Книжки М.М.Амосова

Відхилення. Алгоритми розуму

Складне життя, складна людина, важко зрозуміти навіть самого себе. Істина здається невловимою, коли говоримо про системи "типу живих".

Модель "безвідповідальна", вона може неймовірно спотворювати істину і здаватися при цьому цілком логічною. Найбільше це стосується словесних моделей. Математичні та фізичні моделі, особливо якщо вони діючі, більш достовірні, але й вони спрощують об'єкт з втратою його найважливіших якостей. По-справжньому справжні моделі ті, які я називаю "повними", за якими можна відтворити систему. Поки це доступно тільки у фізиці, хімії, техніці. Варто зробити крок у біологію - і моделі не "повні", а узагальнені. За фотографіями не зробиш жабу. Однак і неповна істина теж правомірна і корисна. Зробити жабу не можемо, але за науковими її моделям - відомостями з фізіології - можемо управляти деякими функціями.

Так, наприклад, лікують хворих.

Істина видобувається розумом, він же використовує істини (тобто моделі) у своїй діяльності.

Розум. Так багато вкладається в це слово, і так важко його визначити. Механізми розуму цікавлять вчених різних спеціальностей. Для психологів і фізіологів - це теорія їх науки, для кібернетиків - шляхи створення штучного інтелекту.

З позиції кібернетики розум - це апарат оптимального управління об'єктом через дії з його моделями. Приклад: лікар лікує, використовуючи фізіологічні моделі хворого організму, які суть знання. Звичайно, намагається управляти найкращим чином. Критерій оптимальності, щоб хворий одужав швидше і повніше.

Оскільки електроніка, втілена в комп'ютерах, дозволяє тепер створювати досить складні діючі моделі поза мозком, які можуть керувати об'єктом, то розум в такому розумінні може існувати без людини, відокремитися від нього. Його називають штучним інтелектом.

Філософи, кібернетики, люди інших професій часто обговорюють питання: чи може штучний розум бути розумнішими людини? На лекціях завжди це запитують. Наводять думку: "Раз штучний інтелект створює людина, як же він може стати розумнішим творця?" Сумніви безпідставні. Крокуючий екскаватор накопає землі незмірно більше, ніж усі люди, що його створювали. В результаті зусиль багатьох людей, з'єднаних певним чином, вийшла найпотужніша машина. Те ж і з розумовими зусиллями. Людина-творець створює моделі, втілює їх у речі, слова або в формули. Здається, якщо візьметься колектив учених і буде складати свої моделі певним чином, то може вийти штучний розум більш розумний, ніж кожен з його творців і всі вони, разом узяті. Все питання в цьому самому "складанні певним чином", в технології втілення та складання моделей. Так само точно, як і з екскаватором. Тепер він можливий, а півстоліття тому немислимий. Зараз немає технології "складання думок" у діючу модель розуму, але є вже її намітки... Штучний розум буде, у кібернетиків сумніву немає.

Складне становище в технології створення штучного інтелекту. Вона має два аспекти: з чого створювати моделі і як їх складати, щоб вони працювали розумно.

"З чого" - це код моделей, це фізика елементів. У клітині - триплети, їх 100 мільйонів, в мозку - нейрони, їх більше 10 мільярдів, а в штучному розумі? Питання ще не вирішене. Поки є одна реальність - засоби електроніки. Не буду піднімати цю тему, але поки немає ефективної заміни нейрона. Звідси випливає маса труднощів, які живлять скептиків.

Як складати моделі? Щоб забезпечити ці самі "дії" з ними, ефективні та надійні?

Послідовність дій позначається ємним словом - алгоритм. Воно вже увійшло в життя. Порядок вирішення завдання. Що після чого робити, які і де взяти відомості. Алгоритм розуму має порядок дій з його моделями.

У мене старий інтерес до цієї теми, ще з інститутських років. Все хотілося структурно (модельно) уявити собі, як все це відбувається: думки, бажання, творчість, воля, тобто все, про що словами пишуть психологи. Тепер, думаю, знаю, як це відбувається. Наївні вихваляння нікого не переконають: потрібні докази. Їх можна отримати через нейрофізіологію і через створення моделей інтелекту - через кібернетику. Я бачу саме цей реальний шлях - другий. Фізіологія довго ще буде демонструвати лише окремі "шматочки" психології, тому що в корі мозку більше 10 мільярдів клітин. Охопити записами і вимірами навіть малу частину неможливо. Поки неможливо.

Правда, побудова штучного інтелекту, рівного людському по потужності, ще не доведе, що наш мозок працює так само, як машина, але просуне розуміння психології. Так мені здається.

