитающих принесли интересные результаты, однако до сих пор языки даже таких животных, как шимпанзе или дельфины не могут считаться расшифрованными. Ниже мы рассмотрим два примера, связанные с этими животными, когда четко поставленные эксперименты свидетельствуют о передаче сложной информации, но сам язык животных не поддается фиксации или расшифровке.

17. Пример 1 • Многочисленные попытки предпринимались для расшифровки языка дельфинов (см., например: Марков, 1993). Один из первых и наиболее знаменитых экспериментов был проведен В. Эвансом и Дж. Бастианом (Evans, Bastian, 1969) с парой дельфинов, которые должны были сообщить один другому, в каком порядке нужно нажимать на педали, чтобы получить рыбу.

18. Первоначально обоих дельфинов содержали вместе, и каждый из них научился нажимать левую педаль, если светящаяся лампочка начинала мигать, и правую, если она светилась стабильно.

19. Затем их помещали в разгороженный пополам бассейн так, что они не могли видеть друг друга и общались лишь с помощью акустических сигналов. Лампочка была видна только одному из дельфинов, а педали были в обоих отсеках бассейна. Животные получали вознаграждение в том случае, когда оба нажимали на педали правильно. Успех, достигнутый дельфинами в тысячах испытаний, говорит об их способности передавать конкретную информацию.

20. Пример 2 • Аналогичные опыты были проведены В.И. Марковым и сотр. (см.: Zanin et al., 1990). Они подтвердили, что афалины могут координировать поведение друг друга во время опыта и передавать информацию либо о размере мяча (маленький — большой), либо о том, в каком положении его предъявляют (справа — слева).

21. Язык животных существует • Язык есть, только надо научиться его понимать.

22. Теория информации и язык животных • После введенного К. Шенноном в конце 40-х годов строгого понятия "количество информации" были исследованы многие естественные языки человека, и во всех них длина сообщения оказалась пропорциональной количеству содержащейся в нем информации. Иными словами, на двух страницах книги можно разместить в два раза больше сведений, чем на одной.

23. Что такое информация по Шеннону? • 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 — минимальная единица измерения информации). Вообще, если опыт имеет n равновероятных исходов, и нам сообщают его результат, то мы получаем log 2n битов информации. • На рассмотренном понятии информации основаны современная теория и практика построения систем связи.

24. Язык животных как измеряемая величина • Благодаря этому систему коммуникации животных удалось проанализировать как средство передачи информации — конкретной, количественно измеримой величины. Объектом исследования служили муравьи.

25. Опыт с муравьями • В описываемых ниже опытах муравьи могли получить пищу лишь в том случае, если они передавали друг другу заданное экспериментатором количество информации. Для этого муравьев помещали в специальный лабиринт, смонтированный из спичек и названный "бинарным деревом". В простейшем случае он имел одну развилку, в вершинах которой находились кормушки: одна пустая, другая — с сиропом.

26. Бинарное дерево

27. Суть опыта • Чтобы другие муравьи могли найти корм, разведчики должны были сообщить им "иди налево" или "иди направо", т.е. передать 1 бит информации. Максимальное число развилок лабиринта в некоторых опытах доходило до 6, и только в вершине одной 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.п.). • При 6 развилках в лабиринте им необходимо было передать 6 битов информации.

28. Бестолковые разведчики • Выяснилось, что по способности запоминать и передавать информацию разведчики различаются. "Бестолковые" разведчики не могут сообщить правильную информацию, поэтому направляемые ими группы идут по неверному пути и, как правило, возвращаются в гнездо, не достигнув цели. Таких разведчиков из эксперимента исключали.

29. Перспективные разведчики • Использовали в нескольких сеансах "перспективных" разведчиков. Такие разведчики не только сразу запоминали дорогу, но и сравнительно легко переучивались, когда в ходе сеанса менялось направление пути к приманке, т.е. если ее переставляли на вершину другой ветки того же бинарного дерева. Разведчиков, отобранных в первых, более простых опытах, в дальнейшем просто сажали на вершины с приманкой. Прежде чем мобилизовать свою группу, разведчик совершал один—два, а иногда и больше рейсов от приманки до гнезда, запоминая путь. Наблюдая за его возбужденными действиями и получая от него пищу, группа подтягивалась к выходу.

