Свежий взгляд на вещи 8 страница

и телерецепторов имеет свои специфические, качественно и количе­ственно различные свойства. При этом слияние элементарных информации, при­текающих к центральным синтезирую­щим аппаратам от периферических ре­цепторов, настолько глубоко и прочно, что обычно почти недоступно расчленению в самонаблюдении. И в описываемой функ­ции принимают участие все или почти все виды рецепторов (может быть, только за исключением вкусового), но уже в суще­ственно иных ранговых порядках. На пер­вом плане оказывается здесь обширная система проприорецепторов в узком смыс­ле. Далее она обрастает соучастием всей танго- и телерецепторики, организовавшей­ся на основе всего предшествующего прак­тического опыта для выполнения роли "функциональной проприоцепторики". О других, еще только намечающихся чер­тах чисто физиологического своеобразия работы рецепторов в обсуждаемом круге функций — параметрах адаптации, порогах "по сличению", периодичности функ­ционирования и др. — будет сказано во второй части очерка.

Вторая из названных выше определя­ющих черт рецепторики как участника кольцевого координационного процесса — объективность — имеет настолько важ­ное принципиальное значение, что на ней необходимо остановиться более подробно.

В той сигнальной (пусковой или тор­мозной) роли, которая одна только и мог­ла быть замечена при анализе рефлексов по схеме незамкнутой дуги и которая по­вела к обозначению всего комплекса орга­нов восприятия в центральной нервной системе термином "сигнальная система", от афферентной функции вовсе не требу­ется доставления объективно верных ин­формации. Рефлекторная система будет работать правильно, если за каждым эффекторным ответом будет закреплен свой неизменный и безошибочно распознавае­мый пусковой сигнал — код. Содержание этого кода, или шифра, может быть совер­шенно условным, нимало не создавая этим помех к функционированию системы, если только соблюдены два названных сейчас условия. То, что подобный индифферен­тизм центральной нервной системы к смысловому содержанию сигнала не явля­ется каким-то странным, чисто биологи­ческим феноменом, а заложен в самом существе сигнально-пусковой функции, лучше всего доказывается тем, что такими же условными кодированными сигналами безукоризненно осуществляются все необ­ходимые включения и переключения в телеуправляемых автоматах. Можно пост­роить два совершенно одинаковых авто­мата (самолет-снаряд, мотокатер и т.п.) с одинаковыми моторами, рулями, схемами их радиореле и т.д. и, не внося никаких конструктивных различий, сделать при этом так, чтобы на радиокоды А, Б, В, Г первый отвечал реакциями 1, 2, 3, 4, а вто­рой — реакциями 4,2,1,3 или как угодно иначе.

Совершенно иными чертами характери­зуется работа рецепторной системы при несении ею контрольно-координационных функций по ходу решаемой двигательной задачи. Здесь степень объективной верно­сти информации является решающей предпосылкой для успеха или неуспеха со­вершаемого действия. На всем протяжении филогенеза животных организмов ес­тественный отбор неумолимо обусловливал отсев тех особей, у которых рецепторы, об­служивавшие их двигательную актив­ность, работали, как кривое зеркало. В ходе онтогенеза каждое столкновение отдельной особи с окружающим миром, ставящее пе­ред собой требующую решения двигатель­ную задачу, содействует, иногда очень доро­гой ценой, выработке в ее нервной системе все более верного и точного объективного отражения внешнего мира как в восприя­тии и осмыслении побуждающей к дей­ствию ситуации, так и в проектировке и контроле над реализацией действия, адек­ватного этой ситуации. Каждое смысловое двигательное отправление, с одной стороны, необходимо требует не условного, кодового, а объективного, количественно и качествен­но верного отображения окружающего мира в мозгу. С другой стороны, оно само является активным орудием правильного познания этого окружающего мира. Успех или неуспех решения каждой активно пе­режитой двигательной задачи ведет к про­грессирующей шлифовке и перекрестной выверке показаний упоминавшихся выше сенсорных синтезов и их составляющих³, а также к познанию через действие, провер­ке через практику, которая является кра­еугольным камнем всей диалектико-мате-риалистической теории познания, а в разбираемом здесь случае служит своего рода биологическим контекстом к ленин­ской теории отражения⁴.

