Розум.

Спочатку декiлька слiв про Iстину. Теоретично - iстина - це сам об'єкт, його структура, функцiї, якостi. Практично - це моделi об'єкту вiд словесних описiв i математичних формул до фiзичних пристроїв iмiтуючих оригiнал. Iстини створюються розумом, є його приналежнiстю, i зрозумiлi тiльки iншим розумам, що мають в пам'ятi елементи моделей.

Розум - це апарат керування об'єктами через дiї з моделями, по критерiях оптимальностi, що вiдбивають Цiльовi Функцiї (ЦФ) суб'єкту Розуму.

У розумi немає нiякої мiстики, вiн вiдтворюється технiчними засобами. Питання лише в доступнiй складностi.

Еволюцiя розуму вiдповiдає бiологiчнiй: вiдбувається нарощування ЦФ i потреб, тобто критерiїв, з'являються новi "прошарки" структур i функцiй, новi коди моделей (гени, нейрони, слова, технiка) i ускладнюються програми керування. Найпростiший розум є вже в клiтинi у виглядi набору генiв. Таким рiвнем став мозок тварин, потiм мозок людини, а ще далi - уряди держав. У перспективi - Штучний Iнтелект техногенних спiвтовариств.

Атрибутами розуму служать - а)"Мозок" - вмiстилище моделей у пам'ятi i програм. б)Рецептори - органи сприйняття. в)Ефектори - органи впливу (наприклад, м'язи). г)"Тiло" - як джерело енергiї. д)"Критерiї" у виглядi ЦФ виражених моделями потреб i мотивiв, закладених в особливих "центрах" мозку пов'язаних iз тiлом i зовнiшнiм свiтом.

В подальшому описi механiзмiв розуму я буду орiєнтуватися на розум людини.

Користуючись поняттями лiнгвiстики, модель у розумi можна позначити як "слово", активнiсть - як одна додаткова "буква". Якщо вона зi знаком мiнус, то це вказує на гальмування моделi, зниження її збуджуваностi, що перешкоджає активацiї. Зв'язки - це "адреси" слiв, опiр зв'язку - це "буква" при адресi. Декiлька моделей-слiв об'єднаних добре проходжуваними зв'язками, можуть виступати як єдине цiле - це "фраза". Слова i фрази з рiзною активнiстю й об'єднуючi їх зв'язки з рiзною прохiднiстю утворять мережу "iз значенням" - "текст". На її "входах" знаходяться рецептори, на "виходах" - ефектори, органи впливу на середовище. Моделi - "слова", "фрази" i короткi "тексти" можуть взаємодiяти один з одним як окремо, так i разом, з акцентами - "буквами" посилення - на деяких частинах ансамблю, що визначають новий змiст.

Дiї з моделями в мозку - це змiна їхньої активностi - збудження. Вона генерується елементами (нейронами), викликається впливом вiд рецепторiв, критерiїв-почуттiв, сусiднiх нейронiв, передається по зв'язках у виглядi сигналiв - нервових iмпульсiв - на iншi моделi - ("букв, слiв, фраз, текстiв"), активуючи їх, i загасає в подоланнi опори зв'язкiв - синапсiв. У "живих розумах" поряд iз порушенням є присутнiм її антипод - гальмування. Воно активно "глушить" порушення i важливо для забезпечення послiдовностi вмикання моделей i блокування перешкод iз боку iнших, "вiдпрацьованих" i конкуруючих моделей.

Головним джерелом активностi є центри почуттiв, похiдних вiд потреб i бажань, що втiлюють ЦФ. Вони спрямовують рух активностi по моделях мережi вiд "входiв" до "виходiв". Виходить так: Розум управляє об'єктами, а почуття управляють самим розумом.

Нейроннi моделi мають одну найважливiшу властивiсть: вони спроможнi до тренування, що пiдвищує їхню власну активнiсть, причому мiж ними утворюються новi зв'язки. За рахунок цього розум (мережа!) увесь час змiнюється, перетворює себе. У цьому суть пристосування i творчостi. I це теж самоорганiзацiя.

Еволюцiя виробила Загальний Алгоритм Розуму (ЗАР), що втiлюється в послiдовнiй активацiї "порцiї керування", я назвав їх Функцiональнi акти (ФА). Уся дiяльнiсть розуму представлена ФА рiзної складностi (i узагальненостi?), вiд простого рефлексу до творчостi, що манiпулюють як моделями образiв, так i моделями зi слiв (у людини). Фiзiологiчною основою для ФА є введене П.А.Анохiним поняття "Функцiональна Система"

Типовий ФА складається iз самостiйних етапiв: сприйняття, розпiзнавання, прогнозування, оцiнка, цiлеполагання, планування, рiшення, дiї, запам'ятовування. Кожний етап ФА має свою програму, i потребує в активацiї своїх моделей вiд попереднiх етапiв, вiд узагальненої моделi цiлiсного ФА, вiд потреб i мотивiв, похiдних вiд ЦФ суб'єкта розуму.

