КОГНИТИВИСТИдейное ядро²Прологи
Пролог 28. Розовый шум в поведении людей
Прологи: наука о сознании становится точной
Манифест когнитивиста
.
Узелки на распутку
.
Прологи
Пролог 1. Когнитивный порядок
Пролог 2. Сигнатура характерного масштаба
Пролог 3. Степенной закон
Пролог 4. Три типа степенных распределений
Пролог 5. Закон Зипфа, сигнатура β = 1
Пролог 6. Цветные шумы, сигнатура α = 1
.
Пролог 7. Розовый шум и модель Бака-Снеппена
Пролог 8. Розовый шум и модель релаксации
Пролог 9. Розовый шум: шипелки и фрактальное блуждание
Пролог 10. Население городов и закон Зипфа
Пролог 11. Масштабно-инвариантные сети
Пролог 12. Фракталы и закон Зипфа
Пролог 13. Дробление континуума
Пролог 14. Социально-географические волокна
Пролог 15. Закон Зипфа в случайных текстах
Пролог 16. Тексты как фракталы
Пролог 17. Когнитивные фракталы
Пролог 18. β и размерность Хаусдорфа
Пролог 19. Образы когнитивных фракталов
Пролог 20. Когнитивные волокна
Пролог 21. Математика когнитивных фракталов
Пролог 22. Стохастические когнитивные фракталы
Пролог 23. Сравниваем Россию и Польшу
Пролог 24. От Швейцарии до Афганистана
Пролог 25. Гармониум
Пролог 26. Шум когнитивных фракталов
Пролог 27. Шум когнитивных процессов
Пролог 28. Розовый шум в поведении людей
Пролог 29. Шум в динамике зрительного внимания
Пролог 30. Изображения и двухмерный розовый шум
.
Пролог 31. Физическая и когнитивная релаксация
Пролог 32. Когнитивная релаксация и цветные шумы
Пролог 33. ВТОРОЙ ЦИКЛ. Дробление времени
Пролог 34. Когнитивное дробление времени
Пролог 35. Время как текст
Пролог 36. События и причинность
Пролог 37. Четыре причины Аристотеля
Пролог 38. Экзогенные причины
Пролог 39. Генеративные модели причинности
Пролог 40. Генеративные модели причинности, часть 2
Пролог 41. Гештальт-причинность
Пролог 42. Тау-модель
Пролог 43. Я-состояния и тироны
Пролог 44. Параметры тау-модели
.
Пролог 45. Параметры тау-модели, часть 2
Пролог 46. Параллельный тирон
.
Пролог 47. Параллельный тирон, часть 2
Пролог 48. Свойства тирона
.
Пролог 49. Свойства тирона, часть 2
.
Пролог 50. Семейства тирона
Пролог 51. Эволюция как тирон
Пролог 52. Я-состояния и девиации
Пролог 53. Эволюция и морфогенез
Пролог 54. Волокна и легенды
Пролог 55. Волокна и легенды, часть 2
Пролог 56. ТРЕТИЙ ЦИКЛ. Я-состояния и их структура
Пролог 57. Я-состояния и их структура, часть 2
Пролог 58. Спиральная структура
.
Пролог 59. Информация и её типы
Пролог 60. Информация и симметрия
Пролог 61. Информация и закон Вебера-Фехнера
Пролог 62. Натуральная пропорция
Пролог 63. Апекс Я-состояний
.
Пролог 64. Генеративные модели Я-состояния
Пролог 65. Нейрон
Пролог 66. Критические случайные графы
.
Пролог 67. Блохи и табакерки
Пролог 68. Чаши, табакерки и прочее
.
Пролог 69. Интерлюдия
Пролог 70. Гештальт числа e
.
Пролог 71. Гештальт числа e, часть 2
Пролог 72. ЧЕТВЁРТЫЙ ЦИКЛ. Тиронный рост
Пролог 73. Обобщённые процессы
Пролог 74. Обобщённые процессы, часть 2
Пролог 75. Обобщённые процессы и энтропия Реньи
Пролог 76. Дельта-процессы
.
Пролог 77. Дельта-аддитивные процессы
Пролог 78. Дельта-мультипликативные процессы
Пролог 79. Дельта-мультипликативные процессы, часть 2
Пролог 80. Дельта-мультипликативные процессы, часть 3
Пролог 81. Структурно-временной изоморфизм
Пролог 82. Тау-процесс и время
Пролог 83. Знаки состояний
Пролог 84. Мерные знаки и случайное блуждание
.
