Вакурова Наталья Владимировна, доцент, кандидат филологических наук, доцент, кафедра рекламы Государственного университета управления

Vakurova Natalya Vladimirovna, associate professor, Ph.D, chair of Advertising of The State University of Management), moskovkin_lew@mail.ru.

Социально-психологические механизмы трансформации информации в публичной сфере

Socio-psychological Mechanisms of the Transformation of Information in the Public Sphere

 

Аннотация

Статья посвящена проблеме преобразования информации, направленной от коммуникатора к коммуниканту. Выводы автора основаны на результатах эмпирических исследований.

Исследование проведено по методике фокус-группы и было направлено на выявление различных видов потерь и приращений информации в процессе коммуникаций.

Рассмотренные в статье проблемы имеют важное значение как для исследований восприятия массовой информации, так и выявления причин порождения новой информации. Таким образом, итоги эксперимента помогают представить социально-психологические механизмы возникновения слухов.

 

Annotation

The article deals with the transformation of information sent from the device to the communicants. The author's conclusions are based on empirical research.

The study was performed by the method of focus groups and was aimed at identifying different types of losses and incremental information in the process of communication.

Discussed in the article, problems are important both for studies of perception of the media, and identify the reasons for the generation of new information. Thus, the results of an experiment to help identify social and psychological mechanisms of rumors.

 

Ключевые слова: барьеры восприятия; информация; коммуникация; массовое сознание; мем; перцепция; система; средства массовой информации; трансформация; эволюция.

Barriers of perception; communication; evolution; information; mass-media; meme; mass consciousness; system.

 

На пути прохождения информации от источника к аудитории происходят изменения, которые приводят к смысловым искажениям вследствие структурных изменений самой информации. Также эти изменения обусловлены социально-психологическим барьерами восприятия. Восприятие играет ведущую роль в изменении исходной информации в ее отражении респондентом. В общем случае восприятие определяется как психологический процесс отражения предмета или явления в целом при его воздействии на органы чувств.

Известны различные теоретические модели восприятия. Согласно А.Н.Леонтьеву, образ восприятия выступает как результат синтеза ощущений, который возникает в филогенезе в связи с переходом живых существ от гомогенной, предметно неоформленной среды, к среде предметно оформленной, в частности, анизотропной [4]. Проведенное нами исследование основывается на том, что восприятие – процесс активного взаимодействия субъекта и объекта. В нашем случае объектом являлась информация как смысловая составляющая конкретного сообщения. В ее оценке нами учитывались как свойства самого объекта, так и характеристики, детерминируемые субъектом восприятия. В числе таких характеристик В.В.Никандров называет: в качестве объектных – пространственные, временные, качественные, количественные и интеграционные; в качестве субъектных – осмысленность, обобщенность, избирательность, историчность и апперцепцию [5]. В контексте нашего исследования наиболее важными психологическими характеристиками являются осмысленность как свойство, позволяющее осознать и понять выделенный в ходе перцепции предмет, и апперцепция – зависимость восприятия от генетической конституции и текущего состояния личности.

Помимо перцептивного, нами учитывались коммуникативный и интерактивный компоненты коммуникации.

Н.Н.Богомолова считает, что «...в массовой коммуникации, для того чтобы она могла адекватно выполнять свои социальные функции, необходимо учитывать и ее социально-психологические функции. Иначе сообщения, передаваемые СМИ, могут быть либо не поняты, любо не приняты аудиторией» [2].

Из приведенных теоретических положений вытекает формулировка цели проведенного нами исследования. Цель состоит в изучении процесса преобразования информации, направленной от коммуникатора к коммуниканту. Задачи эмпирического исследования состояли в том, чтобы выявить механизмы трансформации смысла сообщения, в том числе различных видов потерь и приращений информации в процессе коммуникаций.

Исследование причин смысловых искажений в процессе передачи информации проводилось в два этапа.

Первый этап состоял в проведении повторяющихся серий экспериментов с предъявлением коммуникатору одного и того же первичного сообщения, содержание которого передавалось поэтапно в цепи участников эксперимента.