30. Измерение количества • 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 = a + b, где t — время контакта, а — коэффициент пропорциональности, равный скорости передачи информации (число битов в минуту). Постоянная b была введена нами потому, что муравьи могут передавать информацию, не имеющую прямого отношения к поставленной задаче, например, просто сигнализировать: "есть пища". Отметим сразу, что скорость передачи информации у муравьев, по крайней мере, на порядок ниже, чем у человека: около 1 бит в минуту.

31. «Сжатие» информации • Одной из важнейших характеристик языка и интеллекта его носителей следует считать способность быстро подмечать закономерности и использовать их для кодирования, т.е. "сжатия" информации. Известно, например, что человеку легче запомнить и передать информацию о последовательности поворотов на пути к цели "ЛП ЛП ЛП ЛП ЛП ЛП ЛП" (налево-направо, и так 7 раз), чем о более короткой, но неупорядоченной последовательности "ПЛЛПППЛП".

32. Муравьи «сжимают» информацию • Оказалось, что язык муравьев и их интеллект позволяют им использовать простые закономерности "текста" для его сжатия (здесь "текст" — последовательность поворотов на пути к кормушке). • Примечательно, что муравьи начинают "сжимать" информацию только при достаточно больших "текстах", т.е. начиная с 4—5 развилок.

33. Затраченное время • Время, затраченное разведчиками на передачу информации о "закономерных" последовательностях поворотов, было значительно меньше затраченного на передачу "случайного" текста. Например, чтобы передать последовательность "ЛЛЛЛЛЛ", им требовалось вдвое меньше времени, чем для передачи последовательности "ПЛПППЛ". В общем случае время передачи сведений росло по мере усложнения "текста", т.е. наличия случайности, неупорядоченности в последовательностях поворотов на пути к кормушке.

34. Вывод • Итак, выяснилось, что муравьи способны передавать друг другу довольно много различных сообщений, а время передачи сообщения пропорционально количеству информации в нем. Более того, они способны подмечать закономерности в передаваемой информации и использовать их для "сжатия" сообщения.

35. «Язык танцев" пчёл. • За открытие и исследование символического "языка танцев" медоносной пчелы Карл фон Фриш (Frisch, 1923; Фриш, 1980), получил Нобелевскую премию в 1973 г. Он впервые исследовал это явление именно как язык показав, что простой круговой танец передает информацию о том, что нужно "искать в пределах 100 м", и стимулирует рабочих покинуть улей. Если же необходимо мобилизовать пчел на дальний поиск, танец исполняется внутри улья. Язык танцев говорит о направлении полета и дальности.

36. Сигналы тревоги • Т.Струзейкер (Strusaker, 1977), описал символические акустические сигналы у восточноафриканских верветок. Обезьяны издавали по-разному звучащие крики в ответ на появление трех хищников: леопардов, орлов и змей. При этом сигналы, издаваемые при появлении леопарда, заставляли верветок взбираться на деревья, тревога по поводу орла — вглядываться в небо и спасаться в кустах, а при звуках, означающих появление змеи, обезьяны становились на задние лапы и вглядывались в траву. Таким образом, впервые было точно показано, что они используют различные знаки для обозначения разных предметов или разных видов опасности.

37. Животные говорят • Слон Батыр в Карагандинском зоопарке говорил: «Напоите слона», «Батыр хороший», «Батыр молодец»; • Кот Мэси, живший в доме бакинской семьи Бабаевых 22 года на азербайджанском и русском языке знал десятки слов. На вопрос: «Сколько тебе лет?», - называл свой истинный возраст. • Укротитель Эдгар Запашный слышал как орангутанг произнёс слово «мама».

38. Кого можно научить разговаривать? Самыми умными птицами считаются: • Вороны • Серые жако Учёной Алис Пиперинг из США удалось «разговорить» попугая Алекса до 2000 слов.

39. Природа открывает перед инженерами и учеными бесконечные возможности по заимствованию технологий и идей. Раньше люди были не способны увидеть то, что находится у них буквально перед носом, но современные технические средства помогают немного разобраться в том, как устроен окружающий мир, и попытаться скопировать из него некоторые детали для собственных нужд.

40. Ресурсы Коммуникация животных. – Энциклопедия «Кругосвет». http://www.krugosvet.ru Общение животных. – Большая советская энциклопедия. htpp://www.bse.chemport.ru http://www.zooeco.com/eco-etol-6-101.html Зорина В.А. Попытки прямой расшифровки языка животных/ Полетаева И.И., Резникова Ж.И.//http://travel.kotomsk.ru/gro/zorina/zorina.html