Пролог 85. Именные знаки и графы состояний
Пролог 86. ПЯТЫЙ ЦИКЛ. Простые числа
Пролог 87. Числа и их компоненты
Пролог 88. Время и простые числа
Пролог 89. Т-информация
Пролог 90. Новый прототип статистики Зипфа
Пролог 91. Новый прототип и гармоническая информация
.
Пролог 92. Не-целочисленные симметрии
Пролог 93. Спектры симметрии
.
Пролог 94. Преобразования симметрий
Пролог 95. Комплексные симметрии
Пролог 96. Cимметрии и структурные модальности
Пролог 97. Симметрии и характерная динамика
Пролог 98. Симметрия, энергия, излучения
Пролог 99. Симметрия системы
Пролог 100. Симметрия континуумов и траекторий
Пролог 101. Симметрия континуумов, часть 2
Пролог 102. Симметрия и масштаб
Пролог 103. Симметрия и вероятность
Пролог 104. Симметрия и вероятность, часть 2
.
Пролог 105. Преобразование симметрии континуумов
Пролог 106. Cимметрия многомерных континуумов
Пролог 107. Опыты с взаимодействием форм
Пролог 108. Опыты с взаимодействием форм, часть 2
Пролог 109. Омега-преобразование
Пролог 110. Омега-линзы
Пролог 110 (2). Омега-линзы, часть 2
Пролог 111. Геометрическое среднее и максимум энтропии
Пролог 112. Мультипликативные коллизии
Пролог 113. Смысл принципа максимума энтропии
Пролог 114. Варианты модели мультипликативных коллизий
Пролог 115. Свойства модели мультипликативных коллизий
Пролог 116. Геометрическая энтропия
Пролог 117. Специальные энтропии. Последний Пролог.
Степенные законы, распределения Парето и закон Зипфа
.
Когнитивный уровень
.
Мерцающие зоны
.
Органическая логика: резюме
Карта органической логики
.
Хвост ящерки. Метафизика метафоры.
.
Опус 1/F
.
Anschauung, научный метод Гёте
.
Закон серийности Пауля Каммерера
.
Ранние признаки критических переходов
.
Слабые сигналы
.
Меметика
.
Системный анализ и чувствительные точки
.
Спиральная динамика
.
Пролог 28. Розовый шум в поведении людей
 
Роман Уфимцев
27 января 2012 года, Калининград
В этом прологе мы продолжаем обзор нынешнего состояния дел в когнитивной психологии в связи с темой розового шума, который обнаруживается во флуктуациях выполнения различного типа когнитивных задач, а также в целом широко представлен в различных аспектах поведения человека. Для нас розовый шум, спектр которого соответствует степенной функции с показателем -1 (мы обозначаем это свойство как α = 1) является сигнатурой когнитивного порядка, то есть, признаком закономерностей, обусловленных действием или присутствием сознания в исследуемом феномене. Естественно, что человек как канонический пример "объекта", наделенного сознанием, служит тут для нас важным полем для наблюдений и выводов, хотя по нашему мнению, человек - далеко не единственный феномен, который имеет подобные свойства.
В предыдущем прологе мы совершили небольшой обзор современных исследований, из которых следует, что шум спектра 1/f является несущим, базовым для флуктуаций в выполнении самых разных когнитивных задач - от скорости реакции до качества распознавания сложных стимулов. В этом прологе мы обратимся к работам, в которых исследуются шумы в более масштабных и комплексных процессах мышления и восприятия, а также флуктуации во наблюдаемом внешнем поведении людей, конкретно, в их двигательной активности.
Флуктуации личности
До сих пор мы знакомились с работами, в которых описывались цветные спектры шумов относительно низкоуровневых когнитивных процессов. Поэтому для нас весьма интересны результаты, опубликованные в 2004 году в статье "The Fractal Dynamics of Self-Esteem and Physical Self" (Delignières, etc.) группы французских психологов во главе с Дидье Дилиньером. Вместо того, чтобы в очередной раз искать розовый шум в элементарных когнитивных процессах, они поступили прямо противоположным образом: они решили проверить, каким флуктуациям подчиняются "глобальные" психологические параметры, такие как общая оценка человеком своего состояния.