Второй этап проводился на основе методики фокус-группового исследования и был направлен на выявление как самих изменений первичной информации сообщения, так и социально-психологических причин этих изменений. В большинстве случаев причина выявленных искажений смысла сообщения заключается в субъективном восприятии сообщения коммуникатором.

Известно, что в публичной сфере, каковой является СМИ, субъективизм коммуникатора проявляется в следующем:

1. В выборе источника;

2. В отборе существенного с точки зрения коммуникатора (субъективизм выбора новостей);

3. В выявлении проблематики внутри темы, что составляет суть журналистской работы;

4. В определении жанра;

5. В выборе канала передачи.

Отметим, что субъективизм выбора темы для новостей связывают с наличием или отсутствием журналистского опыта. «Автору начинающему труднее самостоятельно выбрать из огромного потока всевозможных событий те, о которых надо рассказать в первую очередь. Порой на вопрос о том, почему автор решил осветить в своем выступлении ту или иную тему, следует ответ: «Это мне показалось интересным», или: «Думаю, что это важно для наших читателей» – указал А.А.Тертычный, подчеркивая эвристический характер выбора существенного в потоке первичных новостей [7]. При этом свежий взгляд неопытного человека может оказаться необходим для преодоления субъективизма банальности, называемого на журналистском сленге «замыленностью».

Помимо субъективизма коммуникатора, искажения могут быть связаны с барьерами восприятия полученной информации в целевой аудитории, а так же с неверным представлением о характере обратной связи, что в свою очередь объясняется известным субъективизмом социологических исследований, нацеленных на подтверждение заданных гипотез.

Целью настоящего фокус-группового исследования было изучение характера и особенностей передачи информации от источника к аудитории и выявление основных механизмов ее трансформации.

Исследование проводилось на основе выполнения следующих задач:

1. Выявить запоминаемость различного рода информации;

2. Выявить наличие закономерности изменения информации на различных этапах ее прохождения;

3. Определить зависимость трансляции и трансформации от типов коммуникатора.

В качестве объекта изучения была выбрана визуальная информация в виде предъявленной копии малоизвестной картины крупного русского художника.

Предмет исследования состоял в особенностях передачи информации от источника (картины) к коммуникатору и далее в цепи последующих участников эксперимента с общим их числом не более семи.

Гипотезы были сформулированы на основе проведения ряда пилотажных исследований. В обобщенном виде гипотезы состояли в следующем:

1. В эксперименте по передаче информации обязательно возникнут ее потери;

2. В процессе эксперимента неизбежны искажения смысла;

3. Обязательно возникнут приращения информации, порожденной в процессе передачи.

Для подтверждения приведенных гипотез было проведено несколько фокус-групповых исследований, которые показали воспроизводимые закономерности. Они состоят в следующем:

1. Все дальнейшее прохождение (воспроизведение) информации зависит от типа коммуникатора;

2. Неизбежные потери информации начинаются с третьего участника;

3. Как правило, на четвертом этапе передачи или обязательно на пятом возникают приращения вновь порожденной информации для заполнения возникающего дефицита вследствие потерь, фактически действует механизм сохранения объема передачи, причем генерация нового возникает из-за тревожности человека в связи с ощущением потерь смысла в сообщении;

4. На двух последних этапах происходит либо полное искажение исходного смысла, либо в цепи передачи поддерживается частично сохраненная информация из числа характерных второстепенных деталей источника, что является основой возникновения слухов.

Как уже говорилось, потери информации и характер этих потерь обусловлены типом коммуникатора, который может выбирать фактографическую рациональную информацию (количество персонажей, их одежда и т.п.) или передавать как информацию описание своего эмоционального состояния, возникающего при наблюдении картины. Характерная ошибка участников эксперимента, недопустимая для профессионального журналиста, состоит в том, что не указывается время события и иногда его место, хотя характерная атрибутика места-времени адекватно отображена художником на картине. Однако в порождаемой информации, как правило, возникает привязка к текущему моменту современности. То есть в сообщениях не учитываются пространственно-временные характеристики события, без чего очень трудно понять его смысл.

