2.2 Канал приема речевых сообщений
При обработке информации необходимо учитывать не только свойства обрабатываемого сигнала, но и свойства аппарата, который будет воспринимать обработанную информацию.
Человек слышит звук в диапазоне частот от 16 Гц до 20 кГц. Неслышимый звук с частотой ниже 16 Гц называется инфразвуком, выше 20 кГц – ультразвуком, а самые высокочастотные упругие волны в диапазоне от 109до 1012– 1013Гц – гиперзвуком.
Наибольшей чувствительностью человеческое ухо обладает в области частот 1-5 кГц.
Пропускная способность слухового аппарата человека оценивается в 100-120 кбит/с, однако сознательно из этого скоростного потока он способен обрабатывать (т.е. воспринимать) лишь около 100 бит/с информации. Поэтому можно говорить о присущей звуковому сигналу избыточности.
2.3 Канал запоминания информации
Человек способен фильтровать поступающую информацию, отсеивать избыточную и недостоверную, обрабатывать ее и записывать в память, создавая индивидуальный банк знаний.
Работа с памятью сопровождается двумя информационными процессами: записью в память и воспроизведение (считывание) информации из памяти. Весь механизм запоминания локализован в височных долях серого вещества. Сначала увиденная информация передается по зрительному нерву на внешнюю оболочку коры мозга, а затем – в ее внутреннюю область, которая является «архивом памяти». На этот процесс затрачивается 0.1 секунды. За этот промежуток времени во внутренней области коры головного мозга происходят электрохимические реакции, кодирующие полученную информацию. Они переводят ее в символы, по которым нейроны потом могут отыскать нужные картинки – образы.
Когда человек что-то вспоминает, то происходит обратный процесс – из «архива» нейроны передают необходимую информацию на поверхность серого вещества. Длительность этого процесса составляет около 0.4 секунды. Разница во времени уходит на поиск нужной информации, скорость которой достигает около 50 млрд. бит/с. Обработка такого гигантского количества информации обеспечивается параллельной работой нервных структур – в отличие от компьютера, выполняющего операции последовательно.
2.4 Каналы обмена информацией в организме человека
Передаваемые сообщения – сигналы – представляют собой последовательные импульсы, проходящие от одного нейрона к другому.
Скорость передачи импульсов различна для различных нервов: в двигательных у человека она составляет 60-120 м/с, а болевое ощущение проводится со скоростью 1-30 м/с. Максимальная частота передачи импульсов по нерву составляет 500 имп/с. Импульсы имеют биоэлектрическую природу.
2.5 Каналы обработки информации
Человек способен обрабатывать около 20 бит информации в секунду. В день за 14 часов можно обработать 18 млрд. бит. Для хранения такой информации достаточно одной тысячной части всех нервных клеток мозга.
Одна страница книги (50 строк, в каждой из которых 60 знаков вместе с пробелами между словами) содержит количество информации, приблизительно равное 2.5 килобайта. Человек может прочитать за всю свою жизнь от 6000 до 8000 книг, что составляет около 3-4 гигабайтов информации.
Потребление информации человечеством достигло пределов его физиологических возможностей, не изменившихся за тысячелетия существования человеческого общества. Поэтому основные усилия должны быть направлены не на бесконечное увеличение потока производимой информации, а на доступность и скорость доставки и удобство пользования.
Рис. 3 – Структура каналов взаимодействия человека с окружающим миром