Четыре участника эксперимента - два мужчины и две женщины - на протяжении 512 дней два раза в день оценивали свое состояние по нескольким критериям, в числе которых общая оценка своего состояния, физическое самочувствие и т.п. Оценка проводилась с помощью 10-балльной графической шкалы, допускающей и промежуточные значения. В результате этого длительного опыта получились шумовые последовательности длиной в 1024 отсчета (на диаграмме динамика общей оценки своего состояния одним из участников опыта):
Соответствующие спектры оказались весьма хорошо соответствующими розовому шуму (спектр приведенного выше шума):
Интересно также заметить, что в среднем показатели α для спектров шумов явно несут индивидуальный отпечаток: например, показатели второго участника обычно имели несколько более высокое значение α, чем у остальных:
Если розовый шум ясно обнаруживается в такого рода эксперименте, который относится к "глобальным" психологическим параметрам человека, касается его личности, всего жизненного контекста, то трудно сомневаться, что тот же шум присутствует и на всех промежуточных этажах когнитивного устройства человека - от низкоуровневых процессов восприятия до базовых структур его личности. В том числе, и в двигательном поведении, в моторной активности различного масштаба.
Шумы "пятой точки"
Разговор о моторных шумах мы начнем с по-своему типичной и немного забавной работы, опубликованной совсем недавно - в мае 2011 года. Это статья "Disequilibrium in the mind, disharmony in the body" (D’Mello, Dale, Graesser) (к слову, почему-то даже самые скромные по фактическому экспериментальному материалу и теоретическим обобщениям статьи нынешних когнитивных психологов имеют как правило весьма громкие, философски широкие названия). В ней описываются опыты по анализу флуктуаций моторной деятельности людей в условиях обучения или решения интеллектуальных задач. Но в действительности, исследователи скорее занялись другим вопросом: какому спектру соответствуют двигательные шумы людей в различных эмоциональных ситуациях.
Я предлагаю читателю угадать, что изображено на следующей картинке:
Нет, это не томографическое изображение областей активности головного мозга, это всего лишь изображение карты давления зада испытуемого на стул, зафиксированная специальным прибором. Исследователи фиксировали флуктуации давления на стул в двух отдельных точках и принимали их разницу за показатель флуктуаций двигательной активности испытуемого.
Оказалось, что эти флуктуации обычно имеют характерную для цветных шумов форму:
И имеют выраженный цветной спектр (на диаграмме экспериментальный спектр отмечен плотной красной линией, для него α = 0,63, розовой линией мы отметили наклон, соответствующий идеальному розовому спектру α = 1):
Используя другой метод оценки моторных флуктуаций - с помощью видеокамеры - исследователи получили среднее значение α = 0,7.
Наиболее интересный результат, описанный в этой работе - выявленная зависимость спектра моторных шумов от эмоционального состояния испытуемых. В те моменты, когда они спокойно и сосредоточенно решали поставленные задачи, спектры флуктуаций приближались к розовому шуму. Напротив, когда испытуемые нервничали, терялись, впадали в сомнения (начинали "ёрзать"), спектр флуктуаций изменялся, приближаясь к белому шуму. Нужно обратить внимание, что дело не тут вовсе не в том, что в состоянии волнения люди начинают двигаться интенсивнее. Меняется не амплитуда, а спектр моторных флуктуаций.
Для нас этот результат любопытен в двух отношениях. Во-первых, эксперименты когнитивных психологов настойчиво приводят к мысли, что нормальные, продуктивные, работоспособные состояния людей характеризуются розовым спектром когнитивных и моторных шумов. Отклонения же от этих состояний - стрессы, негативные эмоциональные переживания - приводят к уплощению спектра, к его приближению к совершенно хаотическому белому шуму.
Во-вторых, если люди являются каноническим, но не единственным примером феномена, управляющегося когнитивным порядком, то подобную зависимость спектра шумов от состояния мы должны наблюдать и в других феноменах - например, в социальных организмах. Социальные стрессы приводят к изменению спектра характерных социальных шумов и это может служить ценным средством диагностики состояния общества. Со временем мы опишем способы сбора данных и анализа соответствующих социальных флуктуаций.
