Адаптология

Адаптология - наука, изучающая адаптацию и ее механизмы, т.е. способы приспособления чего-либо к окружающей среде.

Почему возник интерес к адаптологии на сайте Форнит? Рассматривая организацию нервной системы в порядке эволюционного совершенствования, видно, что все возникающие механизмы обусловлены необходимостью адаптации, в том числе и механизмы психики. Изучение психики оказывается наиболее продуктивным, если рассматривать психику как результат эволюции организации индивидуальной адаптивности особи, см.: Эволюция нервной системы, Эволюция механизмов сознания.

Проблему понимания механизмов психики долго пытались решить с позиции разных наук. Начиная с анатомии нервной системы, которая показала явное наличие управляющих функций в организме, затем - нейрофизиологии, показавшей организацию и функциональность отдельных элементов управляющих структур, и психофизиологии, призванной определить связи нейрофизиологических субстратов с проявлениями психики. Попытки выбрать подходящий метод описания привели к рассмотрению искусственных нейросетей - как моделей на основе персептронов и развитию кибернетики - как науки об управлении и передачи управляющей информации. При этом постоянно делаются попытки математического моделирования - как инструмента построения формальных структур, описывающих свойства нейросетей. Ну и, конечно же, всегда делались философские попытки раскрыть взаимоотношения души и тела .

Можно сказать, что те или иные находки в понимании механизмов психики, которые затем подтверждались и оказывались прорывом в понимании, практически всегда касались поведенческой адаптивности (например, теория функциональных систем П.К.Анохина, а до этого - теория динамических стереотипов И.Павлова) и выходили за рамки описаний нейрофизиологии.

Ни каждая их перечисленных предметных областей, ни даже совместное использование методов нескольких наук не приводили к построению модели, целостно описывающей взаимосвязь психики и окружающего и, тем более, описывающей механизмы такого взаимодействия так, чтобы такое описание было инвариантным в приложении от самых простейших организмов до человека.

Психика представлялась "черным ящиком" с набором внешне наблюдаемых проявлений. Ее функции оставались неясными вплоть до того, что многие считали психику побочным результатом развития нервной системы.

При этом всегда существовал подход рассмотрения усложнений нервной системы в связи с ее эволюцией, и этот подход был наиболее продуктивен в понимании преемственности механизмов адаптации и их развития. Несомненно, что главной причиной появления и развития нервной системы является индивидуальная адаптивность, позволяющая выжить в изменяющихся и специфических условиях. И совершенствование нервной системы - следствие появления все более изощренных методов адаптации.

Если главным контекстом исследования психики принять адаптивность, то и возникновение элементов субъективного отношения, начиная с различия стилей поведения и все большей избирательности стилей и, затем, избирательности вариантов поведения в зависимости от особенностей условий, приводит к образованию того, что обеспечивает приспособляемость к новым обстоятельствам и выработку новых вариантов поведения для этих обстоятельств. В случае психики это оказывается надстройкой к существующему - как новое ветвление от уже ранее известного поведения с оценкой результата - насколько он (не)желаем и, в зависимости от этой оценки формирование новой реакции как избегания не желаемого или стремления к желаемому.

Вот почему далее предметная область "Адаптология" на этом сайте используется именно в моделях индивидуальной адаптивности.

Адаптология в самом широком понимании - наука, изучающая вопросы адаптации, т.е. приспособление чего-либо к окружающей среде. Здесь сразу возникает две принципиально важные основы.
1. То, что проявляет адаптивность должно иметь вполне определенный набор признаков для того, чтобы можно было судить, что в результате адаптации это не исчезло, не умерло, не стало чем-то другим. Если объект наблюдения умер, то он продолжает быть в природе в определенной форме, но мы не говорим о продолжении его существования. Существовать продолжат то, что от него осталось. Итак, объект наблюдения должен обладать определенными качествами, по которым можно судить о продолжении его существования. Это - условные, формальные качества, качества, важные лишь для наблюдателя, изучающего адаптивные свойства объекта, но они принципиальны необходимы.
2. Адаптация требуется только для каких-то новых условий потому, что к старым условиям объект уже адаптирован.