Проведенное на предшествующих стра­ницах сопоставление двух родов функцио­нирования воспринимающих систем орга­низма, пока еще столь неравных по давности их выявления наукой и по сте­пени изученности, позволит осветить нес­колько по-новому и некоторые черты механизма действия "классических" сигнальных процессов включения или диф-ференцировочного торможения рефлектор­ных реакций.

Еще задолго до того, как телемеханика подтвердила существенную принципиаль­ную условность пусковых или переклю­чательных кодов, этот же факт был уста­новлен на биологическом материале знаменитым открытием И.П. Павлова. Факт, что любой раздражитель из числа доступных восприятию может быть с оди­наковой легкостью превращен в пусковой сигнал для того или другого органическо­го (безусловного) рефлекса, оказался в даль­нейшем чрезвычайно универсальным.

Как показали последующие работы павловской школы (А.Д. Сперанский), во всем комплексе физиологических функ­ций, вплоть до самых, казалось бы, недо­сягаемых глубинных процессов гормо­нального или клеточно-метаболического характера, нет ни одного отправления, которое не могло бы быть подсоединено (в принципе одним и тем же методом) к любому пусковому раздражителю. Этот замечательный индифферентизм нервных систем к содержанию и качеству пуско­вых сигналов был отмечен И.П. Пав­ловым уже в самом начальном периоде изучения открытого им круга явлений. Об этом свидетельствует и наименование, данное раздражителям, вновь искусст­венно прививаемым к стволам старых прирожденных рефлексов, — условные раздражители. Название, предложенное В.М. Бехтеревым, — сочетательные раз­дражители и рефлексы — менее глубоко в отношении внутреннего смысла явлений, но зато вплотную подводит к схеме их ме­ханизмов, которая к нашему времени уяс­нилась уже вполне отчетливо.

^{--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------}

³ Бесспорный факт существования в центральной нервной системе человека нескольких каче­ственно различных между собой сенсорных синтезов не противоречит сказанному об объективнос­ти мозговых отражений и находит достаточное объяснение в физиологии координации движений.

⁴ "Господство над природой, проявляющее себя в практике человечества, есть результат объек­тивно верного отражения в голове человека явлений и процессов природы, есть доказательство того, что это отражение (в пределах того, что показывает нам практика) есть объективная, абсо­лютная, вечная истина" (Ленин В. И. Поли собр. соч., 4-е. изд. Т. 14. С. 177).

Для превращения любого надпорогового агента в условный пусковой раздражитель того или другого органического рефлекса требуется всегда обеспечение двух усло­вий: 1) главного — встречи или сочета­ния в пределах обычно небольшого интер­вала времени этого агента с реализацией данного рефлекса и 2) побочного — неко­торого числа повторений такого сочета­ния. Первое из этих условий прямо от­носит разбираемый феномен к циклу ассоциаций по смежности, как раз харак­теризующихся безразличием к смыслово­му содержанию ассоциируемых представ­лений или рецепций. Интересно отметить, что для преобразования индифферентного раздражителя в условнопусковой суще­ственно совмещение его с эффекторной, а не с афферентной частью безусловного рефлекса, которая мобилизуется в типо­вом эксперименте только как средство за­ставить сработать эффекторную полуду­гу. Это доказывается, например, фактом осуществимости так называемых условных рефлексов второго порядка, когда индиф­ферентный раздражитель приобретает пус­ковые свойства для данного рефлекса, не­смотря на то что эффекторная часть последнего запускается в действие не бе­зусловным, а ранее привитым к рефлексу условным же раздражителем первого по­рядка.