(Например, российское общество начиная с середины 2011 года отчетливо начало "ёрзать" и это будет продолжаться, вероятно, вплоть до конца 2012 года. Социальный стресс, с виду обусловленный выборами, накопившимися политическими и экономическими проблемами и пр. в действительности является состоянием растерянности, недовольства, подобное тому, которое испытывает человек, который столкнулся с трудностью в решении задачи. Это приводит к понижению α спектра социальных "моторных" шумов.)
Подобные же закономерности - розовый шум и зависимость спектра от эмоционального состояния – могут быть обнаружены и в более явном поведении людей - например, в их перемещениях по пространству, в жестикуляции и т.д. То, что мы называем "суетливостью" - это отклонение шумов в моторном поведении человека от нормального розового спектра и его приближение к хаотическому белому шуму. В частности, это может использоваться для дистанционного анализа эмоционального состояния людей - хотя тут, разумеется, у людей и у представителей разных культур есть индивидуальные особенности.
Как же они всё это объясняют?
Мы познакомились с небольшим, но вполне показательным срезом современных исследований в области когнитивной психологии, касающихся присутствия розового шума в различных аспектах поведения человека. Важно подчеркнуть: сам факт роста интереса к этой теме означает отклонение когнитивной психологии от того, что на протяжении десятилетий составляло её фундамент - от представления о когнитивных процессах как о процессах информационно-вычислительных.
Это по-своему интересный процесс: еще лет 15-20 назад лишь отдельные когнитивисты-"экстремалы" говорили о том, что сознание человека, его восприятие и поведение нужно понимать с позиций сложных систем. И они тогда мало что могли противопоставить майнстриму когнитивной психологии, которая изучала человека как простой компьютер (плохой, ненадежный, работающий с ошибками и сбоями компьютер). Но прошло совсем немного времени и вот, когнитивисты не только осваивают общий жаргон науки сложных систем, но и уже начали осваивать конкретные модели, в частности, теорию самоорганизующейся критичности (SOC) и связанную с ней модель Бака-Снеппена.
Не удивительно, что именно теория самоорганизующейся критичности сегодня является общим местом в статьях, посвященных шуму 1/f в когнитивных процессах. Мы говорили, что розовый шум получить довольно непросто (если не знать, что для этого нужно), и поэтому теория SOC, которая не только дала розовому шуму красивую легенду, но предложила простую числовую модель, которая генерирует шум со спектром 1/f, не могла не привлечь внимание когнитивных психологов.
Напомню, с точки зрения теории самоорганизующейся критичности, розовый шум является спутником сложных систем в так называемых критических состояниях. Критическое состояние системы - это пороговое состояние, в котором система обладает максимальной неустойчивостью, чувствительностью к воздействиям, хотя при этом с виду относительно стабильна. Критическое состояние - это состояние снежного склона, переполненного снегом. Теория SOC утверждает, что сложные системы сами собой, в процессе "самоорганизации" приходят к критическому состоянию - как снежный склон сам собой накапливает массы снега до тех пор, пока не приблизится к лавиноопасному состоянию. В соответствии с теорией SOC, критические состояния характеризуются шумами розового спектра, степенными распределениями структурной статистики системы и её фрактальной организацией. В качестве примера часто приводятся фазовые переходы в веществе. Когда, например, вода находится в центре фазового перехода между жидким и кристаллическим состоянием, размеры кристаллов льда вроде бы отвечают степенной статистике и в целом среда имеет структуру стохастического фрактала.
Ещё один популярный способ описания критического состояния - как состояния "метастабильного". С одной стороны мы имеем сверх-стабильные состояния системы, в которой она совершенно не чувствительна к внешним воздействиям и обладает определенной, твердой и ригидной структурой (например, лёд). С другой стороны имеются хаотические не-стабильные состояния, в которых система не способна поддерживать никакой структуры (например, жидкая вода). Посредине между ними - "метастабильное состояние", в котором, с одной стороны, система уже не так ригидна и не-чувствительна, как в сверх-стабильном состоянии, но и не хаотична, как в абсолютно не-стабильном состоянии. В этом промежуточном состоянии у системы появляется достаточная свобода и гибкость менять свою структуру, и при этом необходимая степень устойчивости, чтобы не растворяться в хаосе.