В ходе проведения эксперимента были выявлены следующие типы коммуникаторов.

1. Рациональный коммуникатор, который стремится отразить точные факты, цифры, указать то, что можно перечислить или назвать точно, например, пол и возраст персонажей.

2. Конформист, ориентирующийся на ожидаемую реакцию собственной референтной группы, смысл передаваемой информация не является для него приоритетом и в своих словах он руководствуется стереотипами и в основном тем, что релевантно здесь и сейчас.

3. Эмоциональный коммуникатор подсознательно осуществляет интуитивный подбор информации в зависимости от собственного состояния, которое в значительной степени для соответствующего типа личности зависит даже не столько от микросоциального окружения (в данном случае состава участников эксперимента), сколько от так называемой турбулентности в структуре хаоса. Этот тип коммуникатора является худшим транслятором исходного смысла по сравнению с конформистом.

4. Креативный коммуникатор, то есть в контексте задач нашего эксперимента манкирующий выполнение заданных инструкций. Он не в состоянии ретранслировать полученную информацию и не преследует такой цели, поэтому часто додумывает, достраивает, домысливает что-то свое, ему никогда не бывает достаточным того, что уже есть. Коммуникатор креативного типа не способен выполнять роль передатчика информации, он обязательно должен быть ее автором вне связи со способностью быть таковым или с ценностным смыслом порожденной им информации.

5. Достаточно редким типом коммуникатора является девиантный. Он уклоняется не столько от выполнения инструкций, как делает креативный коммуникатор, сколько от смысла сообщения. Коммуникатор девиантного типа подсознательно и целенаправленно путает следующих участников эксперимента и им достаточно трудно подстраиваться под выраженное словами действие.

6. Еще реже встречается коммуникатор с «фотографической памятью». Строго говоря, он не является деривативом рационального коммуникатора. Данный тип следовало бы считать нулевым в списке, потому что его наличие ничего не меняет кроме того, что проявление описанных закономерностей сдвигается на один этап. В номинальном выражении данный транслирующий тип должен считаться желательным для роли журналиста как медиатора между новостным полем и обществом.

Существенные барьеры восприятия создает казуальная атрибуция как один из видов социальной перцепции, который по определению Г.М.Андреевой является процессом приписывания другому человеку причин его поведения в том случае, когда информация об этих причинах отсутствует [1]. В ходе фокус-группового исследования в качестве причин искаженного восприятия информации неоднократно отмечалось приписывание коммуникатору неадекватной мотивации, что эффективно уводило внимание от смысла передаваемого сообщения, смещало акценты, придавало иную модальность.

Исходя из описанного эксперимента и его итогов следует сделать вывод, что передача информации в режиме человеческого эксперимента зависит от психологического типа личности коммуникатора. Кроме того, возникают известные системные эффекты, которые связаны с девиацией и расщеплением цели. Само проведение фокус-группового эксперимента демонстрирует механизмы целеполагания с характерным эффектом расхождения декларируемых и истинных целей участников эксперимента.

Как и любое системное явление, наш эксперимент допускает паритетное существование нескольких познавательных моделей в его интерпретации, в т.ч. психологических в пределах феномена человека как информационно-социального явления и в то же время общих закономерностей теории информации, отражающих эволюцию информации в основе феномена жизни вообще. В данном ракурсе человек является удачным объектом для демонстрации общих закономерностей феномена жизни. Использование в качестве элементов системы «живой компоненты», в нашем случае участников фокус-группы, позволяет достигнуть системных эффектов при значительном снижении числа элементов. Физический смысл проявляется в том, что построенная на частном случае модель содержит закономерности более высокого, общего порядка.