Другое доказательство сказанного мож­но усмотреть в том, что в методах, приме­няемых при дрессировке, поощрительное подкрепление "безусловным" афферентным импульсом подкормки животного произ­водится после правильного выполнения им требуемого действия по соответствующей условной команде и не является при этом безусловным пусковым раздражителем дрессируемого действия. Эта недооценивав­шаяся раньше деталь заслуживает внима­ния в настоящем контексте потому, что образование ассоциативной связи в мозгу между условным афферентным процес­сом и эффекторной частью рефлекса, как нам кажется, можно осмыслить, только если эффекторная реализация рефлекса отражается (опять-таки по кольцевой обратной связи) назад в центральную не­рвную систему и может уже сочетаться ассоциативно с афферентным же процес­сом условного раздражения. Это могло бы послужить еще одним подтверждением того, что возвратно-афферентационные акты как непосредственные соучастники процесса и в классических рефлексах — "дугах" — не отсутствуют, а лишь пока ускользают от наблюдения.

Второе из условий образования услов­ной связи, названное выше побочным, а именно надобность некоторого числа по­вторных сочетаний, было бы трудно объяс­нить сейчас иначе, как необходимостью для подопытной особи выделить прививаемую новую рецепцию из всего хаоса бомбарди­рующих ее извне воздействий. Число по­вторений должно оказаться достаточным для того, чтобы определилась неслучай­ность совмещения во времени интеро- или проприоцепции реализующего рефлекса именно с данным элементом всей совокуп­ности экстерорецепций. В этом смысле — в отношении необходимого и достаточного числа повторений — раздражитель, индиф­ферентный по своему смысловому содер­жанию, может оказаться относительно труднее и длительнее вычленяемым как могущий не привлечь к себе интереса и внимания ("ориентировочной реакции") особи. Старую наивно-материалистичес­кую концепцию о постепенных "проторе­ниях" путей или синаптических барьеров в центральной нервной системе можно уже считать сданной в архивы науки⁵.

В нескольких словах заслуживает упо­минания факт, который и в свете новых приобретений регуляционной физиологии продолжает оставаться неясным. Структу­ра почти всех изучавшихся условных со­четаний такова, что к органической, безус­ловной эффекторной полудуге прививается новый условный афферентный пусковой сигнал. Разнообразие как безусловных эффекторных процессов, так и афферент­ных "позывных", которые могут быть при­вязаны к первым, совершенно безгранично; но неизвестно почти ни одного случая, который обнаружил бы обратную струк­туру условной связи: прицепление нового условного эффекторного окончания к бе­зусловной афферентной полудуге. До не­которой степени случаи такого обратного типа наблюдались в давнишних опытах М.Е. Ерофеевой (1912), но сам И.П. Пав­лов¹, цитировавший их в своих "Лекциях о работе больших полушарий", сопровож­дает их описание рядом ограничений и оговорок. Как бы ни был объяснен в даль­нейшем такой "структурный парадокс", ясно, что инертная неизменяемость имен­но эффективной полудуги реально осуще­ствимых условно-двигательных рефлексов чрезвычайно затрудняет использование их структурного механизма для обучения незнакомым движениям, образования и усовершенствования двигательных навы­ков и сноровок и т.п.

Рассмотрение вопроса о сигнальных кодах и их сочетательной роли в аспекте регуляционной физиологии способно, как нам кажется, по-новому осветить вопрос о так называемой второй сигнальной систе­ме. Из всего проанализированного выше ясно, что при ничем не ограниченном раз­нообразии возможных условносигнальных кодов в их число могут входить и речевые фонемы, вовсе не образуя в этой своей роли какого-либо особого класса и нуждаясь, как и все раздражения, пригодные для роли сигналов, только в воспринимаемости и распознаваемости. Никто не приписывал собаке, медведю, морскому льву, кошке об­ладание второй сигнальной системой или архитектоническими полями, гомологич­ными полю Вернике человека. Между тем любое из этих животных (даже не сплошь "высших" млекопитающих) дрессируется на словесные сигналы с такой же легкос­тью, с какой образуются у них условные замыкания и дифференцировки на другие виды раздражений. Эти фонематические сигнальные коды, ничем существенным не выделяющиеся из других кодов, могли ге­нетически у первобытного человека явить­ся зародышами фонем — приказов, своего рода рудиментарными повелительными на­клонениями, из которых впоследствии эво­люционировали речевые формы глагола⁶.