Потреба - це почуття, що виступає як регулятор, що вiдбиває ступiнь досягнення ЦФ. Наприклад, голод або страх для ЦФ виживання. Насичення потреби вимiрюється почуттям "Приємно" вiд сигналiв з органiв тiла (наприклад, iз шлунка) або з зовнiшнього середовища (зникнення ворога). Сумацiя компонентiв "Приємно - Неприємно" вiд потреб усiх ЦФ на даний момент, складає "Рiвень Душевного Комфорту" (РДК) суб'єкта Розуму - iз знаками "плюс" або "мiнус".

Мотиви (або бажання) - це "почуття дiй". Для задоволення кожної потреби, вираженої специфiчним почуттям, є своя "елементарна дiя" - бажання, мотив. Для голоду це - "є" (харчуватися), для страху - бiгти, битися, для допитливостi - шукати, дослiджувати, для лiдерства - командувати. I таке далi. Мотиви дають енергiю для програм рухiв.

Докладнiше етапи ФА виглядають так:

1. Сприйняття являє собою кодування рецептором енергiї вiд об'єкта (подразника) i створення його "первинної моделi" у тимчасовiй пам'ятi, "прив'язка" її до координат простору та налагодження рецептора.

2. Розпiзнавання - пошук у постiйнiй пам'ятi та активацiя схожої моделi-еталона, "прив'язаної" зв'язками до моделей потреб i середовища - її об'єктiв, властивостей, функцiй. Через модель-еталон первинна модель сама визначається в системi iнших, у тому числi i моделей потреб i мотивiв.

3. Прогнозування: динамiка первинної моделi за аналогiєю з моделлю-еталоном.

4. Оцiнка - визначення ступеня "бажаностi" (цiнностi) об'єкта для задоволення потреб та мотивiв.

5. Цiлеполагання - вибiр цiлi для дiй - створення "моделi майбутнього" для об'єкта, виходячи з його первинної моделi, оцiнки, труднощiв дiї i можливостей ефекторiв (м'язiв).

6. Планування - вибiр послiдовностi самих дiй виходячи з первинної моделi, моделi цiлi, з оцiнкою "труднощiв" етапiв дiй i "потужностi" ефекторiв. Складається чотири плани: порядок дiй, необхiднi зусилля, промiжний результат, оцiнка по почуттях. Провадиться розрахунок: якщо очiкуване збiльшення "приємного" у результатi ФА (вiд задоволення потреби) перевищує гаданi труднощi його виконання - то приймається.

7. Рiшення - вмикання плану дiї.

8. Виконання плану через активацiю моделей керуючими м'язами, механiзмiв спостереження за виконанням кожного етапу ФА, його результатiв iз сигналами зворотного зв'язку - "назад", i "уперед" - на наступний етап.

9. Перерахунок "труднощiв i можливостей" провадиться перед умиканням кожного етапу. Якщо труднощi бiльшi можливостей - ФА переривається.

10. Закiнчення ФА вiдзначається ступенем "задоволення потреби", приростом сумарного почуття "приємного" i запам'ятовуванням усього ФА. Вiн залишається в постiйнiй пам'ятi як модель-еталон для наступних ФА. Поряд iз виконаними ФА зберiгаються i незакiнченi, якщо вони були пов'язанi iз сильними почуттями.

Прямування активностi по етапах вiдбувається усерединi "фрази" цiлiсного ФА. Активацiя "слова" чергового етапу не супроводжується "викреслюванням" попереднiх, а тiльки знижує їхню активнiсть. З часом, "фраза" ФА в постiйнiй пам'ятi укорочується до декiлькох самих активних "слiв" - етапiв, що i представляють ФА в постiйнiй пам'ятi.

У реальному мисленнi є ще декiлька допомiжних критерiїв. Наприклад, такi: а) Ймовiрностне порiвняння тимчасових моделей iз постiйними з пам'ятi. б) "Буква реальностi" - яка вiдрiзняє "уявнi етапи" ФА (згадування, планування, уява) вiд "реальних дiй" iз м'язами або сприйняття рецепторами реального середовища. в) "Коефiцiєнт майбутнього" - зменшення значимостi моделей майбутнього (iз "буквами" прогнозiв або планiв) при оцiнцi по потребах у порiвняннi з реально сприйнятим.