В ходе исследования выявлено, какая именно информация преодолевает барьеры и сохраняется в цепи передачи. Это могут быть следующие ее формы:

1. Наиболее часто поддерживается визуальная информация конкретного характера, включая цветовую;

2. Не менее редко проходит цепь передачи информация о предметах, допускающая счетные характеристики, в таком случае указание количества чего-либо служит гарантией передачи и защищает от выпадений существенной информации; если коммуникатор заложил счетные показатели, они поддерживаются в цепи до конца;

3. Неизменно проходит информация о действиях, отображенная с помощью глаголов и иногда предикативных наречий, если атрибутика утрачена в цепи передачи, потому что глагол запечатлевается сознанием лучше, чем образованное от него существительное;

4. Преодолевает барьеры упоминание персоналий – знаковых, запоминающихся и позирующих (эпатирующих);

5. Довольно часто воспроизводятся символы агрессии, и в таком случае ее атрибутика облигатно поддерживаются;

6. Архетипы, «прошитые в BIOS» человеческого сознания, проходят всегда после их вовлечения в описание, стереотипы в общем смысле – в зависимости о времени и состава участников эксперимента.

Не проходит и быстро теряется информация, не вызывающая ассоциаций, которая не удовлетворяет какому-либо из представленных выше условий.

Установлено, что помимо указанных факторов, существенное влияние на восприятие информации оказывают как языковые средства выражения информации, то есть вербальные, так и невербальные, которыми активно пользовались участники эксперимента.

Средства языка, которые оказывают наиболее существенное влияние на запоминание сообщения, могут быть сгруппированы по нескольким признакам.

1. Лексическое значение.

2. Грамматическая форма.

3. Эмоциональная окрашенность лексики.

4. Экспрессивность как выраженная в словах степень признака или действия.

5. Устойчивость словосочетаний (фразеологические обороты, клише, в общем случае мемы).

6. Переносное значение слов (тропы).

7. Стилистическая окраска лексики, создание стилевого контраста с помощью использования лексических единиц одного стиля в тексте другого стиля.

Вышеперечисленные языковые средства по-разному использовались участниками эксперимента. Само их наличие отмечалось в ходе последующего фокус-группового исследования в качестве фактора повышения запоминаемости.

Установлено наблюдением автора эксперимента, что его участники использовали стилистические фигуры, прежде всего, эллипсис и парцелляция. Данные фигуры наиболее характерны для устной формы речи, использовавшейся в эксперименте для передачи информации. Однако на фокус-группе это не отмечалось, т.к. респонденты не имели возможности идентификации стилистических фигур.

Помимо языковых средств, существуют языковые явления, которые могут стать причиной искажения смысла сообщения. Прежде всего это полисемия (многозначность слова). Если слово имеет два или более значений, коммуникант, имея возможность выбора, вносит элемент произвола, то есть вторичное порождение смысла.

Также причиной смысловых искажений может быть синонимия, причем не столько стилистическая, сколько идеографическая в случае наличия нюансов смысла используемых синонимов.

Часто встречалось использование языкового явления контаминации со смешением наименований персонажей и их действий. Именно на основании контаминации возникало искажение смысла передачи вплоть до противоположного. В таких случаях применение частицы «не» как правило приводило к ее выпадению с последствиями, которые в СМИ считаются намеренной дезинформацией.

Существенного прямого влияния антонимии или паронимии не было зафиксировано, однако они способствовали возникновению контаминации.

Такое явление, как плеоназм (языковая избыточность), в нашем эксперименте не использовалось.

Немаловажную роль в передаче содержания сообщения играют невербальные средства коммуникации: проксемика (пространственное расположение участников коммуникации), кинесика (все, что связано с движением – поза, мимика, жестикуляция), паралингвистика (громкость и тембр голоса, темп и ритм речи, интонация).

В эксперименте установлено, что на запоминаемость и дальнейшее прохождение информации в наибольшей степени повлияла жестикуляция, имеющая определенную семантику. Достаточно часто жесты заменяли слова и это повышало эффективность передачи, т.к. визуальное восприятие конкретно, лучше запоминается и легче воспроизводится.

Поскольку пространственная конфигурация не менялась в ходе эксперимента и наряду с источником информации была константным условием, заданным автором, проксемика не отмечалась в числе влияющих на запоминаемость факторов.