С другой стороны, назывательные эле­менты речи, из которых у человека сфор­мулировалась категория имен, никогда не несли и не могли, разумеется, нести какой-либо сигнальной функции в определенном выше смысле. Поэтому трактовка "второй сигнальной системы" как системы словес­ного отображения предметов (вообще пер­вичных рецепций внешних объектов, об­разующих по этой концепции в совокуп­ности "первую сигнальную систему"), что полностью проявляется и в составе слов­ника, применяемого в экспериментах по так называемой речедвигательной методике, представляется результатом глубоко оши­бочного смешения двух резко различных физиологических функций и речевых ка­тегорий. Слова как сигналы не образуют никакой особой системы и в роли пуско­вых фонем полностью доступны многим животным, еще чрезвычайно далеким от функции речи. Слова и речь как отраже­ние внешнего мира в его статике (имена) и динамике действий и взаимодействий с субъектом (глаголы, суждения) действи­тельно образуют систему, доступную и свойственную только человеку. Но обозна­чать речь, достигшую этой ступени значе­ния и развития, как сигнальную систему, — значит подменять ее одним из самых несущественных и рудиментарных ее про­явлений***.

⁵ См. Павлов И.П. Полное собрание сочинений. М.; Л.: Изд-во АН СССР, 1947. Т. IV. С. 43—45.

⁶ Должен оговорить здесь, во-первых, что в сказанном не заключается никакой попытки предре­шить хронологический порядок, в каком у первобытного человека могли возникнуть и формиро­ваться глагольные и номинативные категории речи, и, во-вторых, что я оставлю совершенно в стороне известные языковедам явления вторичного приобретения номинативными элементами примитивных языков побудительно-сигнальных значений.

*** К сказанному стоит добавить, что построение автомата-робота, способного к пониманию речи, для сегодняшней техники — задача совершенно безнадежная. Робот же, способный дифферен­цированно реагировать на несколько разных подаваемых ему голосов словесных приказов-фонем, может быть уже теперь создан без каких-либо принципиальных затруднений.

Идея второй сигнальной системы, не­сомненно, явилась одним из следствий упоминавшегося выше методологического ущерба, понесенного физиологией из-за признания ею одной только сигнально-пусковой роли рецепторики и недооценки ее важнейших биологических и соци­альных функций: познавания через дей­ствие и регуляции активного воздействия на окружающий мир. Знак равенства, ста­вившийся между понятиями рецепции и сигнала, вынуждал относить к категории сигналов и перципируемое слово. Между тем нельзя было пройти мимо огромного качественного своеобразия речи как спе­цифически присущего виду Homo sapiens символического отображения воспринима­емого мира и себя самого в нем. Упоми­навшаяся уже выше терпимость к атомиз­му легко позволила зато пройти мимо структурности речи (делающей ее не скоплением слов, а орудием мышления) и трактовать ее как сумму слов — сигналов преимущественно конкретно-предметного содержания.

Отечественная физиология сумела из­бегнуть другой, гораздо более важной гно­сеологической ошибки, в которую легко впадали многие мыслители западного мира и которая также целиком проистекает из одностороннего понимания рецепторной функции: от несомненного факта прими-римости безукоризненного функциониро­вания рефлекторных приборов с полной ус­ловностью вызывающих их сенсорных кодов очень легко соскользнуть на путь признания символичности всяких вообще рецепций, условности картины мира в моз­гу и психике, непознаваемости объектив­ной реальности и прочих идеалистических концепций, давно ниспровергнутых подлин­ной наукой.