В общем, этих описаний довольно, чтобы познакомиться с типичным рассуждениями современных когнитивных психологов о причинах возникновения шума 1/f в самых разных опытах. Они говорят о том, что когнитивная деятельность происходит в самоорганизованных критических состояниях мозга, что метастабильность этих состояний позволяет сознанию с одной стороны не впадать в хаос, а с другой - быть гибким инструментом нашей адаптации к среде и т.д. (популярный термин для этих состояний - "граница хаоса"). Ещё они говорят, что шум 1/f является признаком "многоуровневой координации" когнитивных процессов, происходящей одновременно во многих масштабах времени. Это тоже вполне понятно, если припомнить наш метод получения розового шума с помощью "белых шипелок", которые должны были шипеть одновременно во многих масштабах времени.
К этим трем идеям - к самоорганизованной критичности, метастабильности и многомасштабной координации - и сводятся типичные современные объяснения когнитивного розового шума. Вот типичный пассаж в одной из работ, с которыми мы познакомились:
"Самоорганизованная критичность представляется первой содержательной метафорой само-контроля. Вблизи критической точки интеракционно-доминирующая динамика координирует активность одновременно на многих временных масштабах поведенческих флуктуаций. Чувствительность к внешним фактором вблизи критической точки направляет поведение в соответствии с потоком обстоятельств... Эти выводы подтверждаются множеством примеров фонового розового шума, которые мы описали." (Ван Орден и др.)
Проблема, однако, даже не в том, что эти объяснения ничего по сути не объясняют. Настоящая проблема будет осознана когнитивными психологами только позже: и теория SOC и идея метастабильности, и идея многомасштабной координации - а все они инспирированы известными сегодня методами получения розового шума - это тупик. Они создают иллюзию, что мы благодаря им лучше понимаем, что происходит в когнитивных процессах, но в действительности, дальше двигаться некуда. И это вообще проблема науки сложных систем. Она позволяет понять, почему многие натуральные феномены принципиально трудно непредсказуемы - как сознание человека. Она позволяет объяснить, откуда берется розовый шум - как в поведении человека, но никаких содержательных или конструктивных выводов из "сложно-системных" идей сделать практически невозможно. Когнитивные психологи и дальше будут проводить однообразные эксперименты, будет находить розовые спектры во всё новых аспектах поведения и мышления человека, и всё также судачить о "самоорганизованной критичности" и "метастабильных состояниях".
Наши Прологи - это попытка выйти из этого методического тупика и пересмотреть сами основания науки сложных систем. Мы подвергаем сомнению одно из важнейших её понятий - "самоорганизацию", а вместе с ним и представление о "самоорганизованных критических состояниях" как об источниках розового шума в натуральных феноменах. Мы утверждаем: то, что именуют "самоорганизацией", в том числе, и шум спектра 1/f - это не естественные проявления любого рода сложных систем (то есть, многоагентных, нелинейных), а признак присутствия или действия сознания в наблюдаемом феномене. На протяжении всех Прологов мы развиваем эту доктрину и стараемся показать на примерах её плодотворность.
В качестве такого примера мы обратимся к ещё одному аспекту поведения человека, в котором был обнаружен розовый шум. Речь идет о характерной динамике перемещения взгляда.
PS. Пока мы говорим об экспериментах когнитивных психологов, нам полезно и самим устраивать на себе небольшие опыты - первый из них мы прошли в предыдущем прологе. Представляем вашему вниманию еще одну "установку для экспериментов".
В этом эксперименте будет оцениваться скорость вашей реакции вместе с точностью глазомера. После того, как вы нажмете "Начать опыт", быстро переведите курсор на красный квадрат снизу справа. Это кнопка, с помощью которой вы будете останавливать вылетающие справо налево "пули". Но останавливать их нужно точно в тот момент, когда они пролетают точку, находящуюся ровно посредине по диагонали между двумя черными маленькими квадратами. Всего будет 64 пули, а по результатам вы увидите спектр флуктуаций в выполнении этой задачи. Розовой линией на нём будет отмечен наклон, соответствующий спектру розового шума. Если точки, несмотря на случайный разброс, в целом укладываются на линию с таким наклоном, вы обнаружили розовый шум и в собственных когнитивных флуктуациях. Поздравляем! - значит вы были хорошо сосредоточены и вас ничто не отвлекало.
 
 
  
 
1
А другие механизмы генерации \"квази\"розового шума?