Из этого вытекает, что если объект обладает активной системой адаптации, т.е. он может сам вырабатывать способы адаптации к новым условиям, то ему необходимо распознавать ту новизну ситуации, которая оказывается критической, требует новых приемов адаптации. Эта новизна, связанная с поддержанием важных, значащих качеств, обеспечивающих существование.
Из этого, в свою очередь, вытекает, что для того, чтобы определить, что же оказывается критически важным для адаптации, объект должен иметь определенную цель и уметь оценивать, насколько удачен или не удачен выбранным им способ адаптации в новых условиях. Объект должен обладать некоей системой значимости, чтобы оценивать позитивность или негативность сделанной попытки.
Основной целью адаптации является сохраннее определённых своих свойств и качеств, которые характеризуют объект как продолжающий существование. Из этого принципа вытекают те природные механизмы, которыми эволюция наделила животных вплоть до возникновения системы активной адаптивности - психики.

Таким образом, адаптология становится очень широким полем изучения самых разных механизмы адаптивности и воздействующих факторов.

Адаптология актуальна при исследовании и использовании данных исследований состояний организма, требующих временной и постоянной адаптации: спорт, стрессовые состояния на производстве и быту, акклиматизационная адаптация и т.п., см. Физиология адаптации.

Поэтому направление Спортивная адаптология выделяется - как отдельное научное направление, см. Спортивная адаптология.

К примеру, для описаний и использования явлений временной (срочной, экстремальной) адаптации в медицине есть термин: "напряжение систем адаптации" (стрессовая активизация адаптивных механизмов, приводящая организм в соответствие с текущими условиями функционирования) и в практике оценки текущего состояния и возможностей организма используются различные методики измерения этого "напряжения систем адаптации", см. Определение резервов адаптации. Системы адаптации - настолько широкое понятие, включающее физиологическую и психическую адаптивность, о которой так же говорят: "напряжение психологической адаптации", см. Механизмы системной адаптации, их нарушения и коррекция.

О той границе живого и неживого, которую до сих пор никто не определил строго, о том, что, начиная от явно неживого позволяет сохранять качества объекта, характеризующие его как продолжающего существовать, рассказывается в статье Наследование признаков. В этой статье формализуется важный принцип обеспечения качеств существования объекта при наследовании:

Результат той или иной формы эволюционно вовсе не был задан строго заранее ни богом ни каким иным путем. Он таков, какой выходит из общих законов термодинамики, химии, физики, - из законов причинно-следственных связей. У человека внешний вид таков, каков он получился при развитии в определенных условиях с учетом того, что оставалось не в противоречии этим условиям, иначе это отсеивалось. Форма тела у нас такая, какая получилась при мутациях и отборе наиболее жизнеспособного. Генетический материал в этом плане эволюционно отбракован среди других молекул как нечто, что способно развиться в определенных условиях опять в организм, способный существовать в данных условиях. Но если условия окажутся другими, то и результат, форма станет другой (если только организм еще окажется способным развиваться в таких условиях). ...ясно, что вовсе не нужно запоминать план всего организма на уровне носителей наследственности, а лишь только тот пусковой механизм, который в данных условиях развития приведет к определенному результату и будет корректироваться на узловых этапах развития, активизируя соответствующие фрагменты генома, - пусковых для особенностей развития, в каждом из участков развития организма.
Приобретение определенных свойств при развитии из начального наследуемого состояния является, по сути, адаптивным процессом, который в зависимости от условий (внешних и внутренних для объекта) приводит к определенному результату. И если при этом условно выделенный набор свойств развившегося объекта оказывается присущ данному виду объектов, то мы говорим о его успешном развитии и существовании.

