Вычислительное мышление: Метод решения сложных задач | страница 119
= 01 1000 = 100 г.
С помощью математических вычислений мы сделали предсказание о соотношении телесного и умственного восприятия, которое теперь можно протестировать. Если бы мы использовали только словесное описание, то не смогли бы получить такую возможность для тестирования.
Исследователи в области психофизики выяснили экспериментальным путем, что если не ударяться в крайности, то закон Вебера хорошо позволяет предсказать, как интенсивность раздражителя соотносится с интенсивностью восприятия. Закон справедлив для веса, яркости света, громкости звука и даже длины линий. У него много применений в вычислительных системах — например, в компьютерной графике, при демонстрации изображений и обработке звука. Еще его используют, когда надо решить, что именно стоит демонстрировать на маленьком экране. Зачем показывать деталь, которую никто не заметит из-за бросающихся в глаза элементов вокруг нее? Подобным образом, если вы хотите сжать звуковой файл и сэкономить место на его хранении, можно использовать алгоритмы на основе закона Вебера, чтобы понять, какие элементы звука можно удалить и этого никто не заметит. Например, тихие звуки на фоне очень громких.
Закон Вебера–Фехнера можно наблюдать повсюду вокруг нас, хотя, вероятно, вы этого не замечали. Спросите себя: почему вы не видите звезд днем? Они светят так же ярко, как и ночью. Почему вы не замечаете тиканья часов в шумное дневное время, но всегда слышите его в ночной тишине? Все это закон Вебера–Фехнера, который работает изо всех сил, помогая нам предварительно обрабатывать и искусно сжимать данные, поступающие в мозг. Мозг делает это, чтобы мы могли справиться с гораздо большим объемом вводных данных, чем если бы мы, как механический сенсор, просто измеряли непосредственно стимулы.
В ходе эволюции были найдены талантливые решения сложных технических задач и проблем в области обработки информации (но ни разу не патентовались). В настоящее время активно развивается — область компьютерных наук, которая занимается изучением принципов функционирования биологических систем, чтобы, поняв их, внедрить в компьютерные системы. Таким образом можно проверить, добились ли мы желаемого, то есть обладает ли компьютерная система свойствами системы природной. А это означает, что мы можем прогнозировать, и кроме того получить очень полезные алгоритмы для усовершенствованных компьютерных программ. Естественные науки, компьютерные науки и информатика идут рука об руку.