А может в данных опытах все проще, ведь показатель далек от 1? Так и напрашивается механизм неполной памяти: что-то помним (от броуновского движения), а где-то выдаем случайное значение (белый шум)? Сильные впечатления и последствия запоминаются лучше и сказываются дольше - отсюда и низкочастотная составляющая.
Alex alf110111@gmail.com (29.01.2012 14:04)
2
К сожалению, нет, не проще
Дело в том, что смесь коричневого шума (броуновского блуждания) и белого шума не имеет цветного спектра. Спектр такого смешанного шума распадается на два сегмента. Низкочастотный сегмент при этом имеет характерный для коричневого шума показатель степени -2, а высокочастотный сегмент - плоский, как у белого шума, то есть, имеет показатель 0. То есть, мы так не получаем более-менее равномерный спектр с каким-то промежуточным значением между в районе альфа = 1.
В этом и интересная особенность шумов с показателями альфа в промежутках от 0,5 до 1,5 - нет простых способов их объяснить.
Роман Уфимцев (29.01.2012 14:38)
3
По поводу когнитивного фрактала.
Если время не существенно (мы вне его) то нельзя ли этот фрактал рассматривать не как разбиение, а как слияние, или создание связей не от ствола к веткам графа, а наоборот? Допустим, формирование магистрального разрыва землетрясения на основе множества более мелких предшествующих разрывов? Это достаточно авторитетная точка зрения на данный процесс, но и так как предлагаете Вы, на мой взгляд, тоже получается интересно и убедительно, только несколько необычно - все ветви и сам ствол существуют не виртуально, как отражение перераспределения напряжений, а реально, причем появляются достаточно тихо, без соответствующей силы землетрясений, а для завершения структуры и ее последующего слома необходимо только мелко-мелко все раздробить).
Интересно Ваше мнение, даже самое общее.
И еще, как соотносятся Ваши построения с теоремой Гнеденко о сходимости вариационных рядов со степенной асимптотикой к распределению Вейбулла-Гнеденко? Извините за возможную неточность формулировки, я недавно столкнулся с подобной задачей и пока только собираю информацию.
Alex alf110111@gmail.com (29.01.2012 23:44)
4
Не дробление, а слияние
Очень интересная мысль, спасибо.
Действительно, не существенно, как именно возникает когнитивный фрактал - сверху низ или снизу вверх. Так что объединение мелких разрывов в более крупные - это вполне приемлемая картина. Единственное, что мощность возникающего крупного разрыва должна быть суммой мощностей тех малых разрывов на основе которых он появляется, и при этом малые разрывы не должны быть просто поглощены крупным - это условие появления именно когнитивного, а не простого фрактала, условие появления статистики Зипфа.
Относительно теоремы Гнеденко - я не математик и поэтому, к сожалению, не слышал. Если вы полагаете, что эта теорема касается темы, был бы благодарен за ознакомительную ссылку.
Роман Уфимцев (30.01.2012 8:16)
5
Ссылка на теорему
http://ru.wikipedia.org/wiki/Гнеденко,_Борис_Владимирович
"Предельные теоремы для крайних порядковых и разделимых статистик"
- здесь общая формулировка.
В.В. Рыков, В.Ю. Иткин МАТЕМАТИЧЕСКАЯ СТАТИСТИКА И ПЛАНИРОВАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТА стр. 24 (http://www.gubkin.ru/faculty/automation_and_computer_science/chairs_ and_departments/pmikm/TextBooks/MathStat_Rykov_Itkin.pdf, свободный доступ) - здесь более конкретно.
Я, например, пользуясь теоремой 2.1 из этой книги, уже неделю объединяю степенной закон и закон Вейбулла-Гнеденко для описания сейсмического процесса, пока все идет неплохо. Но вот хотелось бы строгости... Я тоже не математик, хоть и не гуманитарий.
Ну, а если данная теорема имеет отношение к Вашей теме, пока мне кажется, что так, то многое будет выглядеть несколько по-другому, возникает масштаб, хоть и где-то в пределе...
Еще раз - спасибо, очень доступное и одновременно обстоятельное изложение! Успехов Вам! Хотелось бы поспорить по поводу Вашего идеализма, но это далеко от темы и не так важно...
Alex alf110111@gmail.com (30.01.2012 12:02)
6
Сейсмические процессы - очень интересно
Благодарю за ссылки.
А можно ли у вас узнать - если вы занимаетесь сейсмическим процессами - 1) действительно ли типичная динамика сейсмической активности, фиксируемая каким-либо сейсмографом обычно имеет спектр 1/f? Об этом я не раз встречал упоминания. 2) Встречаются ли в характеристиках сейсмических процессов или связанных с ними геологических структур (разломы и т.п.) степенные распределения, и если да, то где о них можно узнать подробнее?
А мой идеализм... Да, я не исправимый идеалист. Но только идеализм способен дать смысл нашей жизни и тому, что мы в ней делаем.
Вам тоже спасибо и успехов. Сейсмическая активность - это правда очень интересно :)
Роман Уфимцев (30.01.2012 21:10)
7
Ссылки
Одним из ведущих специалистов в области характеристик очагов землетрясений является д.ф.-м.н. Александр Александрович Гусев. Вот его последний доклад в ИФЗ: http://www.emsd.ru/~gusev/2011/Gusev2011-HF_source_properties-submitted.pdf
А своими словами - проблема определения спектра сейсмического сигнала - крайне сложная. Необходимо разделять спектр излучения очага (конечного по размерам, с конечными скоростями распространения разрыва по материалу с конечной массой), спектральные характеристики его затухания при распространении, спектральные характеристики системы сейсмограф-грунт. Для детерминизма, пусть и статистического, на мой взгляд, тут места быть просто не может. Но я не специалист. А.А. Гусев упоминает про фрактальное строение границ. Но опять-таки это может быть данью моде. Я сторонник старой школы - не усложнять без крайней необходимости. Теория еще слишком сыра для практического применения.
По поводу степенных законов в геофизике. Я согласен с Вами. Они - всюду. Фундаментальное соотношение сейсмологии - закон повторяемости землетрясений Гутенберга-Рихтера - логарифм частоты землетрясений - пропорционален их магнитуде или логарифму энергии.
(Я, правда, нашел принципиальное уточнение этого закона, так что он, похоже не идеален. Статья прошла рецензию, но пока не вышла). Структуры геофизической среды, выделяемые, в частности, М.А. Садовским, - тоже отражение этого закона (М.А. Садовский Геофизика и физика взрыва, Наука, 1999 г. Раздел Новая модель геофизической среды).
Я использую этот закон не от хорошей жизни, похоже, если брать малые (меньше года и радиус - 10 км) пространственно-временные объемы сейсмоактивной среды, количество землетрясений с K=9.5 (энергия землетрясения в Джоулях = 10^K) и выше в них тоже починяется закону, напоминающему степенной. Вот тут-то мне и нужны обоснования. 10 км - предел точности регистрации землетрясений, и за год их набирается не так много, так что вся стройная теория может быть подвергнута серьезному сомнению...
Наде...
Alex alf110111@gmail.com (31.01.2012 0:15)
8
Небольшое уточнение.
Бывают спектры смещений, скоростей, ускорений. И при каждом дифференцировании, насколько я помню, происходит изменение степени частоты в знаменателе на 1. У меня нет под рукой литературы, чтобы проверить, но я практически уверен.
Вероятно, это можно учесть в Вашей теории, в виде некой меры, похожей на длину, площадь, объем...
Alex alf110111@gmail.com (31.01.2012 0:28)
Ваш комментарий
image Поля, отмеченные звездочкой, нужно обязательно заполнить
Заголовок комментария:
image Текст комментария: (не более 2000 символов, HTML-разметка удаляется)
image Ваше имя:
Ваш E-mail:
image Сколько будет дважды два? (ответьте цифрой, это проверка от спам-рассылок)
Отправить комментарий
Главные темы
Внимание (8)Геогештальт (1)Гештальт (16)Динамика внимания (5)Инсайт (5)Интуиция (2)Кибернетика (5)Когнитивное управление (6)Когнитивный анализ (4)Когнитивный словарь (5)Культура наблюдения (5)Мерцающие зоны (7)Метафизика (3)Метафора (13)Механизмы восприятия (15)Мифы и парадигмы (7)Органическая логика (5)Прогнозирование (6)Роль языка (4)Симметрии (5)Синхронизмы (5)Сложные системы (10)Степенной закон (8)Творческое мышление (5)Три уровня систем (4)Управление знаниями (3)Фазы развития (7)Фракталы (18)Цветные шумы (9)
КОГНИТИВИСТ: когнитивные методы и технологии © Роман Уфимцев, при поддержке Ателье ER