Объективно нет принципиальной разницы в том, "активно" ли, в виде некоего собственного поведения, происходит адаптация или "пассивно" - ввиду тех свойств, которыми объект обладает и которые в данных условиях приводят к определенным результатам, - понятие "свободы воли" в явлении адаптивности - лишь условно выделяемое качество, произвольная абстракция описания процесса. Что улитка ползет, делая некий выбор - совершенно автоматически, как программное устройство без механизмов осмысления, что человек, осмысливающий ситуацию и проявляющий затем волевое усилие для реагирования, - в любом случае это объективно - результат причинно-следственного соотнесения начального состояния объекта и конечного после некоторых его реакций (каких-то внутренних изменений, влияющих на внешнее окружение) в рамках данных условий.

Это означает, что в причинно-следственных процессах, места для субъективного нет кроме как представление этого субъективного в виде неких причинных процессов. Субъективное является результатом личного отношения и объективно не существует: оно может быть выделено только абстрактно в чьей-то субъективной интерпретации (см. Про нематериальность мысли).

В контексте адаптологии наиболее общий принцип адаптивности можно сформулировать для любых объектов, живых или неживых, так:

Объект сохраняет свой набор характеризуемых его признаков при влиянии внешней среды на них, если у объекта есть свойство, способное препятствовать такому воздействию или достаточно быстро восстановить измененные параметры признаков.

Понятно, что объекты, не способные сохранять свои важнейшие параметры в новых условиях выходят из игры и это называется естественным отбором. Так же понятно, что нет объекта, обладающего набором свойств, способных сохранять важнейшие параметры при любых воздействиях изменяющихся условий. Но объект может обладать свойством, позволяющим так видоизменять свои свойства, чтобы образовать новое свойство адаптивности.

Фактически этим принципом адаптологии можно описать любые формы неживых и живых объектов, способных противостоять среде, в том числе и процесс отбора и процесс выработки новых свойств, т.е. все, касающееся эволюционной теории.

Все это описывает объективные причинно-следственные процессы, влияющие на объект и его конечные свойства потому, что сам объект объективно неразрывен и не выделяем из всего окружающего в общем причинно-следственном взаимодействии.

Но субъективно, так же как мы выделяли объект рассмотрения из окружающего, что требовало субъективной способности отвлечения от всего (абстрагирования), можем условно подразделить общий принцип адаптологии на иерархически, эволюционно обусловленные уровни способов организации адаптивности, что далее и будет проделано.

Однако, здесь не станем рассматривать эволюцию неживых объектов, т.к. об этом уже достаточно полно было написано в статье Про химию.

Здесь будут рассматриваться принципы адаптивности для тех объектов, которые следуют развитию психики: от до психически организованных насекомых-автоматов, через промежуточные формы более совершенных насекомых, способных вырабатывать новые свойства индивидуальной адаптивности и - к животным, в полной мере реализующим способность вырабатывать новые свойства адаптивности поведения для изменяющихся условий.

Еще Дарвин отмечал общность картины эмоциональных проявлений у всех животных, когда агрессивный стиль поведения приводит к консолидации сил и возможностей, а страх - наоборот, расслаблению вплоть до оцепенения. Каждый из ярко различающихся стилей поведения приводит к подготовке организма для совершения специфических усилий - стрессу, но, кроме того, ограничивает круг возможных реакций на уровне нервной системы. Регуляция этих состояний вполне хорошо изучена в настоящее время, но без системных обобщений для остальных участвующих в регуляции поведения функциональных образования, хотя такая преемственность достаточно очевидна при рассмотрении всего как развитие механизмов адаптивности.