На початку 60-х років я спробував створити гіпотезу про загальні механізми розуму. Вона покладена в основу великої серії моделей спрощеного інтелекту, створених в нашому відділі біокібернетики. Було багато публікацій, захищені дисертації. Остання книга - "Алгоритми розуму".

Спробую перелічити основні ідеї своєї гіпотези.

Розум призначений для управління об'єктами. Для цього йому необхідні допоміжні пристрої: рецептори - органи чуття - датчики, щоб сприймати як об'єкт, так і суб'єкт розуму, своє тіло. Розуму потрібно чимось впливати на об'єкт: органи руху, ефектори, м'язи або машини. Вони покликані посилити мізерну міць керуючих сигналів, наприклад, нервових імпульсів. Для потужності потрібно "тіло". Якась силова установка, яка видобуває енергію для розуму і для допоміжних пристроїв. Енергія добувається з різних джерел. Тварини отримують її з їжі. Штучний інтелект користується електрикою....

Розум дискретний: діє "порціями" - "так", "ні". Але не зовсім так. Поряд з цим йдуть безперервні або повільні процеси, що міняють "силу відповіді".

Розум управляє об'єктом через моделі. Це вже говорилося. Але моделі структурні. Тобто вони повинні бути представлені фізичною просторовою структурою: геометричними фігурами, що відображають просторовий об'єкт. Питання про спосіб відображення дуже складне. Цифри в ЕОМ або слова в описах витягують "геометрію" в рядок, але, щоб модель почала діяти, рядки знову треба представити просторовою структурою.

Важливо поняття прохідності (або опору) зв'язку: від цього залежить міцність, стійкість самої моделі. Це особливо важливо для мозку, в ньому величезна надмірність зв'язків між нейронами. Одні прохідні від народження, вони складають моделі безумовних рефлексів, інші утворюються в процесі навчання - умовні зв'язки Павлова. Ними створені всі моделі образів, все, чому навчається індивід за життя.

Принцип тренуємості зв'язків: вони зміцнюються при вправах і тануть, якщо ними не користуватися.

Зв'язки змінної прохідності повинні дати складні комбінації з моделей різного розміру і міцності. Приклад - фрази зі слів. Слова добре запам'ятали, моделі їх міцні. Фрази утворюються неміцними зв'язками. Але їх можна закріпити вправами. Так запам'ятовуються вірші, приказки, цитати. Зв'язки дають нам моделі різної узагальненості, чіткості.

Зв'язки об'єднують їх за різними ознаками.

Всяка довгострокова пам'ять виражається міцними зв'язками.

Активність моделей. Цей принцип дорівнює принципу структурності моделей. У корі мозку активність моделей виражається числом нервових імпульсів, які видаються нервовими клітинами і циркулюють по зв'язках моделі. Будь-яке використання моделі можливо тільки при підвищенні її активності. Поки вона неактивна, вона спить. Всі дії з моделями виражаються в зміні активності. Для управління моделями потрібно не тільки швидко підвищувати, але і знижувати активність. Тому в розумі існують (повинні існувати) не тільки активізація - збудження, а й активне зменшення її - гальмування. У мозку фізіологам давно відомі ці процеси.

Одною з найважливіших якостей живої клітина є її здатність до тренування. Тренованість нервової клітини переноситься на тренованість цілої моделі.

Нейрони в різних частинах мозку, що виконують різні функції, володіють різною вихідною активністю і настільки ж різною тренованістю. Тому одні частини мозку стають джерелами активності або гальмування для інших: в ньому є активізуючи і гальмівні системи.

І, нарешті, про механізм діяльності розуму.

Тепер всі звикли до автоматів: кинув монету - отримав склянку води або газету, але тільки певну монету, а не шматочок металу. Датчик повинен її розпізнати і включити механізм дії. Жорстко запрограмована проста схема, схожа на рефлекс: "Подразник - дія". Мета закладена в зв'язку. Стимуляція - в монеті. Вся розумність обмежена розпізнаванням і включенням. Потім пішло ускладнення автоматів: різні монети, різні вимоги користувача, різні дії. Складність в системі перемикання, "розуму" не додалося.

Характерна особливість: автомат діє "порціями": подразник - закінчено дію. Так само діє простий рефлекс. Подальше виражається в розвитку блокування; механізм дії затримується, якщо умови невідповідні. Блокування - це гальмування. Але замість гальмування може бути активація: умови самі включають дії.