Среди паралингвистических факторов влияние оказывала прежде всего недостаточная громкость речи коммуникатора, что является уже не социально-психологическим, а физическими барьером восприятия, который в наибольшей степени порождает искажения смысла сообщения. Монотонная интонация коммуникатора нарушала концентрацию внимания коммуниканта и вызывала эпизодические отключения восприятия с соответствующими потерями информации.

Общие выводы по итогам проведенного исследования состоят в следующем.

1. Исследование подтвердило, что чистой и строгой ретрансляции не происходит никогда, передача всегда сопровождается трансформацией информации с порождением новых смыслов.

2. Существуют определенные механизмы трансформации на каждом этапе в цепи передачи.

3. Выявлены конкретные признаки (характеристики) информации, которые способствуют ее прохождению через социально-психологические барьеры.

Полученные в итоге эксперимента результаты имеют как прикладное значение, поскольку они могут стать основой технологии повышения эффективности журналистского труда (дополнение творческой составляющей технологической компонентой), так и сугубо теоретическое применение для интерпретации самого феномена жизни как цепи множественных вторичных ее порождений.

Одной из задач проведенного эксперимента была проверка гипотез о причинах неадекватного восприятия информации в системе СМИ. Анализ новостных материалов в других наших экспериментах показывает, что журналисты-новостники зачастую неосознанно, но в то же время целенаправленно используют приемы, создающие потенциальные барьеры в восприятии их информации. В сочетании с множественными повторами одинаковых по смыслу информационного повода сообщений барьеры сегрегируют аудиторию на воспринимающих и отторгающих некую информацию вне зависимости от ее актуальности. Например, лоббистам повышения платежей населения за услуги ЖКХ при обсуждении закона о бюджете осенью 2001 года удалось непублично так исказить норму ограничения тарифов, что действовать она не могла, но этого не заметили ни журналисты, ни общество. Однако именно это событие стало стартом усугубляющего жизнь страны процесса, и тема тарифов вошла в перманентный режим постоянного использования журналистами вследствие давления на общество. Примерно то же произошло с освещением проблем реформ уголовной и пенсионной систем, затем реформ армии и систем образования, здравоохранения и ЖКХ, проблем автономных учреждений, малого бизнеса, охотничьего промысла, лесных пожаров, платной рыбалки, защиты животных, природы терроризма, организованной огосударствленной преступности и др. При том, что все они находятся на разных этапах своей эволюции в порождаемой СМИ инфосфере, общее в них то, что общественный резонанс возникает после прохождения точки невозврата и на фазе эскалации проблем стимулирует принятие решений, усугубляющих проблемы.

Как указывалось нами ранее, «...направить изменения массового сознания практически невозможно, но усилить и ускорить происходящие в нем перемены не только возможно, но и практически именно эта задача реализуется через журналистику» [3].

Мы полагаем, что особенности журналистики носят временной характер зависимости от текущего состояния массового сознания. Сложившаяся система СМИ стимулирует властную элиту заместить управление страной управлением массовым сознанием путем искусственного создания проблем.

Возможны эксперименты по проверке гипотезы о том, что порождается и поддерживается информация, вызывающая эстетическую реакцию коммуникатора благодаря безусловным или условным рефлексам. Например, один, будучи педантом, склонен к классификации и пересчету, а другого в детстве мужик с топором напугал и возникший стойкий образ в сознании этого человека стал маркером резонирующей темы терроризма. Общая гипотеза состоит в преимуществе креатива с порождением нового смысла по сравнению с механической трансляцией, поскольку креативность распространена и в человеческой инфосфере, и в дикой природе, и в молекулярно-генетической сфере. В таком ракурсе неспособность передавать точную информацию как человеческий недостаток является прогрессивным на системном уровне жизни общества в условиях быстрых и/или непредсказуемых перемен массового сознания, обусловленных турбулентностью в структуре хаоса как физической неоднородности пространства-времени. Наш эксперимент выявляет реакцию человека на его сиюминутное состояние – то есть то, что довлеет над журналистикой в целом. Кроме того, он привносит дополнительные знания о генерации нового на публичном информационном поле.