Некоторая область исследованного в организации основных стилей поведения (эмоций), -  регуляция нейромедиаторами и гормонами, пока оказывается в отрыве от связи с регуляцией гомеостаза - как основы и более сложных, чем эмоции форм поведения. Связь с регуляцией гомеостаза показана в статье Гомеостаз и Система значимости, а связь с более сложными по отношению к эмоции контекстами - в статье Контекст понимания и подборка материалов: Сознание.

Только на уровне рассмотрения концепции постоянства внутренней среде организма возникает связь с изучением механизмов психики - как системы индивидуальной адаптивности (в отличие от механизмов, предопределенных наследственно). Именно система гомеостаза дает тот оценочный механизм, который позволяет использовать распознавание отклонений параметров гомеостаза как полезное или вредное для организма - в системе индивидуальной адаптивности. И это распознавание полезности трансформировалось в систему значимости, которая, связываясь с результатом собственной реакции на особенности окружения, что придает этим особенностям и своим действиям определенный смысл - значимость того, что эта реакция в данных условиях означает для организма - основа субъективного отношения или осмысленного отношения. Важность оценки результата действия, в отличие от рефлекторного подхода, отмечал П.К.Анохин, развивая теорию функциональных систем.

В определенной мере существующий уровень развития Теории адаптивных систем описывает основные принципы адаптивности в общем виде и их особенности.

Однако, до сих пор теория адаптивных систем целостно не коррелированна с механизмами адаптивного поведения животных и является неким формальным образованием наподобие формальных математических моделей. Так что ее приложение для описания отдельных технических устройств (кибернетика, компьютеры) оказывается достаточным, но описания, касающиеся биологических и социальных моделей остаются общими и поверхностными.

Естественную иерархию принципов организации и усложнения адаптивных систем демонстрирует эволюция живых существ, причем для каждого уровня усложнения до сего дня находится немалая ниша, определяя достаточность данного уровня сложности для определенных рамок его использования.

Как уже говорилось, в самом общем случае адаптивная система должна иметь критерии оценки параметров, которые необходимо поддерживать так, чтобы это привело к положительному эффекту адаптации - противодействию критически изменяющемуся жизненному параметру. Это означает, что должны быть датчики, рецепторы изменения критических параметров и, в случае их выхода из границ допустимых значений, адаптирующие действия возвращают значения параметров в условную норму. Значит, должна быть система оценки того, насколько действия привели к цели для того, чтобы в подобной ситуации в последующем прибегать к таким действиям в случае успешности и избегать нежелательных последствий в случае не успешности. Это достигается или естественной изменчивостью средств противодействия внешней среде с отбраковкой особей, оказавшихся без средств противодействия летальным значениям параметров, или достигается созданием адаптивных средств самой особью с включением их в арсенал для использования в данной ситуации.

Таким образом, система адаптивности живых существ обладает следующими составными функциональными элементами, суть которых следует формальной логике: 1) наличие эталона нормы, 2) наличие автоматизма (программы), поддерживающей норму для определенных условий и 3) наличие возможности корректировать программы и создавать новые виды программ реагирования в случае новых особенностей условий.

Для уровня адаптивности, использующего наследственный механизм:

1. Базовый набор параметров, которые необходимо поддерживать в границах допустимого, датчик выхода параметра из границ нормы (нагатив), датчик возврата параметра в норму (позитив), см. Гомеостаз и Система значимости.

2. Систему программ действий [16], которая возвращает параметры в границы нормы (активно что-то совершает или активно чего-то избегает). В системе программ используется распознаватель особенностей ситуации [26], который подключает определенную программу действий в случае выхода из нормы.

3. Изменчивость и отбор корректирует набор программ адаптационного поведения, что реализуется из генетического кода с особенностями, зависящими от условий развития. Так, у растений в зависимости от условий произрастания бывают формы "карликовая" - кустарниковая - для холодного климата и древообразная - для теплого. У животных так же в зависимости от ресурса питания один и тот же генетический набор может приводить к развитию разной массы тела (см. статья: "Подсчёт индексов, используемый для индивидуальной оценки питания, основывается на отчётливо выраженной достоверной положительной корреляционной зависимости между основными антропометрическими показателями физического развития: ростом, массой тела и окружностью грудной клетки." и многие др. работы).

