И. Пепперберг исследовала способность представителей другого класса к усвоению и к употреблению несвойственных виду знаковых систем, используя в качестве языка-посредника человеческую речь. Она работала с попугаями (серыми жако), первым из которых был Алекс, ставший, по крайней мере, в кругах этологов, такой же знаменитостью как шимпанзе Уошо. Пеппеpбеpг впервые удалось поставить эксперименты, с помощью которых можно судить об уровне “языкового мышления” у попугая. Разработанный ею метод отличается тем, что в процессе обучения участвуют одновременно два обучающих человека. Один (основной) обучающий обращается как к человеку (второму обучающему), так и к попугаю. Второй обучающий является, с одной стороны, учеником и моделью для ответов попугая, а с другой как бы его соперником. Этот метод автор назвала методом треугольника.
В итоге серый жако Алекс знал английские названия более чем 80 предметов и названия категорий “цвет”, “форма”, “материал”. Он правильно отвечал на многочисленные вопросы, касающиеся свойств предмета, такие как “какого цвета шестиугольная деревяшка?”. В тесте при предъявлении пар предметов, сначала знакомых, а затем совершенно новых, попугай в 70–80% случаев на вопрос “что одинаковое?” или “что разное?” правильно называл признак, по которому предметы были сходны или различны. Если предметы были полностью идентичны, то на вопрос “что различается?” попугай отвечал “Ничего”. Подобно “говорящим” антропоидам, попугай прогнозировал приятные или, напротив, нежелательные для себя события и выражал соответствующие желания, например, просил не оставлять его одного в темной комнате, сопровождая просьбу словами “не уходи… прости…”.
В целом, использование языков-посредников, сконструированных на базе человеческих языков, говорит о таких значительных резервах коммуникативных возможностей животных, которые трудно было представить себе 35 лет назад, до первых результатов, полученных в этой области. Однако речь идет об искусственных языках, придуманных исследователями специально для общения с животными. Тем более обидно, что об их естественных “языках” почти ничего неизвестно. Ниже речь пойдет о новом подходе, разработанном автором в соавторстве с известным специалистом по теории информации Б.Я. Рябко.
Теоpетико - информационный подход к исследованию “языка” животных
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 разведчика и 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).
Здесь, пожалуй, уместно вернуться к человеку и вспомнить, что нейрофизиологи считают одной из основных функций речи так называемое когнитивное сжатие – то, что помогает расчленять окружающий мир, сводить с помощью языка множество понятий в одном символе. Конечно, здесь это не более чем аналогия. Итак, выяснилось, что муравьи способны передавать друг другу довольно много различных сообщений, а время передачи сообщения пропорционально количеству информации в нем. Более того, оказалось, что эти насекомые способны подмечать закономерности и использовать их для “сжатия” информации.
Видимо, такую развитую коммуникативную систему можно назвать “языком”, используя аналогию с символическим языком танца медоносных пчел. У муравьев возможности их коммуникативной системы, видимо, еще больше, чем у пчел. Заметим, однако, что среди огромного числа видов муравьев подавляющее большинство не нуждается в развитом языке. Выше уже говорилось о том, что у многих видов в естественных условиях используется система одиночной фуражировки. Немногочисленные фуражиры ведут активный поиск добычи на кормовом участке, справляясь со всеми задачами в одиночку. Другая, довольно большая, группа видов использует пахучий след, с помощью которого немногочисленные разведчики, найдя пищу, мобилизуют массу пассивных фуражиров из гнезда. И лишь немногие муравьиные “приматы” достигли высшего уровня социальной организации и максимально возможного для этой группы биологического прогресса. Только представители этих видов продемонстрировали в наших опытах “языковые” способности. Муравьи других видов старались привлекать фуражиров с помощью пахучего следа, а когда по условиям опыта это оказывалось невозможно, переходили к одиночной фуражировке.
Теоретико-информационный подход к исследованию языка животных может быть применен не только к муравьям, но и к другим общественным животным – дельфинам, обезьянам, термитам. При этом, разумеется, техника экспериментов должна быть изменена с учетом особенностей поведения и размеров объектов исследования.
Заключение
В последней четверти 20-го века произошла настоящая революция в научном направлении, связанном с изучением языкового поведения и интеллектуальных возможностей животных. Оказалось, что многие виды животных с высоким уровнем социальной организации обладают развитой коммуникативной системой, совпадающей по многим характеристикам с языками человека. Однако, несмотря на методологический прорыв в данной области, пока вопросов остается больше, чем ответов. Каждый из перечисленных методов имеет существенные ограничения и пытаясь мысленно объединить одни лишь достоинства, мы неизбежно попадаем в положение гоголевской Агафьи Тихоновны, мечтающей об интегральном образе жениха, соединяющего самые приятные черты, позаимствованные у всех претендентов сразу.
В самом деле, метод прямой расшифровки сигналов хорош тем, что раскрывает возможности естественной коммуникации. Однако он дает внятные результаты лишь в тех – весьма редких в мире животных – случаях, когда часто повторяющиеся и явно различимые сигналы соответствуют четко очерченным и легко наблюдаемым ситуациям. Разработка языков-посредников дает возможность прямого диалога с некоторыми видами животных. Это открывает фантастическую перспективу оценки их “лингвистических” способностей и тесно связанных с ними когнитивных возможностей. Однако доступ к естественным сигналам остается закрыт, и, кроме того, промежуточные языки могут быть использованы для весьма ограниченного круга видов. Так, общение с муравьями при помощи языка-посредника, вероятно, невозможно. Наконец, теоретико-информационный подход открывает возможность “диалога с черным ящиком”. Мы принципиально отказываемся исследовать природу сигналов, концентрируясь на характеристиках системы коммуникации, полученных в ситуации, когда экспериментатор предлагает животным передать друг другу заданное количество информации. Сложность языкового поведения оценивается по характеру задач, решаемых животными с помощью их естественной коммуникативной системы. Адаптация этого метода к разным видам может позволить хотя бы частично решить “задачу Агафьи Тихоновны”, то есть объединить достоинства первого метода (исследование естественных видоспецифичных сигналов) и второго (оценка потенциальных возможностей коммуникативных систем). Для плодотворных исследований в области изучения языка животных необходим, прежде всего, продуктивный диалог между экспериментаторами, использующими принципиально различные подходы. Будем надеяться, что для этого не понадобится разработка специфических языков-посредников.
Список литературы
http://slovari.yandex.ru/dict/psychlex2/article/PS2/ps2-0357.htm?text=%D1%84%D1%80%D1%83%D1%81%D1%82%D1%80%D0%B0%D1%86%D0%B8%D1%8F.
http://www.zooeco.com/eco-etol-5.html.
http://www.bio.msu.ru/l03c05/b02d07/html/commun_rus.html.
Зорина З.А., Полетаева И.И., Резникова Ж.И. Основы этологии и генетика поведения. –М.: Изд-во “Высшая школа”, 2002.-383с.
Резникова Ж.И Интеллект и язык животных и человека. Основы когнитивной этологи: Учеб. Пособие для вузов.-М.:МГУ, 1976.-287 с.
11-09-2015, 00:29