Е.П.Прохоров констатировал, что противоречив не сам феномен массового сознания, а теоретические представления о нем [6]. Проведенное нами исследование в определенной мере помогает снять указанные противоречия и представить феномен массового сознания как результат описания реально происходящих в нем процессов.

Любой подобный эксперимент представим либо в форме конечного автомата – «Машины Тьюринга-Поста», либо введенной в развитие идеи Джоном фон Нейманом идеи клеточного автомата в основе культовой игры «Жизнь», сделавшей мемом выражение «клеточные автоматы». Игру «Жизнь» (Conway's Life) изобрел математик Джон Хортон Конуэй в 1970 году. Результат нашего эксперимента отражает эффект взаимодействия в коллективе, то есть явление самоорганизации в обществе в том достаточно редком варианте, когда заданные правила игры не требуют корректировки и модерации. В результате мы можем наблюдать еще одну модель «формы жизни». В настоящее время к подобным искусственным «формам жизни» можно отнести пример развития народной энциклопедии Википедия. В ней наиболее легко найти теоретическую базу представленных выводов, в т.ч. в работах автора теории структуры хаоса Эдварда Лоренца и его предшественника, статистка Рихарда фон Мизеса. Статья Википедии о работах математика Алана Тьюринга отражает отличия человека от машины, разумность которого состоит в способности совершать «неразумные поступки», то есть применять незапрограммированные решения. Отвечая этому условию, машина может считаться разумной, как и фокус-группа участников эксперимента.

 «Правила игры» для экспериментов с людьми соответствуют механизмам транскрипции и трансляции в клетке. Модератор соответствует роли «бога» и лучший вариант развития без него и его субъективной эвристичности служит единственным прямым доказательством материальности мира.

 

Литература

1. Андреева Г.М. Социальная психология. М.: 2003.

2. Богомолова Н.Н. Социальная психология массовой коммуникации. – М., 2010.

3. Вакурова Н.В. Теория и практика средств массовой информации. – М., 2010.

4. А.Н.Леонтьев. Избранные психологические произведения, М.: 1983.

5. В.В.Никандров. Экспериментальная психология. М., 2009.

6. Прохоров Е.П. Журналист и массовое сознание. – М., 2007.

7. Тертычный А.А. Методы профессиональной деятельности журналиста. – М., 2011.

 

 

«We cannot import evolution and learning without exporting control. To be a god, at least to be a creative one, one must relinquish control and embrace uncertainty. Absolute control is absolutely boring. To birth the new, the unexpected, the truly novel-that is, to be genuinely surprised-one must surrender the seat of power to the mob below. The great irony of ‘god games’ is that lacing go is the only way to win.»

«Чтобы творить, человеку нужно научиться отказаться от контроля в пользу неопределенности. Абсолютный контроль абсолютно же скучен. Чтобы порождать новое, неожиданное, по-настоящему оригинальное – и, значит, поистине удивительное,–необходимо уступить рычаги власти своим подданным. Главная ирония наших ‘игр в бога’ состоит в том, что единственный способ заполучить контроль – это отказаться от него.» Kevin Kelly,

«Out of Control: The New Biology of Machines, Social Systems, and the Economic World»

Перевод Е. Юдиной

 

Эффект системности возникает при минимальном числе элементов

Физический смысл проявляется в том, что построенная на частном случае модель содержит закономерности более высокого, общего порядка.

Игра «Жизнь» http://written.ru/articles/science/life/

Игру «Жизнь» (Conway's Life) изобрел математик Джон Хортон Конуэй в 1970 году. Она пользовалась популярностью не только среди его коллег. Об увлекательности игры «Жизнь» свидетельствует не один час машинного времени, потраченный на ее изучение втихаря от начальства. При этом она имеет непосредственное отношение к перспективной в настоящее время области математики — теории клеточных автоматов.

 

 

Клеточные автоматы http://written.ru/articles/science/life/cell_auto

Обзор вопросов о клеточных автоматах на основе книги Т.Тоффоли и Н.Марглоуса «Машины клеточных автоматов».