Это - уровень автомата, когда действия совершаются в зависимости от уже предусмотренных программой распознаваемых условий.

Особенность этого уровня организации адаптивности: отдельные особи вида не имеют значения для сохранения стабильности существования вида потому, что адаптивность нарабатывается как отбор нужных свойств у всей популяции. Таким образом, объектом адаптивности можно рассматривать именно всю популяцию и тогда методом адаптации может быть скорость воспроизведения особей и спектр возможной изменчивости, а так же оптимизация сроков жизни особей с целью наиболее быстрой приспособляемости. И в самом деле, особи не являются субъектами потому, что не имеют механизмов субъективизации.

В случае необходимости приспособления к новым условиям, адаптивная система должна иметь дополнительные функциональные элементы:

4. Распознаватель новизны ситуации [35], когда применение известных программ действий может привести к непредвиденному результату, что предполагает возможность прогнозирования результата на основе ранее наработанных субъективных оценок схожих программ действия. Здесь роль базового набора параметров играет ранее наработанные оценки результатов действий в подобных ситуациях [15]. Так же важен и распознаватель текущей актуальности (значимости воздействия) для того, чтобы реагировать на самое важное в данный момент, а не распыляться по-второстепенному.

5. Система программ действия для выработки нового варианта поведения (система позволяет моделировать наиболее вероятные последствия от предполагаемых действий - прогностическое моделирование) с формированием наиболее желаемого по результатам предположения оценки результата [29].

6. Формирование новой программы действия для новых условий [126] на основе прогностического механизма [33] и моделью ожидаемых последствий (акцептор действия по П.К.Анохину) [31]. Пробное действие с оценкой его результата - негативного или позитивного по отношению к предполагаемому: позитивная оценка - результат ожидаемый, негативная - неожиданный [31]. При этом происходит фиксация в памяти в виде сформированной новой программы поведения - как ветвление старой для новых условий: выполнять - в случае позитивной оценки, избегать - в случае негативной.

Особенность этого уровня организации адаптивности: особи - отдельные объекты адаптивности, но и вся популяция не утрачивает свой уровень адаптивности. Особи перенимают у других или сами вырабатывают новые средства адаптивности и передают их не наследственными механизмами, а в виде обучения навыкам, что является прямым следствием функциональности механизмов субъективизации. Таким образом, возникает новое качество объединения особей ненаследуемыми видами коммуникации: социум.

Промежуточные формы (например, пчелы) уже имеют механизмы индивидуальной адаптивности или их основы, но еще не имеют возможности создавать новые средства адаптивности и формировать социум, хотя образуют предшественник социума - взаимодействие особей различными видами коммуникации, наследуемыми и даже приобретаемыми видами коммуникации.

Кроме этого уровня организации адаптивности продолжают действовать и все предшествующие: изменчивость и отбор, сроки индивидуальной жизни, и т.п. Но пункт 2 дополняется пунктом 5, который в конечном этапе их формирования так же является системой программ действия - автоматизмов, которые могут быть любой сложности.

В популяциях особей, обладающих вторым уровнем организации адаптивности (4-6 пункты), возникает специфика адаптивности, присущей уже не отдельным особями, а связанных социумом сообщества с функциональными элементами, рассредоточенными в отдельных особях, в виде моделей своего Я в среде общества, формирующихся при воздействии окружающей культуры, воспитания, - начиная с периода доверчивого обучения, когда безусловно перенимаются представления авторитетов, затем в период игровой инициативе перенятое подвергается сомнению и примерке на себя в практических игровых, а затем во все более серьезных эпизодах, приобретая уже проверенные личные знания. Можно выделить следующие элементы социальной адаптивности.