Тепер ми вже маємо чотири компоненти: подразник (монета), дія (вода). Стимул - умова, що активізує цей механізм, гальмо - умова блокуюча. Якщо піти ще далі, то можна уявити, що від одного і того ж подразника можуть включатися різні і навіть протилежні дії-все в залежності від співвідношення стимулів і гальм.

Порцію дії з включенням психіки я назвав функціональним актом (ФА). Це ланцюжок обов'язкових елементів, дій з моделями, коли кожен наступний етап включається від попередніх, але за участю стимулів і гальм. Той же сенс, що в простому рефлексі (подразник- дія), тільки одну ланку замінено кількома. Ось ці ланки:

Сприйняття - аналіз мета - планування - рішення - дія.

Найважливіше: у кожному присутні стимули і гальма і використовуються моделі.

Сприйняття - це настройка органів почуттів, рецепторів. Подивитися, прислухатися, помацати. В результаті в мозку друкується тимчасова модель об'єкта і всієї обстановки.

Аналіз - відключення рецепторів і дослідження того, що побачили. Насамперед розпізнати. "Що таке?" Це означає порівняти модель в тимчасовій пам'яті з моделями в пам'яті постійній. Як це відбувається в мозку - питання складне, не будемо уточнювати. Приблизно так: вибирається схожа модель. Розпізнавши, потрібно оцінити по почуттях - корисно чи ні. Якщо "так", то слід прогнозувати, уявити, що буде з об'єктом з урахуванням умов, ситуації. В результаті активізуються кілька моделей. Почуття повинні підказати (вибрати), що можна отримати в даній ситуації, визначити бажання і мету. Мета - це модель майбутнього стану об'єкта, яка дає максимум задоволення почуттів (потреб). Бажання - це елементарна дія, щоб здійснити мету. Пам'ять (досвід) підкаже варіанти: що може дати об'єкт і ситуація, а почуття повинні вибрати найприємніший.

Коли дія проста, а бажання сильне, то воно йде відразу за аналізом. Якщо ж мета лежить подалі і умови складні, то потрібен наступний етап - планування. Інакше - вибір варіантів дій: як дістатися до мети, як це зробити швидше з мінімумом сил і неприємностей... Для цього в пам'яті є варіанти дій, розділені на етапи, і для кожного - відповідні труднощі. Варіанти прораховуються по балансу почуттів: як сильно хочеться і як важко досягти. Якщо плюсів більше, ніж мінусів, то йде наступний етап, найбільш драматичний - рішення. Насправді він найкоротший: потрібно просто включити виконання вже обраного плану дії. Але... для цього вже треба напружитися. Справді, поки аналізуємо і плануємо, все досить безвідповідально - можна все закреслити і нічого не робити. Напруга, тобто активність моделей, для цього не дуже велика - тільки щоб згадати, витягти з пам'яті. Інша справа - зважитися діяти, тут вже треба долати опір об'єкта, напружувати м'язи. Тому рішення - це вже старт дії.

Сама дія являє собою виконання плану і пов'язана з труднощами, передбаченими і несподіваними. Вона обов'язково вимагає напруги досить сильних почуттів, які забезпечують його активністю.

Рух збудження, активація моделей - від етапу до етапу, Функціональний Акт (ФА) йде як "по рейках". Якщо "шлях", тобто зв'язки, добре вторований багаторазовою вправою, натренований, то ФА йде легко і багато стимулів не потрібно. І, навпаки, все нове важко.

Ще одне важливе при моделюванні поняття - реальність. Реальна дійсність збуджує почуття залежно від її значущості для нас: в сенсі задоволення потреб. Почуття - стимули для дій: чим сильніше почуття, тим більшу напругу воно може зумовити.

Майбутнє теж викликає почуття і теж є стимулом для дій. Більшість наших дій викликано саме майбутніми подіями, нагородами або труднощами. Ми перебуваємо в сьогоденні, а в той же час живемо, діємо, напружуємося для майбутнього. Вчимося, щоб працювати, отримувати і віддавати, отримувати інші задоволення - в майбутньому. Займаємося наукою, розраховуючи на результат і задоволення - в майбутньому. Коли це "майбутнє" приходить, стає справжнім, воно виявляється таким коротким порівняно з довгим очікуванням. І навіть задоволення від його досягнення зазвичай набагато менше, ніж думали, коли напружувалися... Так дивно побудований розум.

Значимість майбутньої події - нагороди або покарання, в сенсі збудження почуттів і бажань (стимулів) - визначається двома показниками: ймовірністю звершення і часом очікування.

Імовірність майбутнього ми визначаємо за досвідом і знанням, але за участю риси особистості - "ступеня оптимізму". Песиміст завжди перебільшує ймовірність поганого і применшує хороше. Оптиміст навпаки.

"Фактор часу" - скільки чекати і як це впливає на стимули - теж залежить від особистості. Нетерплячі здатні напружуватися, якщо нагорода скоро. Завзяті готові працювати роки, коли бачать шанси на успіх...

Так виходить, що ці зовсім особистісні риси - оптимізм і терпіння - закладаються в алгоритм розуму, як, втім, і почуття. Закладаються не словами, а цифрами - коефіцієнтами часу та ймовірності звершення. Вони фігурують при розрахунку стимулів і гальм, коли йде планування майбутніх дій, перед тим як прийняти рішення.

Функціональний Акт. Він може бути найпростішим і коротким, наприклад, моргнути. Може розтягнутися на багато років у особливо наполегливих і цілеспрямованих. Довгі ФА складаються з коротких, ті, в свою чергу, з ще більш коротких, і так до окремих рухів. Це називається ієрархія ФА (або поверхи). Кожен короткий має свою приватну мету, вона сама - частина загальної мети "головного" ФА. Те ж і з стимулами: короткі дії мають приватні стимули, але, крім того, запозичують частину "головних" стимулів від загального ФА.

Людиною рухають потреби-почуття і так звані переконання. Подробиці про них ще попереду. Поки скажу: вони різні і навіть суперечливі. Від них - різні ФА, що заважають і суперечать один одному. Кожен побудований за поверховим принципом.

Ось і виходить, що в мозку людини постійно тісняться плани багатьох Функціональних Актів: частина з них підпорядкована по поверхах, частина співіснує мирно, інші активно протидіють. Поспостерігайте за своїми думками і діями і виявите цю складну мозаїку, в якій в кожен момент доводиться вибирати один ФА. Тому що робити можна що-небудь одне, потрібно закінчувати один ФА або щонайменше його окремий етап.

Повернуся ще раз до цих етапів. Вони двох видів. В одних моделі замикаються на зовнішній світ і включають рецептори і ефектори (м'язи) - це сприйняття і дії. Інші етапи, як аналіз і планування, цілком "уявні", вони являють тільки дії з моделями в пам'яті без участі рецепторів і м'язів. Ці етапи теж вимагають стимулів - теж потрібна енергія, щоб пробити опір зв'язків між моделями в пам'яті, але все ж набагато менше, ніж для рухів, що долають опір зовнішнього світу.

Придивіться до себе, і ви помітите, що більшість ваших ФА виявилися незакінченими і зупинилися на "уявних" етапах. Побачили щось або згадали, оцінили, з'явилося бажання, мета, почали навіть планувати, але коли прикинули, скільки "за" і "проти", то виявилося, що стимулів явно мало. Доводиться відмовитися від мети... ФА закінчився нічим. Але в пам'яті він на деякий час збунтувався і може ще стати в нагоді за інших обставин...

Як же розібратися у всій цій величезній плутанині моделей? Моделі організовані зв'язками по найрізноманітнішим принципам. Наприклад, моделі одного об'єкта, але різної узагальненості, або за належністю до одного ФА, або пов'язані єдністю часу, дій, простору, почуттів. Кожна модель має якусь власну активність, її первинні імпульси намагаються пробитися на інші моделі, долаючи опір зв'язків. Серед малозначних, напівзабутих предметів-моделей з низькою активністю підносяться сильні генератори збудження - такі, як почуття і бажання. Або предмети, з ними пов'язані або плани важливих дій, образи їхніх цілей. Вся ця маса моделей взаємодіє одна з одною і прагне вийти на дії через відповідне "рішення"... На жаль! Дії обмежені і жорстко пов'язані своїми моделями: є завчені рухи, ними доводиться обмежуватися. Коли йде одна послідовність дій, то інші вже не можуть в них впровадитися: для цього потрібно зупинитися і спроектувати інший Функціональний Акт.

Не знаю, чи зрозуміло я пояснив, який страшний безлад коїться в корі мозку з цими моделями. Щоб був толк, щоб людина або тварина могли вибрати найважливіший для нього ФА і довести його до кінця, до мети, повинен бути якийсь механізм, що оберігає його від всіх інших моделей, які виступають зараз як перешкоди.

Модель

 

Такий механізм я придумав майже двадцять років тому для наших моделей штучного розуму. Назвали його СПГ - система посилення гальмування (російською мовою СУТ – система усиления торможения).

Сенс СПГ полягає в припущенні додаткового посилення однієї найактивнішої моделі розуму і відповідного гальмування всіх інших. Посилення підключається до обраної моделі тільки на короткий момент, з тим щоб наступного обов'язково підключитися до нової, знову-таки найактивнішої. У короткий інтервал перемикання СПГ на іншу модель посилення як би не діє, а активність всіх моделей встановлюється згідно з їх власними умовами: рівнем самостійної активності (збудження). Модель, посилена підключенням СПГ в момент, що передував, отримує деякий приріст власної активності, яка здатна передаватися на інші моделі за існуючими уторованим зв'язками. Таким чином, факт підключення СПГ залишає післядію ще на кілька циклів і додатково тренує модель.

Найактивніша (збуджена) модель - це найбільш значуща, важлива в даний момент. Зазвичай вона стає такою по своїм зв'язкам з сильними почуттями. Другий фактор - її власна тренованість в процесі попередньої діяльності. Так відбувається, що найважливіша отримує ще прибавку активності від СПГ, а у всіх інших, менш важливих, активності зменшується. Секрет у тому, що посилення підключається тільки на момент і другий раз може повернутися лише через кілька циклів. Таким чином, весь час відбувається "переділ" посилення і може "висунутися" нова модель, що стала важливою до цього моменту.

На схемі показана система посилення гальмування (СПГ). В даний момент в "свідомості" модель Р2. Наступною буде, ймовірно, Д2, так як вона отримує енергію від Р2 по добре второваному зв'язку і при черговому перемиканні СПГ виявиться найсильнішою.

СПГ дозволяє змоделювати психологічні поняття. Ось як це виглядає в модельному вираженні.

Думка: модель, посилена в даний момент. Поспостерігайте за своїми думками і переконайтеся - вони можуть бути представлені образом, почуттям, дією, відчуттям, словами, що позначають ці поняття. Все це моделі. Думку не можна утримати на одному предметі, бо СПГ перемикається на інші. Але до першої думки можна повернутися через кілька "відволікань". Чим частіше ми повертаємося, тим сильніше стає думка, поки не перетвориться на нав'язливу - наслідок тренування моделі. Ми забуваємо її, коли життя змушує перемикатися на інші, більш значущі предмети.

Увага: сам механізм перемикання СПГ на найбільш значущу в даний момент модель. Тому говоримо: привернули увагу. Це може бути предмет, його якість, спогад, будь-яка думка.

Свідомість: ланцюг посилених СПГ моделей, найбільш значущих, "що побували думками" і що запам’яталися у своїй послідовності. Зазвичай цей ланцюг відображає визначення самого себе у просторі, часі, стосунки з навколишнім, власних дій і навіть думок.

Підсвідомість. Скільки суперечок йшло навколо цього поняття! Суть підсвідомості всім тепер відома: є дії, які йдуть як ніби без попередніх планів. Ми виявляємо їх вже після виконання або навіть зовсім не помічаємо. Зазвичай це короткі дії, добре завчені.

У наших моделях інтелекту підсвідомість відтворюється легко: це рух активності між моделями, не посилює СПГ. Вони, навпаки, пригальмовані, але не настільки, щоб заглушити будь-яку активність. Тому в підсвідомості можливі цілі функціональні акти, якщо беруть участь в них моделі та зв'язки між ними добре натреновані. Зазвичай це стосується простих коротких процесів, що протікають по типу: "побачив - зробив". Так, ми можемо йти і думати про складне і важливе: крокуємо механічно, куди ступити - вибираємо через підсвідомість. Всі завчені прості рухи регулюються в підсвідомості, свідоме - лише саме включення ФА, що складався з послідовності однорідних простих дій, наприклад, кроків. Подивіться на свій завчений ранковий розпорядок дня... Хіба ви думаєте про кожний рух? Павлов назвав щось подібне у собак "динамічний стереотип".

Підсвідомість відіграє величезну роль. Не тільки тим, що здійснює завчені рухи. Головне, в підсвідомості готуються моделі для свідомості. Саме серед пригальмованих від СПГ моделей відбувається обмін енергією, підсумовування її на "перехрестях" зв'язків, так що в результаті якась модель стає настільки активною, що при наступному "переділі енергії" СПГ вибирає саме її. Вона стає думкою. Кожен знає ці дивні "дикі" думки, що виникають поза всяким зв'язком з попередніми і з обстановкою. Ми дивуємося раптово згаданому слову або образу: "Звідки воно взялося?" І часто не знаходимо джерел. Все це гра підсвідомості. У ній слово набуло активності, необхідної для "захоплення" СПГ. Нам такі думки здаються випадковими, а насправді вони зумовлені ситуацією руху активності за моделями. Простежити її ми не можемо: вона, як айсберг, - 90-95 відсотків під водою, приглушена, а не посилена з боку СПГ. Більшість почуттів також діє з підсвідомості, постачаючи енергією інші моделі і таким чином спрямовуючи поведінку.

Крім того, в підсвідомості відбувається "автоматичне" стеження за деякими об'єктами зовнішнього світу: свідомість залучається, якщо зміни в них досягнуто якоїсь межі.

Підсвідомість - велика річ!

Тоді, можливо, саме вона й визначає всі наші вчинки? Цього я не скажу. Ланцюжок посилених СПГ моделей направляє рух думки, тому що вони посилають енергію "попереду себе" по асоціативним зв'язкам. Тому велика частина думок все-таки "зв'язкові", можна простежити, звідки вони взялися. Це - свідома поведінка і мислення. У ньому теж бере участь підсвідомість, але вона не є "головним двигуном".

Все, що я поки писав, викладаючи гіпотезу про механізми розуму, має місце як у людини, так і у тварин. Далі підуть відмінності. Мабуть, вони пояснюють особливості "нової кори" в лобових долях мозку людини. Її клітини і їх зв'язки мають підвищену тренованість. Від цього подовжилася пам'ять. Фізіологи визначили: у людини дуже швидко утворюються умовні рефлекси. Ми здатні запам'ятати довгу послідовність звуків, наприклад, фразу, щоб реагувати на неї як на єдине ціле. Собака запам'ятовує лише слова, з великими труднощами - їх короткі поєднання. Ще у людини відмінна рухова система: гортань і руки. Це не просто інструменти, їм відповідають великі моделі складних рухів. Наслідком розвитку з'явилися мова і праця.

"Нова кора" визначила три якості мозку: високу здатність до навчання, виховуваність і творчість.

Учитися: здатність запам'ятати те, що бачив і що зробив. Перекласти моделі з тимчасової пам'яті в постійну і накопичувати їх у великій кількості.

Виховуваність: здатність змінювати активність вроджених потреб - почуттів і створювати нові центри високої активності, що направляють поведінку. Інакше: змінити вроджені стимули і гальма. Та і інша властивість заснована все на тій же підвищеній тренуємості клітин і зв'язків.

Основа всього - творчість. Його можна трактувати як створення нових моделей в корі мозку. Це або нова комбінація з простіших відомих елементів або узагальнення ряду схожих подібних моделей, тобто нове поняття. Найпростіша творчість є й у тварин, вони випадково відкривають нові прийоми (поєднання рухів) і запам'ятовують їх, якщо вийшли вдалі. Біда в тому, що вони майже не поширюються на інших і вмирають разом з "винахідником". Правда, у тварин є механізм наслідування, за рахунок цього вони навчаються від батьків прийомам захисту і добування їжі. Частково передаються і творчі знахідки, але питома вага їх мізерна.

Інша справа - людина. Стихійна творчість їй органічно притаманна. Модель-думка, що "Випадково" потрапила у свідомість пам'ятається деякий час, і якщо за нею слідують інша і третя моделі, то фіксується і їх послідовність. Так стихійно можуть створитися і запам'ятатися нові корисні поєднання моделей, відбувається акт творчості. На вищому ступені розвитку суспільства виробився більш ефективний спеціальний алгоритм творчості, наприклад, конструювання, якому можна навчитися.

Шляхом стихійної творчості людина створила мову - поєднання звуків, що є моделями образів, які можна передати іншим. Сигнали притаманні всім тваринам, але людська мова дозволила різко збільшити їх різноманітність та інформативність.

Знаряддя праці і боротьби разом з мовою перетворили тваринну зграю "пралюдей" в цілісну систему зі своїм кодом і набором моделей - в суспільство. Далі воно вже підтримувало саме себе: нові члени вчилися спочатку за рахунок рефлексу наслідування, потім - за спеціальною програмою навчання, коли товариство "усвідомило себе". Прогрес пішов швидко після винаходу писемності. Ланцюг моделей вже не переривався зі смертю людини, а залишався жити в письменах.

Значення мови величезне: це економний код для вираження складних образних моделей, засіб спілкування та зберігання інформації, навчання і виховання. Внутрішня мова - найважливіший важіль самовдосконалення.

Поступово ми впритул підійшли до питання про стимули і гальма. Досі вони розумілися абстрактно: є стимули, що дають позитивну енергію для напруги, і є гальма, які таку енергію нівелюють, знищують. Прийшов час розібратися, як вони виглядають.

Енергія для дії з моделями, тобто для включення нової моделі або різкого підвищення її активності, черпається з чотирьох джерел.

Перший - зовнішній світ. Він збуджує нервові клітини органів чуття (вухо, око, шкіра), і ця активність йде по "вродженим рейках", на клітини мозку і далі, по етапах функціональних актів. Картини світу віддруковуються у вигляді часової моделі, від неї збуджуються моделі постійної пам'яті, які служать для розпізнавання і прогнозування, оцінки і так далі.

Друге джерело - власна активність нервових клітин або моделей з них. Вона властива кожному нейрону, але якщо він не отримує енергії від інших клітин, то активність знижується до мінімуму. І навпаки, якщо клітину змушують діяти ззовні, то вона тренується і її власна активність сильно зростає. Настільки зростає, що ансамблі з таких клітин, будучи замкнуті одне на одного, можуть взаємно підтримувати високе збудження.

Третє джерело виходить з попереднього: це "переконання". У модельному вираженні переконання - це активні, натреновані частим використанням словесні формули, що визначають, "що таке добре і що таке погано". Вони служать стимулами і гальмами, виступаючи як координати свідомості: всі плани ФА людина перевіряє по їх відповідності з правилами моралі, етики, рекомендаціями авторитетів та інше. Але не тільки. Переконання самі стають джерелом ФА, спонукаючи людину до активних дій в ім'я ідей.

Нарешті, четвертим, могутнім джерелом "розумової енергії" є біологічні потреби. Додам відразу, щоб не звинувачували мене в біологізації людини: "змінені громадським вихованням". Людина - суспільна істота. Але разом з тим вона і частина природи, вона і біологічна істота.

Потреби (почуття) структурно закладені в нервових центрах. Їх нейрони дуже активні від природи, але отримують збудження з тіла - від рецепторів і із зовнішнього середовища. Ці подразники можуть гальмувати центри - потреба насичується - або, навпаки, - збуджувати. Найпростіший приклад - потреба в їжі і почуттях - голод і насичення. Довго немає їжі - глюкоза витрачається, рівень її в крові падає, це вловлюється центром голоду, він активізується і "вимагає їсти". Допомагають і рецептори з порожнього шлунку. Наїлася людина, рівень глюкози підвищився, шлунок наповнений, збуджується центр насичення, а голоду - гальмується.

Набагато складніше пояснити такі потреби, як спілкування. Теж, мабуть, є центри, але збуджуються вони не прямо від рецепторів зору або слуху, а від уже обробленої розумом інформації про живі об'єкти, що належать даному виду. Якщо сказати просто, то центр спілкування збуджується, коли людина довго не бачить, не чує і не розмовляє з іншими людьми: все одно що не їсть. Виникає потреба шукати товариства, виражена досить невизначеним почуттям туги по людях. Якщо отримати "порцію" спілкування, центр гальмується і людина може спокійно насолоджуватися самотністю. Щоб все це уявити модельно, потрібно допустити, що образ людини, а не тварини або предмета спочатку закладений в мозку, так само як закладені клітини, що сприймають глюкозу. Мені поки неясно, як це зробила природа.

Тепер спробуємо розібратися в самих потребах і почуттях. Почнемо з номенклатури: якщо люди винайшли декілька сотень слів для назви почуттів, то це не означає, що їх (почуттів) так багато. Більшість назв позначає їх комбінації, сприймається як одне.

Ми виділяємо для моделювання три види: інстинкти, складні рефлекси, інтегральне почуття "приємно-неприємно". Про перші два буде розмова в розділі про особистість, а про останній потрібно сказати тут.

Інтегральне почуття "приємно-неприємно" представлено нервовими центрами в декількох місцях підкірки. Мені здається, що на них замикаються всі приватні почуття, їх позитивні половини - на "приємно", негативні - на "неприємно".

Алгоритм розуму передбачає, що це інтегральне почуття є головним регулятором поведінки: людина завжди прагне досягти максимуму плюсів - підвищити рівень приємного або хоча б зменшити неприємне.

На центрах "приємно-неприємно" підсумовується стан всіх приватних почуттів, точніше, їх позитивних і негативних складових. У результаті виходить деяка сума з позитивним чи негативним знаком. У моделі ми називаємо це "рівень душевного комфорту", РДК.

У почуття є один ворог і друг: адаптація. Жодне з почуттів не тримається на піку довго, обов'язково прагне до нульової лінії. До рівноваги. Механізм адаптації неясний (принаймні для мене), але її існування не викликає сумніву, і вона необхідна в моделі. Так і існують два протилежні процеси: тренування, що збільшує активність, і адаптація, яка зменшує її.

 

Кілька слів про емоції. Їх часто плутають з почуттями - і правда, відмежувати важко. Де закінчується страх і починається жах? Те ж з роздратуванням і гнівом, з поганим настроєм, смутком і горем. Різниця ніби кількісна, але емоція щось додає до почуття. Думаю, що ця добавка - потужне включення гормонів (адреналін?), що змінюють регуляцію тіла і самого мозку. СПГ збуджена, свідомість швидка і напружена, підсвідомість задушено - панує крайній суб'єктивізм. Діє те почуття, від якого включилася емоція. Природа створила емоції для крайніх випадків, коли під загрозою саме існування тварини. Щоб зосередити всю міць на головному напрямку, а другорядне відключити: на все не вистачить. Втім, це стосується гніву і жаху. Радість і горе діють м'якше, але й там обрані моделі дуже збуджені, інші гальмуються.

Чи потрібні емоції для всякого, наприклад штучного розуму? Навряд чи... Цілком досить почуттів.

Ще питання: характер. Поняття з дуже розпливчастим змістом. У моделях потрібна точність. Ми визначаємо характер як здатність до напруг - за їх величиною і за тривалістю. Напруження - це рівень активності моделей, пов'язаний з властивістю нейронів і СПГ. Різну силу характеру можна представити через вимір його слабкості. У слабких людей підвищена стомлюваність, вони не можуть розвинути напругу і утримати її. Сильні як би нечутливі до стомлення, тому здатні робити набагато більшу роботу. Так само, як з хоробрістю: її можна виразити через нечутливість до страху. Втім, це тільки моделі. Як йде справа з характером в "живому" розумі, сказати не можу.

На цьому можна закінчити спрощений виклад гіпотези про алгоритм розуму. На жаль, реально відтворити набагато важче, ніж придумати. Але гіпотези допомагають у пошуках істини.

У створенні штучного інтелекту ми, співробітники відділу біокібернетики (Ернст Михайлович Куссуль, Лора Михайлівна і Олексій Михайлович Касаткіни і я), не дилетанти. Зроблено кілька діючих моделей на ЕОМ (наші РЕМ, МОД та інші), зроблені два саморушних візки з "розумом" - ТАІР і "Малюк". Розум можна поставити тільки в лапки, потрібна велика уява, щоб так називати електронний пристрій, здатний вибирати дорогу в парку серед дерев і ям і знаходити мету своєї подорожі. Але в цьому пристрої є "м'язи", вірніше, мотори та колеса, і мінімум психіки: моделі предметів, якостей, дій, почуття (без емоцій!), Рецептори. Найголовніше, є СПГ - система посилення гальмування, що відтворює свідомість і підсвідомість. Хто ще може таким похвалитися? Уявіть тільки - Свідомість і Підсвідомість! Бракує нашим "розумам" самої дрібниці: мало моделей, зовсім мало - від 20 до 200 всього, мало зв'язків - до 2000. Якщо порівняти з мільйонами і мільярдами в мозку, то принизливо мало.

І в цьому вся заковика. Потрібно відтворити багато моделей, здатних давати енергію і передавати її по зв'язках на інші моделі, щоб утворилися нові зв'язки і було тренування. Щоб всі моделі мали зв'язки з СПГ і піддавалися її регулюванню. Поки що неможливо створити розум з великим числом моделей, а без цього - лише блідий сурогат, придатний для демонстрації основних ідей гіпотези про Алгоритм розуму.

Невже справа абсолютно безнадійна?

Не думаю, хоча далекий від зайвого оптимізму.

Ми спробували два основних підходи: штучний інтелект як програма на цифровій ЕОМ і як спеціальний електронний пристрій, який можна назвати "Аналоговий розум". Переконалися, що на цифровій машині не можна зробити скільки-небудь складний, універсальний розум, тільки спеціальні псевдорозумні програми. Аналоговий дає більше можливостей, але для цього ще потрібно створити конструкції елементів і зв'язків. Упевнений, що штучний розум можливий. Більшість кібернетиків думають так само, хоча мало хто уявляє, що це таке.

Наприклад, питання про почуття. Навіщо вони штучному інтелекту? Але інтелект, призначений для управління чимось складним, для досягнення цілей, повинен керуватися критеріями оптимізації, а ці критерії діють як почуття "живих" розумів. Без них немає розуму, якщо він переступив межу автомата.