В греческой мифологии механизмом Вселенной являлись сами боги. Они самолично тащили солнце по небу, посылали дождь и гром и вкладывали подходящие мысли в человеческие головы. Согласно более новым представлениям, мир создан завершенным, то есть вместе с механизмом его функционирования; будучи однажды приведен в движение, он продолжает двигаться сам собой. Бог сидит снаружи и наслаждается наблюдением за ним.

Клеточные автоматы являются стилизованными, синтетическими мирами, определенными простыми правилами, подобными правилам настольной игры. Они имеют свой собственный вид материи, которая кружится в своих собственных пространстве и времени. Можно вообразить удивительное разнообразие этих миров. Можно действительно построить их и наблюдать, как они развиваются. Поскольку творцы мы неопытные, вряд ли нам удастся получить интересный мир с первой попытки; как люди, мы можем иметь разные представления о том, что делает мир интересным, или о том, что мы могли бы захотеть сделать с ним. В любом случае, после того как нам покажут мир клеточного автомата, нам захочется сотворить его самим; создав один, мы захотим попытаться создать еще один. После создания нескольких мы сможем создать мир, специально предназначенный для определенной цели, с некоторой уверенностью.

Клеточные автоматы являются дискретными динамическими системами, поведение которых полностью определяется в терминах локальных зависимостей, в значительной степени так же обстоит дело для большого класса непрерывных динамических систем, определенных уравнениями в частных производных. В этом смысле клеточные автоматы в информатике являются аналогом физического понятия «поля».

Как отмечено во введении, клеточный автомат может мыслиться как стилизованный мир. Пространство представлено равномерной сеткой, каждая ячейка которой, или клетка, содержит несколько битов данных; время идет вперед дискретными шагами, а законы мира выражаются единственным набором правил, скажем, небольшой справочной таблицей, по которой любая клетка на каждом шаге вычисляет свое новое состояние по состояниям ее близких соседей. Таким образом, законы системы являются локальными и повсюду одинаковыми.

Если задан подходящий набор правил (рецепт), то такой простой операционный механизм достаточен для поддержания целой иерархии структур и явлений. Клеточные автоматы дают полезные модели для многих исследований в естественных и вычислительных науках и комбинаторной математике; они, в частности, представляют естественный путь изучения эволюции больших физических систем. Клеточные автоматы к тому же образуют общую парадигму параллельных вычислений, подобно тому, как это делают машины Тьюринга для последовательных вычислений.

Клеточные автоматы изобретались много раз под разными названиями, и несколько отличающиеся друг от друга понятия употреблялись под одним и тем же названием. В чистой математике их можно обнаружить как один из разделов топологической динамики, в электротехнике они иногда называются итеративными массивами, а студенты младших курсов могут знать их как вид игры на домашнем компьютере.

В обычных моделях вычислений, таких как машина Тьюринга, различают структурную часть компьютера, которая фиксирована, и данные, которыми компьютер оперирует — они являются переменными. Компьютер не может оперировать своей собственной «материальной частью»; он не может себя расширять или модифицировать, строить другие компьютеры.

Клеточные автоматы ввел в конце сороковых годов Джон фон Нейман, следуя идее Станислава Улама, для того чтобы обеспечить более реалистические модели поведения сложных, пространственно протяженных систем; в клеточном автомате и объекты, которые могут быть интерпретированы как пассивные данные, и объекты, которые могут быть интерпретированы как вычислительные устройства, собираются на одного типа структурных элементов и подчиняются одним и тем же «мелкозернистым» законам; вычисление и конструирование являются просто двумя возможными типами активности.

Хотя фон Нейман был ведущим физиком в такой же степени, как и математиком, точные физические рассуждения отсутствуют в его работе по клеточным автоматам; его больше интересовало редукционистское объяснение определенных аспектов биологии. Действительно, механизмы, которые он предложил для получения самовоспроизводящихся структур на клеточном автомате, сильно напоминают открытые в следующем десятилетии механизмы, которые на самом деле наблюдаемы в биологических системах.

В конце войны, когда фон Нейман создавал один из первых электронных компьютеров, немецкий инженер К.Цусе прятался от нацистов в Австрии; там, в уединении на вершине горы, у него возникли наброски многих идей параллельной обработки, включая языки программирования высокого уровня и «вычисляющие пространства» — т. е. клеточные автоматы. К.Цусе особенно интересовался численными моделями в механике, и физические мотивы играли основную роль в его работе. К несчастью, исторические обстоятельства воспрепятствовали более широкой известности его работ в то время.

Работа фон Неймана по самовоспроизводящимся автоматам была завершена и описана А.Берксом, который сохранил активный интерес к этой области на протяжении нескольких последующих лет. Его «Очерки по клеточным автоматам» являются хорошим введением в вопросы о клеточных автоматах, которые ставились в годы формирования вычислительных наук. В той же среде, т. е. в группе компьютерной логики Университета шт. Мичиган, Дж. Голланц приступил к использованию клеточных автоматов в задачах адаптации и оптимизации; был разработан программный имитатор универсальных клеточных автоматов общего назначения.

Тем временем профессиональные математики обратили внимание на итерационные преобразования, действующие на пространственно распределенные структуры с дискретным набором состояний — опять-таки клеточные автоматы! Недостаточность общения и единой терминологии вели к значительному дублированию работ.

Игра Джона Конуэя «Жизнь», представленная широкой общественности ведущим рубрику математических игр и развлечений в журнале Scientific American М. Гарднером, некоторое время пользовалась популярностью, близкой к культу, и сделала выражение «клеточные автоматы» частью бытового жаргона целого поколения молодых ученых.

Вопрос о том, могут ли клеточные автоматы моделировать непосредственно законы физики, а не только общие феноменологические аспекты нашего мира, был вновь поставлен Э. Фредкином, который проявлял активность и в более традиционных областях исследований клеточных автоматов, и Т.Тоффоли. Основной целью настоящего исследования является формулировка компьютероподобных моделей в физике, сохраняющих информацию, а значит и одно из наиболее фундаментальных свойств микроскопической физики, а именно обратимость

Модели, которые явным образом сводят макроскопические явления к точно определенным микроскопическим процессам, представляют наибольший методологический интерес, потому что они обладают огромной убедительностью и ясностью. Но для того, чтобы они вообще могли что-то нам сказать, в общем случае нет иного выхода, кроме непосредственной реализации предписаний этих моделей, на деле преодолевающей пропасть между микроскопическим и макроскопическим масштабами: имитаторы клеточных автоматов, способные обновлять состояния миллионов клеток за предельно короткое время, становятся незаменимыми инструментами.

Этот подход был использован для того, чтобы обеспечить предельно простые модели обычных дифференциальных уравнений физики, таких как уравнение теплопроводности, волновое уравнение и уравнение Навье-Стокса, которые могут мыслиться как предельные случаи исключительно простых процессов комбинаторной динамики. В частности, клеточные автоматы были созданы для того, чтобы дать точные модели динамики жидкостей, которые не только будят мысль, но и конкурентоспособны, по крайней мере, в некоторых обстоятельствах, с точки зрения их вычислительной эффективности.

Бурно развивающийся раздел теории динамических систем изучает возникновение хорошо описанных коллективных явлений — упорядочение, турбулентность, хаос, нарушение симметрии, фрактальность и др. в системах, состоящих из большого числа частиц, взаимодействующих друг с другом нелинейно; цели исследований и их математический аппарат здесь больше похожи на присущие макроскопической физике и материаловедению. Клеточные автоматы обеспечивают богатую и непрерывно растущую коллекцию типичных моделей, в которых эти явления могут быть изучены относительно легко.

Итак, клеточные автоматы, по-видимому, нашли устойчивое (и все более важное) применение в качестве концептуальных и практических моделей пространственно распределенных динамических систем, для которых физические системы являются первыми и наиболее важными прототипами.