logo

Математика и живые организмы

Константа Вебера зависит от того, какой рецептор раздражается. Например, при восприятии веса й=1/30. Это значит, что, когда человек держит груз в 100 г, он замечает его изменение при увеличении веса на 3,4 г, а для груза в 200 г требуется прибавка в 6,7 г. Для высоты звука константа Вебера равна 0,003, для громкости звука — 0,09 и т. д.

Исходя из экспериментов Вебера, другой немецкий физиолог и психолог Г. Фехнер сформулировал знаменитый закон Вебера — Фехнера: ощущения растут в арифметической прогрессии, когда раздражение растет в геометрической прогрессии.

Этот закон был опубликован в книге Фехнера «Элементы психофизики» в 1859 году. Там же было приведено и математическое выражение закона:

E=alog I + b

где Е — мера ощущения, а и Ь — константы, I — мера раздражения.

Рис. 1

Объект восприятия – пространство

Здесь уподобление мозга вычислительной машине стало настолько тривиальным, что эти слова можно даже не брать в кавычки. Но тождественность результатов на «выходе» (задачку можно решить в голове, можно и на ЭВМ) еще не значит, что оба устройства работают одинаково. К тому же нас в данном случае интересует не столько способность мозга распутывать математические или какие-нибудь другие задачи как таковые, сколько его умение управлять телом. Точность движений роднит человека со всем животным миром, хотя надо признать, что в этой области он как раз не чемпион.

Предметы, окружающие нас, трехмерны. Однако изображение их на сетчатке двухмерно. Формирование образа трехмерного объекта – процесс далеко не простой. В нем участвуют как бессознательные, так и логические операции.

Соотношение между зрительным ощущением перспективы и третьим измерением интересовало еще древних греков. Пифагорийцы выдвинули идею об особом флюиде, который испускается глазами и «ощупывает» предметы. Атомисты, например, были сторонниками испускания предметами «призраков», которые,… попадая в глаза, приносят ощущение формы и глубины.

Согласно Платону, от предметов исходит специальный флюид, который встречается со «светом дня», бьющим из наших глаз. Если оба флюида подобны друг другу, то, встречаясь, они «связываются» и газа получают ощущение глубины видимого. Если же «свет очей» встречается с несхожим флюидом, он гаснет и не дает ощущение.

Несмотря на наивность физической трактовки восприятия, древние греки достигли больших успехов в геометрической оптике. Евклид старался подчеркнуть геометрический характер оптических изображений. Великий астроном Птоломей не ограничился, как Евклид, рассмотрением геометрической оптики, он обсуждал физические процессы, лежавшие в основе зрения, и связанные с ними оптические иллюзии.

Знаменитый французский монах Роджер Бэкон, живший в XIII в., писал о том, что опыт не может основываться лишь на внешних ощущениях, потому что он не полностью говорит о духовных. Огромную роль в пространственной ориентации играет наше сознание.

В мозгу производиться синтез зрительного образа и извлечение информации о его геометрической протяженности и пространственной ориентации из двух несовершенных, перевернутых и искривленных шарообразной формой глазного яблока изображений. Чтобы получить информацию о глубине, необходимо иметь, по крайней мере, два плоских изображения, смещенных на некоторый угол.

Перейти на страницу:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

 


Copyright © 2013 - SimpleBiology.ru - Все права защищены