Перейдем к уточненному анализу меха­низмов двигательной координации у выс­ших организмов, имея в виду две задачи: 1) извлечь из этого анализа максимум дос­тупных на сегодняшний день указаний на общие закономерности механизмов управ­ления и 2) попытаться выявить, в чем со­стоит то своеобразие моторики высших животных, в особенности человека, которое резко качественно отграничивает ее дей­ствия и ресурсы от всего того, чего мы мо­жем ожидать от автоматной техники се­годняшнего и, вероятно, даже завтрашнего дня. Мне неизбежно придется касаться многих пунктов, в свое время уже подробно проанализированных (Бернштейн, 1946, 1947). Во избежание неуместных повторе­ний я в настоящем очерке буду излагать их как можно более кратко, лишь для соблю­дения непрерывности логической линии из­ложения. Здесь будет более правильным постараться дополнить и углубить затраги­вавшиеся там вопросы, преимущественно касающиеся основных, принципиальных механизмов координационного управления, попутно исправляя ошибки, выяснившие­ся к настоящему времени.

Первое резкое биомеханическое отли­чие двигательного аппарата человека и высших животных от любого из искусст­венных самодействующих устройств, нео­днократно подчеркивавшееся, состоит в огромном, выражающемся трехзначными числами количестве доступных ему степе­ней свободы как кинематических, завися­щих от многозвенности его свободно сочле­ненных кинематических цепей, так и эластических, обусловленных упругостью движущих тяг — мышц и отсутствием в силу этого однозначных отношений между мерой активности мышц, ее напряжением, длиной и скоростью ее изменения. Для уяснения того, как осложняет управление движением каждая лишняя степень свобо­ды, ограничусь здесь двумя примерами.

Судно на поверхности моря имеет три степени свободы (если пренебречь движе­ниями качки), но практически достаточ­ным является управление одкой-един-ственной степенью — направлением, или курсом, так как на морских просторах, если судно, отклоненное чем-нибудь от курса, восстановит прежнее направление, то ему нет необходимости возвращаться на старую трассу и вполне достаточно продолжать путь параллельно ей, в паре кабельтовых в ту или другую сторону. Эта задача успешно решается компасным автопилотом. Но представим себе авто­мобиль, который должен ехать по шоссе ограниченной ширины, автоматически вы­полняя все встречаемые кривизны и по­вороты. Здесь управлению практически подлежат всего две степени свободы его подвижности.

Анализ показывает, что независимо от способа получения машинной информации о ходе шоссе (относительно, например, его средней линии), будут ли они восприни­маться фото-, электро-, механорецепторами и т.д., блок-схема такого автомата ру­левого управления, способного вести авто­мобиль по изгибам шоссе, удерживая его близ средней линии, должна содержать: 1) рецептор расстояния от линии с его зна­ком, 2) рецептор угла между осью машины и средней линией с его знаком, 3) рецептор фактической кривизны пути, 4) суммиру­ющий смеситель и 5) систему регуляторов для гашения паразитных "болтаний" ма­шины в ту и другую сторону от курса. Столько осложнений вносится в проблему автоматизации всего одною лишней сте­пенью свободы. Насколько мне известно, автомат подобного рода еще никогда не был создан.

Полезно отметить, что огромная труд­ность его осуществления отнюдь не в сиг­нализации или устройстве рецепторов на­званных типов: то и другое имеется и сейчас на вооружении автоматики. Вся трудность состоит в организации цент­ральной перешифровки информации, по­лучаемых на входе от фотоэлементов или магнитных реле, в качество, силу и после­довательность импульсов, управляющих сервомоторами рулевого аппарата.

Второй пример для сопоставления при­веду из области нормальной координации движений человека при нормальной рабо­те всех его афферентных органов и лишь в условиях необычной двигательной задачи. Прицепите спереди к пряжке своего пояса верхний конец лыжной палки, на конце, несущем колесико, прикрепите груз в 1— 2 кг, а к колесику справа и слева привяжи­те по резиновой трубке достаточной длины для того, чтобы можно было взять концы каждой в правую и левую руку. Направив палку острием вперед, станьте перед верти­кальной доской, на которой крупно начер­чен круг, квадрат или иная простая фигу­ра, и постарайтесь, манипулируя только потягиванием за резиновые трубки, обвес­ти острием палки начерченную фигуру. Палка изображает здесь одно звено конеч­ности с двумя кинематическими степеня­ми свободы, трубки — аналоги всех мышц-антагонистов, привносящих в систему еще две упругие степени свободы. Этот опыт (очень демонстративный при его показе в аудитории) убедит каждого, испробовавше­го его в роли исследуемого, какая нелегкая и малопослушная для координирования вещь — всего четыре степени свободы, когда к услугам человека, даже находящего­ся во всеоружии всех своих рецепторов, не имеется моторного опыта, приобретаемого по отношению к костно-мышечному двига­тельному аппарату с самых первых недель жизни.

Определение координации, данное мной в упоминавшихся работах, кажется мне и сейчас наиболее строгим и точным. Координация движений есть преодоление избыточных степеней свободы движуще­гося органа, иными словами — превраще­ние его в управляемую систему. Короче, координация есть организация управляе­мости двигательного аппарата. В основ­ном определении с намерением говорит­ся не о закреплении, протормаживании и т.п. избыточных степеней свободы, а об их преодолении. Как показали экстенсив­ные работы с детьми <...>, фиксация, ус­траняющая упомянутый избыток, приме­няется как наиболее примитивный и невыгодный путь лишь в самом начале осваивания двигательного умения, сменя­ясь затем более гибкими, целесообразны­ми и экономичными путями преодоления этого избытка через организацию всего процесса. Какую преобладающую роль может играть именно организация регу­ляционных взаимодействий даже в нехит­ром случае управления только двумя степенями свободы, мог показать уже наш первый пример с автопилотажем вдоль шоссе.

В своих работах о построении движе­ний и частично в предыдущих очерках этой книги я подробно останавливался на при­чинах, создающих биодинамическую необ­ходимость организованных по кольцевому принципу механизмов двигательной коор­динации, и на некоторых обнаруженных наблюдением чертах тех физиологических процессов контрольного взаимодействия, которые обеспечивают координационное руководство движением при посредстве сенсорных синтезов разных уровней пост­роения. Там было показано, какое огром­ное место в ряду непредусмотримых и прак­тически неподвластных сил, требующих не­прерывного восприятия и преодоления, занимают наряду с внешними силами реак­тивные силы, неизбежно возникающие при движениях в многозвенных кинематичес­ких цепях органов движения и усложняю­щиеся в огромной прогрессии с каждым лишним звеном сочленовной цепи и с каж­дой новой степенью свободы подвижности. Не затрагивая здесь более этой чисто био­динамической стороны проблем, обратим­ся к вопросу, оставшемуся в тени в назван­ных выше работах, но все более назреваю­щему в ходе современного развития физиологической мысли. Если двигатель­ная координация есть система механизмов, обеспечивающая управляемость двига­тельного аппарата и позволяющая утили­зировать с уверенностью всю его богатую и сложнейшую подвижность, то что можно сказать к настоящему времени о путях и механизмах самого управления двигатель­ными актами? В каких отношениях могут уловимые для нас в настоящее время зако­номерности этого управления оказаться полезными для интересов прикладной ки­бернетики (бионики) и какие из сторон или свойств этих закономерностей отсеются как наиболее специфические для нервных систем высших животных и человека и поэтому наиболее способные осветить ту пропасть, которая пока еще (и, видимо, на­долго) качественно разделяет достижения автоматики от реализующейся в двигатель­ных актах жизнедеятельности высокораз­витых организмов?

Предварительно нужно вкратце оста­новиться на некоторых вопросах терми­нологии и попытаться систематизировать известные на сегодняшний день принци­пиальные схемы саморегулирующихся устройств (в дальнейшем для краткости мы будем обозначать этот термин первы­ми буквами — СУ) с интересующих нас проблемных позиций.