7. Система ценностей данной культуры, интерпретированные непосредственным окружением развивающейся особи - составляет дополнение личной базовой системе значимости, - на уровне ассоциативных зон распознавателей значимости.

8. Модели возможного поведения в условиях социального окружения - дополнение к личной системе программ действия. Это и есть продукт социальной адаптации.

9. Корректировка и дополнение программ социального поведения в случае появления новых и важных особенностей в социальном окружении, за счет детектирования этого нового и значимого особью в контексте своей модели поведения в социуме.

В силу того, что количество необходимых для развития поведенческих актов в контексте социального окружения несопоставимо больше, чем актов, предназначенных для сугубо самостоятельного поведения, у людей преобладает функциональность социальной адаптивности, что имеет решающее значение для них и определяет привычную норму жизни, без чего возникают серьезные психопатологии, см. Депрессии и их преодоление.

Именно в такой иерархии последовательного наращивания механизмов адаптации и прослеживается эволюция нервной системы в статье Модели систем индивидуальной адаптивности, где более детализованы уровни и принципы адаптивности.

Понятно, что при выработке нового варианта в качестве базового набора параметров берется предполагаемый, желаемый результат действия, т.е. исходный параметр, требующий адаптивности, оказывается на следующем уровне организации (вложенности) по отношению к предшествовавшим автоматическим реакциям. Он не напрямую является откликом датчиков выхода первичных параметров за границы нормы, но как бы наследует отношение: негатив - выход из нормы и позитив - возвращение в норму. Т.е. негатив здесь - несоответствие ожидаемому, а позитив - соответствие (адекватность) ожидаемому при том, что ожидаемое в конечном счете - позитив возвращения первичных параметров в норму. Такая наследуемая иерархия образует систему отношения или систему значимости субъекта [15], которая интерпретирует те или иные действия в данной ситуации - как имеющие определенный позитивный или негативный смысл (значимость) для субъекта.

Еще одна особенность этого уровня иерархии адаптивности: способность вырабатывать не только новые варианты действий, но и новые способы нахождения новых вариантов действий - в точности на тех же принципах, т.е. развитие программ действий, непосредственно не направленных на внешние действия, а направленные на "внутренние" действия - мышление. И это то, что составляет психику, то, что вызывает наибольшие трудности понимания как сути явления субъективизации, так и вообще понимания сути мышления.

Простейший пример адаптивности с использованием оценки успешности - формирование функции распознавания "с учителем", см. Нейронные сети : обучение с учителем, в самом примитивном случае - в модели персептрона: информационная функция любого нейрона в нейросети мозга описывается упрощенной моделью однослойного персептрона [3] и является распознавателем специфики профиля входного возбуждения [26].

Если  успешность оценивается самой адаптивной системой на основе неких базовых критериев (как, например, критерии отклонения баланса гомеостаза), то речь идет о субъективной оценке. Если оценка привносится каким-то внешним по отношению к системе фактором, то речь идет о проявлении субъективности этого фактора при адаптивности его с помощью оценки деятельности системы. Так, оценивая чужое поведение и высказывая эту оценку возможно оказание влияния на это поведение - как инструмента собственной адаптивности. В конечном счете, в любом случае, возникает система адаптивности поведения субъекта.

Системная модель развития адаптивных механизмов, приводящих к индивидуальной возможности адаптации к новому предлагается в основополагающем обобщении: Основы адаптологии, где последовательно, с постепенным усложнением представлений, с максимально возможной обоснованностью и достоверностью описываются все основные явления психики на основе обобщённых механизмов, исследованных на примере природной реализации.

Вся организация работы мозга, все психические явления, все субъективные переживания и следующие из этого социальные отношения - есть прямое следствие использования особями и популяцией перечисленных функциональных элементов адаптивности. Поэтому и рассматривать их необходимо именно в этом контексте.

В контексте адаптологии:

Дополнительно: