Текст книги "Книга о счастье и несчастьях. Дневник с воспоминаниями и отступлениями. Книга первая."

Автор книги: Николай Амосов

сообщить о нарушении

Текущая страница: 13 (всего у книги 20 страниц)

Движение возбуждения, активация моделей – от этапа к этапу, Функциональный Акт (ФА) идет как "по рельсам". Если "путь", то есть связи, хорошо проторен многократным упражнением, натренирован, то ФА идет легко и много стимулов не нужно. И, наоборот, все новое трудно.

Еще одно важное при моделировании понятие – реальность. Реальное настоящее возбуждает чувства в зависимости от его значимости для нас: в смысле удовлетворения потребностей. Чувства – стимулы для действий: чём сильнее чувство, тем большее напряжение оно может обусловить.

Будущее тоже вызывает чувства и тоже является стимулом для действий. Большинство наших действий вызвано именно будущими событиями, наградами или трудностями. Мы пребываем в настоящем, а в то же время живем, действуем, напрягаемся для будущего. Учимся, чтобы работать, получать и отдавать, получать другие удовольствия – в будущем. Занимаемся наукой, рассчитывая на результат и удовлетворение – в будущем. Когда это "будущее" приходит, становится настоящим, оно оказывается таким коротким в сравнении с длинным ожиданием. И даже удовольствие от его достижения обычно гораздо меньше, чем думали, когда напрягались... Так странно построен разум.

Значимость будущего события – награды или наказания, в смысле возбуждения чувств и желаний (стимулов) – определяется двумя показателями: вероятностью свершения и временем ожидания.

Вероятность будущего мы определяем по опыту и знанию, но с участием черты личности – "степени оптимизма". Пессимист всегда преувеличивает вероятность плохого и преуменьшает хорошее. Оптимист наоборот.

"Фактор времени" – сколько ждать и как это влияет на стимулы – тоже зависит от личности. Нетерпеливые способны напрягаться, если награда скоро. Упорные готовы работать годы, когда видят шансы на успех...

Так получается, что эти совсем личностные черты – оптимизм и терпение – закладываются в алгоритм разума, как, впрочем, и чувства. Закладываются не словами, а цифрами – коэффициентами времени и вероятности свершения. Они фигурируют при расчете стимулов и тормозов, когда идет планирование будущих действий, перед тем как принять решение.

Функциональный Акт (ФА). Он может быть самым простым и коротким, например,, мигнуть. Может растянуться на многие годы у особо настойчивых и целеустремленных. Длинные ФА состоят из коротких, те, в свою очередь, из еще более коротких, и так до отдельных движений. Это называется иерархия ФА (или этажи). Каждый короткий имеет свою частную цель, она сама – часть общей цели "главного" ФА. То же и со стимулами: короткие действия имеют частные стимулы, но, кроме того, заимствуют часть "главных" стимулов от общего ФА.

Человеком движут потребности-чувства и так называемые убеждения. Подробности о них еще впереди. Пока скажу: они разные и даже противоречивые. От них – разные ФА, мешающие и противоречащие друг другу. Каждый построен по этажному принципу.

Вот и получается, что в мозге человека постоянно теснятся планы многих Функциональных Актов: часть из них соподчинена по этажам, часть сосуществует мирно, другие активно противодействуют. Понаблюдайте за своими мыслями и действиями и обнаружите эту сложную мозаику, в которой в каждый момент приходится выбирать один ФА. Потому что делать можно что-нибудь одно, нужно заканчивать один ФА или по меньшей мере его отдельный этап.

Вернусь еще раз к этим этапам. Они двух видов. В одних модели замыкаются на внешний мир и включают рецепторы и эффекторы (мышцы) – это восприятия и действия. Другие этапы, как анализ и планирование, целиком "мысленные", они представляют только действия с моделями в памяти без участия рецепторов и мышц. Эти этапы тоже требуют стимулов – тоже нужна энергия, чтобы пробить сопротивление связей между моделями в памяти, но все же гораздо меньше, чем для движений, преодолевающих сопротивление внешнего мира.

Присмотритесь к себе, и вы заметите, что большинство ваших ФА оказались незаконченными и остановились на "мысленных" этапах. Увидели что-то или вспомнили, оценили, появилось желание, цель, начали даже планировать, но когда прикинули, сколько "за" и "против", то оказалось, что стимулов явно мало. Приходится отказаться от цели... ФА окончился ничем. Но в памяти он на некоторое время отложился и может еще пригодиться при других обстоятельствах...

Как же разобраться во всей этой огромной путанице моделей? Модели организованы связями по самым различным принципам. К примеру, модели одного объекта, но разной обобщенности, или по принадлежности к одному ФА, или связанные единством времени, действий, пространства, чувств. Каждая модель имеет некую собственную активность, ее первичные импульсы пытаются пробиться на другие модели, преодолевая сопротивление связей. Среди малозначащих, полузабытых предметов-моделей с низкой активностью возвышаются сильные генераторы возбуждения – такие, как чувства и желания. Или предметы, с ними связанные или планы важных действий, образы их целей. Вся эта масса моделей взаимодействует друг с другом и стремится выйти на действия через соответствующее "решение"... Увы! Действия ограничены и жестко связаны своими моделями: есть заученные движения, ими приходится ограничиваться. Когда идет одна последовательность действий, то другие уже не могут в них внедриться: для этого нужно остановиться и спроектировать другой Функциональный Акт.

Не знаю, понятно ли я объяснил, какой страшный беспорядок творится в коре мозга с этими моделями. Чтобы был толк, чтобы человек или животное могли выбрать самый важный для него ФА и довести его до конца, до цели, должен быть какой-то механизм, оберегающий его от всех других моделей, выступающих сейчас как помехи.

Такой механизм я придумал почти двадцать лет назад для наших моделей искусственного разума. Назвали его СУТ – система усиления торможения.

Смысл СУТ состоит в предположении дополнительного усиления одной самой активной модели разума и соответствующего торможения всех остальных. Усиление подключается к избранной модели только на короткий момент, с тем чтобы в следующий обязательно подключиться к новой, опять-таки самой активной. В короткий интервал переключения СУТ на другую модель усиление как бы не действует, а активность всех моделей устанавливается согласно их собственным условиям: уровню самостоятельной активности (возбуждения). Модель, усиленная подключением СУТ в предшествовавший момент, получает некоторое приращение собственной активности, которое способно передаваться на Другие модели по существующим проторенным связям. Таким образом, факт подключения СУТ оставляет последействие еще на несколько циклов и дополнительно тренирует модель.

Самая активная (возбужденная) модель – это наиболее значимая, важная в данный момент. Обычно она становится такой по своим связям с сильными чувствами. Второй фактор – ее собственная тренированность в процессе предшествовавшей деятельности. Так происходит, что самая важная получает еще прибавку активности от СУТ, а у всех других, менее важных, активности убавляется. Секрет в том, что усиление подключается только на момент и второй раз может вернуться лишь через несколько циклов. Таким образом, все время происходит "передел" усиления и может "выдвинуться" новая модель, ставшая важной к этому моменту.

На схеме показана система усиления торможения (СУТ). В данный момент в "сознаний" модель Р2. Следующей будет, вероятно, Д2, так как она получает энергию от Р2 по хорошо проторенной связи и при очередном переключении СУТ окажется самой сильной.

СУТ позволяет смоделировать психологические понятия. Вот как это выглядит в модельном выражении.

Мысль: модель, усиленная в данный момент. Понаблюдайте за своими мыслями и убедитесь – они могут быть представлены образом, чувством, действием, ощущением, словами, обозначающими эти понятия. Все это модели. Мысль нельзя удержать на одном предмете, потому что СУТ переключается на другие. Но к первой мысли можно вернуться через несколько "отвлечений". Чем чаще мы возвращаемся, тем сильнее становится мысль, пока не превратится в навязчивую – следствие тренировки модели. Мы забываем ее, когда жизнь заставляет переключаться на другие, более значимые предметы.

Внимание: сам механизм переключения СУТ на самую значимую в данный момент модель. Поэтому говорим: привлекли внимание. Это может быть предмет, его качество, воспоминание, любая мысль.

Сознание: цепь усиленных СУТ моделей, наиболее значимых, "побывавших мыслями" и запомненных в своей последовательности. Обычно эта цепь отражает определение самого себя в пространстве, времени, отношениях с окружающим, собственных действий и даже мыслей.

Подсознание. Сколько споров шло вокруг этого понятия! Суть подсознания всем теперь известна: есть действия, которые идут как будто без предварительных планов. Мы обнаруживаем их уже после выполнения или даже вовсе не замечаем. Обычно это короткие действия, хорошо заученные.

В наших моделях интеллекта подсознание воспроизводится легко: это движение активности между моделями, не усиливаемыми СУТ. Они, наоборот, приторможены, но не настолько, чтобы заглушить всякую активность. Поэтому в подсознании возможны целые функциональные акты, если участвующие в них модели и связи между ними хорошо натренированы. Обычно это касается простых коротких действий, протекающих по типу: "увидел – сделал". Так, мы можем идти и думать о сложном и важном: шагаем механически, куда ступить – выбираем через подсознание. Все заученные простые движения регулируются в подсознании, сознательное – только само включение ФА, состоявшего из последовательности однородных простых действий, например, шагов. Посмотрите на свой заученный утренний распорядок дня... Разве вы думаете о каждом движении? Павлов назвал нечто подобное у собак "динамический стереотип".

Подсознание играет огромную роль. Не только тем, что осуществляет заученные движения. Главное, в подсознании готовятся модели для сознания. Именно среди приторможенных от СУТ моделей происходит обмен энергией, суммация ее на "перекрестках" связей, так что в результате некая модель становится настолько активной, что при следующем "переделе энергии" СУТ выбирает именно ее. Она становится мыслью. Каждый знает эти странные "дикие" мысли, возникающие вне всякой связи с предшествовавшими и с обстановкой. Мы удивляемся внезапно вспомненному слову или образу: "Откуда оно взялось?" И часто не находим источников. Все это игра подсознания. В нем слово приобрело активность, необходимую для "захвата" СУТ. Нам такие мысли кажутся случайными, а в действительности они предопределены ситуацией движения активности по моделям. Проследить ее мы не можем: она, как айсберг, – 90-95 процентов под водой, приглушена, а не усилена со стороны СУТ. Большинство чувств также действует из подсознания, снабжая энергией другие модели и таким образом направляя поведение.

Кроме того, в подсознании происходит "автоматическое" слежение за некоторыми объектами внешнего мира: сознание привлекается, если изменения в них достигнут некоего предела.

Подсознание – великая вещь!

Тогда, может быть, именно оно и определяет все наши поступки? Этого я не скажу. Цепочка усиленных СУТ моделей направляет движение мысли, потому что они посылают энергию "впереди себя" по ассоциативным связям. Поэтому большая часть мыслей все-таки "связные", можно проследить, откуда они взялись. Это – сознательное поведение и мышление. В нем тоже участвует подсознание, но оно не является "главным двигателем".

Все, что я пока писал, излагая гипотезу о механизмах разума, имеет место как у человека, так и у животных. Дальше пойдут различия. Видимо, они объясняют особенности "новой коры" в лобных долях мозга человека. Ее клетки и их связи обладают повышенной тренируемостью. От этого удлинилась память. Физиологи определили: у человека очень быстро образуются условные рефлексы. Мы способны запомнить долгую последовательность звуков, например, фразу, чтобы реагировать на нее как на единое целое. Собака запоминает лишь слова, с большим трудом – их короткие сочетания. Еще у человека отличная двигательная система: гортань и руки. Это не просто инструменты, им соответствуют большие модели сложных движений. Следствием развития явились речь и труд.

"Новая кора" определила три качества мозга: высокую обучаемость, воспитуемость и творчество.

Обучаемость: способность запомнить то, что видел и что сделал. Перевести модели из временной памяти в постоянную и накапливать их в большом количестве.

Воспитуемость: способность изменять активность врожденных потребностей – чувств и создавать новые центры высокой активности, направляющие поведение Иначе: изменить врожденные стимулы и тормозы. То я другое свойство основано все на той же повышенной тренируемости клеток и связей.

Основа всего – творчество. Его можно трактовать как создание новых моделей в коре мозга. Это или новая комбинация из более простых известных элементов или обобщение ряда сходных подобных моделей, то есть новое понятие. Простейшее творчество есть и у животных, они случайно открывают новые приемы (сочетания движений) и запоминают их, если получились удачные. Беда в том, что они почти не распространяются на других и умирают вместе с "изобретателем". Правда, у животных есть механизм подражания, за счет этого они обучаются от родителей приемам защиты и добывания пищи. Частично передаются и творческие находки, но удельный вес их ничтожен.

Другое дело – человек. Стихийное творчество ему органически присуще. "Случайно" попавшая в сознание модель-мысль помнится некоторое время, .и если вслед ей следуют другая и третья модели, то фиксируется и их последовательность. Так стихийно могут создаться и запомниться новые полезные сочетания моделей, совершается акт творчества. На более высокой ступени развития общества выработался более эффективный специальный алгоритм творчества, например, конструирование, которому можно научиться.

Путем стихийного творчества человек создал речь – сочетание звуков, являющееся моделями образов, которые можно передать другим. Сигналы присущи всем животным, но человеческая речь позволила резко увеличить их разнообразие и информативность.

Орудия труда и борьбы вместе с речью превратили животную стаю "прачеловеков" в целостную систему со своим кодом и набором моделей – в общество. Дальше оно уже поддерживало само себя: новые члены учились сначала за счет рефлекса подражания, потом – по специальной программе обучения, когда общество "осознало себя". Прогресс пошел быстро после изобретения письменности. Цепь моделей уже не прерывалась со смертью человека, а оставалась жить в письменах.

Значение речи огромно: это экономный код для выражения сложных образных моделей, средство общения и хранения информации, обучения и воспитания. Внутренняя речь – важнейший рычаг самосовершенствования.

Постепенно мы вплотную подошли к вопросу о стимулах и тормозах. До сих пор они понимались абстрактно: есть стимулы, дающие положительную энергию для напряжения, и есть тормозы, которые такую энергию нивелируют, уничтожают. Пришло время разобраться, как они выглядят.

Энергия для действия с моделями, то есть для включения новой модели или резкого повышения ее активности, черпается из четырех источников.

Первый – внешний мир. Он возбуждает нервные клетки органов чувств (ухо, глаз, кожа), и эта активность идет по "врожденным рельсам", на клетки мозга и дальше, по этапам функциональных актов. Картины мира отпечатываются в виде временной модели, от нее возбуждаются модели постоянной памяти, служащие для распознавания и прогнозирования, оценки и так далее.

Второй источник – собственная активность нервных клеток или моделей из них. Она присуща каждому нейрону, но если он не получает энергии от других клеток, то активность снижается до минимума. И наоборот, если клетку заставляют действовать извне, то она тренируется и ее собственная активность сильно возрастает. Настолько возрастает, что ансамбли из таких клеток, будучи замкнуты друг на друга, могут взаимно поддерживать высокое возбуждение.

Третий источник исходит из предыдущего: это "убеждения". В модельном выражении убеждения – это активные, натренированные частым использованием словесные формулы, определяющие, "что такое хорошо и что такое плохо". Они служат стимулами и тормозами, выступая как координаты сознания: все планы ФА человек проверяет по их соответствию с правилами морали, этики, рекомендациями авторитетов и прочее. Но не только. Убеждения сами становятся источником ФА, побуждая человека к активным действиям во имя идей.

Наконец, четвертым, могущественным источником "умственной энергии" являются биологические потребности. Добавлю сразу, чтобы не обвиняли меня в биологизации человека: "измененные общественным воспитанием". Человек – общественное существо. Но вместе с тем он и часть природы, он и биологическое существо.

Потребности (чувства) структурно заложены в нервных центрах. Их нейроны весьма активны от природы, но получают возбуждение из тела – от рецепте ров и из внешней среды. Эти раздражители могут тормозить центры – потребность насыщается – или, наоборот, – возбуждать. Самый простой пример – потребность в пище и чувствах – голод и насыщение. Долго нет пищи – глюкоза тратится, уровень ее в крови падает, это улавливается центром голода, он активизируется и "требует есть". Помогают и рецепторы с пустого желудка. Наелся человек, уровень глюкозы повысился, желудок наполнен, возбуждается центр насыщения, а голода – тормозится.

Гораздо сложнее объяснить такие потребности, как общение. Тоже, видимо, есть центры, но возбуждаются они не прямо от рецепторов зрения или слуха, а от уже обработанной разумом информации о живых объектах, принадлежащих данному виду. Если сказать попросту, то центр общения возбуждается, когда человек долго не видит, не слышит и не разговаривает с другими людьми: все равно что не ест. Возникает потребность искать общества, выраженная довольно неопределенным чувством тоски по людям. Если получить "порцию" общения, центр тормозится и человек может спокойно наслаждаться одиночеством. Чтобы все это представить модельно, нужно допустить, что образ человека, а не животного или предмета изначально заложен в мозге, так же как заложены клетки, воспринимающие глюкозу. Мне пока неясно, как это сделала природа.

Теперь попытаемся разобраться в самих потребностях и чувствах. Начнем с номенклатуры: если люди изобрели несколько сотен слов для названия чувств, то это не значит, что их (чувств) так много. Большинство названий обозначает их комбинации, воспринимается как одно.

Мы выделяем для моделирования три вида: инстинкты, сложные рефлексы, интегральное чувство "приятно-неприятно". О первых двух будет разговор в разделе о личности, а о последней нужно сказать здесь.

Интегральное чувство "приятно-неприятно" представлено нервными центрами в нескольких местах подкорки. Мне кажется, что на них замыкаются все частные чувства, их положительные половины – на "приятно", отрицательные – на "неприятно".

Алгоритм разума предусматривает, что это интегральное чувство является главным регулятором поведения: человек всегда стремится достигнуть максимума плюсов – повысить уровень приятного или хотя бы уменьшить неприятное.

На центрах "приятно-неприятно" суммируется состояние всех частных чувств, точнее, их положительных и отрицательных составляющих. В результате получается некоторая сумма с положительным или отрицательным знаком. В модели мы называем это "уровень душевного комфорта", УДК.

У чувства есть один враг и друг: адаптация. Ни одно из чувств не держится на пике долго, обязательно стремится к нулевой линии. К равновесию. Механизм адаптации неясен (по крайней мере для меня), но ее существование не вызывает сомнения, и она необходима в модели. Так и существуют два противоположных процесса: тренировка, увеличивающая активность, и адаптация, уменьшающая ее.

Несколько слов об эмоциях. Их часто путают с чувствами – и правда, отграничить трудно. Где кончается страх и начинается ужас? То же с раздражением и гневом; с плохим настроением, грустью и горем. Разница как будто количественная, но эмоция что-то добавляет к чувству. Думаю, что эта добавка – мощное включение гормонов (адреналин?), изменяющих регуляцию тела и самого мозга. СУТ возбуждена, сознание быстро и напряженно, подсознание задавлено – господствует крайний субъективизм. Действует то чувство, от которого включилась эмоция. Природа создала эмоции для крайних случаев, когда под угрозой само существование животного. Чтобы сосредоточить всю мощь на главном направлении, а второстепенное oтключить: на все не хватит. Впрочем, это касается гнева и ужаса. Радость и горе действуют мягче, но и там избранные модели очень возбуждены, другие тормозятся.

Нужны ли эмоции для всякого, к примеру искусственного разума? Едва ли... Вполне довольно чувств.

Еще вопрос: характер. Понятие с очень расплывчатым содержанием. В моделях нужна точность. Ми определяем характер как способность к напряжениям – по их величине и по длительности. Напряжения – это уровень активности моделей, связанный со свойством нейронов и СУТ. Разную силу характер; можно представить через измерение его слабости. У слабых людей повышенная утомляемость, они не могут развить напряжение и удержать его. Сильные как бы нечувствительны к утомлению, поэтому способны делать гораздо большую работу. Так же, как с храбростью: ее можно выразить через нечувствительность к страху. Впрочем, это только модели. Как обстоит дело с характером в "живом" разуме, сказать не могу.

На этом можно закончить упрощенное изложение гипотезы об Алгоритме разума. К сожалению, реально воспроизвести гораздо труднее, чем придумать. Но гипотезы помогают в поисках истины.

В создании искусственного интеллекта мы, сотрудники отдела биокибернетики (Эрнст Михайлович Куссуль, Лора Михайловна и Алексей Михайлович Касаткины и я), не дилетанты. Сделано несколько действующих моделей на ЭВМ (наши РЭМ, МОД и другие), сделаны две самодвижущиеся тележки с "разумом" – ТАИР и "Малыш". Разум можно поставить только в кавычки, нужно большое воображение, чтобы так называть электронное устройство, способное выбирать дорогу в парке среди деревьев и ям и находить цель своего путешествия. Но в этом устройстве есть "мышцы", вернее, моторы и колеса, и минимум психики: модели предметов, качеств, действий, чувства (без эмоций!), рецепторы. Самое главное, есть СУТ – система усиления торможения, воспроизводящая сознание и подсознание. Кто еще может таким похвастать? Представьте только – Сознание и Подсознание! Не хватает нашим "разумам" самого пустяка: мало моделей, совсем мало – от 20 до 200 всего, мало связей – до 2000. Если сравнить с миллионами и миллиардами в мозге, то унизительно мало.

И в этом вся загвоздка. Нужно воспроизвести много моделей, способных давать энергию и передавать ее по связям на другие модели, чтобы образовались новые связи и была тренировка. Чтобы все модели имели связи с СУТ и подвергались ее регулированию. Пока невозможно создать разум с большим числом моделей, а без этого – лишь бледный суррогат, пригодный для демонстрации основных идей гипотезы об Алгоритме разума.

Неужели дело совершенно безнадежное?

Не думаю, хотя далек от излишнего оптимизма.

Мы попробовали два главных подхода: искусственный интеллект как программа на цифровой ЭВМ и как специальное электронное устройство, которое можно назвать "Аналоговый разум". Убедились, что на цифровой машине нельзя сделать сколько-нибудь сложный, универсальный разум, только специальные псевдоразумные программы. Аналоговый дает больше возможностей, но для этого еще нужно создать конструкции элементов и связей. Уверен, что искусственный разум возможен. Большинство кибернетиков думают так же, хотя мало кто представляет, что это такое.

Например, вопрос о чувствах. Зачем они искусственному интеллекту? Но интеллект, предназначенный для управления чем-то сложным, для достижения целей, должен руководствоваться критериями оптимизации, а эти критерии действуют как чувства "живых" разумов. Без них нет разума, если он перешагнул грань автомата.