Все системы, саморегулирующиеся по какому-либо параметру, постоянному или переменному, обязаны, как минимум, содер­жать в своем составе следующие элементы:

1) эффектор (мотор), работа которого подлежит регулированию по данному па­раметру;

2) задающий элемент, вносящий тем или другим путем в систему требуемое значение регулируемого параметра;

3) рецептор, воспринимающий факти­ческие текущие значения параметра и сиг­нализирующий о них каким-либо спосо­бом в прибор сличения;

4) прибор сличения, воспринимающий расхождение фактического и требуемого значений с его величиной и знаком;

5) устройство, перешифровывающее данные прибора сличения в коррекцион-ные импульсы, подаваемые по обратной связи на регулятор;

6) регулятор, управляющий по данно­му параметру функционированием эффектора.

Вся система образует, таким образом, замкнутый контур взаимодействий, общая схема которого дана на рис. 1. Между пе­речисленными элементами нередко бывают включены не имеющие принципиального значения вспомогательные устройства: усилители, реле, сервомоторы и т.п.

Для значений регулируемого парамет­ра очень удобными представляются крат­кие термины, применяемые немецкими ав­торами; ими целесообразно пользоваться и у нас. Требуемое значение будет в после­дующем тексте обозначаться Sw (от не­мецкого Sollwert), фактическое значение — Iw (Istwert), расхождение между тем и другим,воспринимаемое элементом 4, точ­нее говоря, избыток или недостаток Iw над Sw (Iw - Sw) — символом Aw.

В примере, приводимом Wiener по идее его партнера Rosenbluth, координационное управление жестом взятия видимого пред­мета со стола рассматривается как непре­рывная оценка уменьшения того куска пути, какой еще остается пройти кисти руки до намеченного предмета. При всей правомерности обозначения места предмета как Sw, текущего положения кисти — как Iw, а планомерно убывающего рассто­яния между ними — как переменной Aw = (Iw-Sw) я должен пояснить здесь же, что и выше, и в дальнейшем рассматриваю координационный процесс в микроинтер­валах пути и времени, опираясь на данные, собранные за годы работы моей и моих то­варищей. Поэтому в рамках настоящего очерка я рассматриваю как переменный Sw весь непрерывный запланированный путь, или процесс движения органа, а как Iw — фактически текущие координаты после­днего. В связи с этим Aw в настоящем кон­тексте — это пороговомалые отклонения, корригируемые более или менее исправно по ходу движения. Примером их могут слу­жить отклонения линии, проводимой от руки карандашом или острием планимет­ра, от начерченной линии, которую требу­ется обвести. В нашем смысле, следователь­но, Aw есть не планомерно убывающая макродистанция, а колеблющаяся, то возни­кающая, то погашаемая с тем или иным ус­пехом малая величина переменного знака и направления.

Центральным командным постом всей кольцевой системы СУ является, конечно, ее задающий элемент 2. По характеру за­даваемого им Sw все мыслимые виды СУ разделяются на два больших класса: СУ с фиксированным, постоянным значением Sw (так называемые стабилизирующие системы) и СУ с меняющимися по тому или другому принципу значениями Sw (следящие системы). Закон хода измене­ний задаваемого Sw принято именовать программой функционирования СУ. Сме­на последовательных этапов реализации программ может быть скачкообразной или непрерывной и являться в разных случа­ях функцией времени, пути рабочей точки мотора — эффектора, промежуточного ре­зультативного этапа и т.д. В наиболее сложных и гибких системах могут пере­ключаться, сменяя одна другую, и сами программы.

Наиболее примитивные по своим фун­кциям стабилизирующие системы пред­ставляют в нашем аспекте наименьший интерес, хотя напоминающие их по типу рефлекторно-кольцевые регуляции можно встретить и среди физиологических объек­тов. Технические примеры подобных сис­тем многочисленны, начиная с центробежного регулятора скорости паровых машин, изобретенного еще Watt. Биологическим примером может служить прессо-рецеп-торная система стабилизации артериаль­ного давления, подробно экспериментально изучавшаяся с этой точки зрения Wagner (1954). Двигательный аппарат организма во всех своих отправлениях и по самому существу биодинамики двигательных про­цессов организован по принципу СУ следя­щего типа с непрерывной программной сменой последовательных регуляционных Sw в каждом конкретном случае того или иного движения.

Дата добавления: 2014-12-29