ФА дуже рiзноманiтнi: вони включаються вiд зовнiшнiх подразникiв, iз "тiла", вiд моделей iз постiйної пам'ятi - спогадiв, вiд центрiв потреб ("ФА пошуку"). Для складних i тривалих дiй вишиковується цiла iєрархiя ФА. Наприклад: Закiнчити iнститут. Закiнчити 1 - 2 ...-5 курсiв. Здати iспит. Приготувати поточний залiк i таке iнше, деталiзацiя аж до прочитання фрази, слова, букви з пiдручника.

Моделi - "фрази" ФА вищого поверху включають значимi "слова" iз моделей нижчих ФА. Вони мають свою "прив'язку" до об'єктiв, до часу i простору. Так реалiзується їхня вертикальна структура в пам'ятi.

Одночасно розум проробляє "уявнi етапи" (розпiзнавання, прогнозування, планування) багатьох ФА рiзної спрямованостi, значимостi i тривалостi.

Щоб вибрати з них найважливiший для ЦФ i довести його до кiнця, тобто до дiї, повинний iснувати механiзм прiоритетiв, що у кожний даний момент додатково посилює обраний ФА, гальмуючи всi iншi.

У наших моделях Штучного Iнтелекту (ШI) для цього задiяна Система Пiдсилення Гальмування (СПГ). Вона моделює функцiю свiдомостi, про яку так багато говорять психологи i фiлософи. (Мал.1. Схема "СПГ")


Схема системи пiдсилення-гальмування  (17 kb)

Схема системи посилення-гальмування (СПГ).

 

Моделi образiв i дiй М1, М2, М3 ... М8, що мають зв'язки мiж собою, ще мають зв'язки iз системою посилення-гальмування, по яких вони сигналiзують про рiвень своєї активностi. Система посилення - гальмування на кожний момент вибирає саму активну модель i додатково її посилює, а всi iншi - вiдповiдно гальмує. У такий момент обов'язково вiдбувається переключення на iншу саму активну модель.

 

У змiстовному планi свiдомiсть - це постiйний вiдбиток положення суб'єкта розуму (модель "Я") у координатах: простору, часу, вiдношень з iншими об'єктами, почуттiв i мотивiв пов'язаних iз ЦФ. У iнформацiйному планi - свiдомiсть - це вибiркове посилення активностi "фраз" iз моделей - "координат", у котрих обов'язково є присутнiм значиме "слово" - модель "Я". Механiзм свiдомостi обслуговується постiйним спостереженням за "координатами", iз порiвнянням їхньої активностi i вибором самої активної моделi для уявлення в СПГ (росiйською - СУТ). Вона у свою чергу, дає обранiй моделi додаткове пiдсилення i вона стає "думкою". У наступний момент часу СПГ обов'язково переключиться на iншу модель. Це i є "потiк свiдомостi".

Менi здається важливим позначити поняття "рiвень свiдомостi", вiн визначається по об'єктах спостереження i керування "думками" iз боку моделi "Я". Перший рiвень - у тварин i малих дiтей - спостереження за зовнiшнiм свiтом, видiлення його подразникiв. Вiдповiднi дiї включаються автоматично. Другий - добавляє планування i виконання дiй - повний ФА, включаючи мову. Третiй - позначає спостереження за думками, керування ними, включаючи переключення в сферу нереальностi, або перевтiлення в думцi iншої людини. "Верхня межа" цього рiвня невиразна - аж до повного вiдриву вiд реальностi.

Пiдсвiдомiсть - подана дiями активностi по пригальмованим (вiд СПГ) моделям. Воно здiйснює вибiр "кандидатiв" у свiдомiсть, здiйснює спостереження за зовнiшнiм i внутрiшнiм свiтом, а так само виконання найпростiших ФА. Можливо, що в пiдсвiдомостi вiдбуваються навiть складнi психiчнi процеси, включаючи творчiсть. Iлюстрацiя цього - у сновидiннях, iнтуїцiї й актах осяяння. Вчення про пiдсвiдомiсть, iз легкої руки З.Фрейда, одержало бiльший розвиток. Психологи шукають засоби використання пiдсвiдомостi для лiкування хвороб i навiть для пiдвищення "потужностi" iнтелекту. На нього замикаються: гiпноз, навiювання, керованi сновидiння, медитацiя, йога, i ще багато методiв психотехнiки. Зокрема навiть комп'ютернi iгри аж до створення вiртуальної реальностi. Притягнення для цього нових технологiй обiцяє стерти грань мiж дiйсними i вигаданими свiтами.

Фiзiологiя мозку пропонує аналоги нашої СПГ у виглядi сполучення функцiй Ретикулярної Формацiї, механiзмiв домiнанти А.А.Ухтомського, iндуктивного гальмування ансамблiв нейронiв в оточеннi ансамблю збудженого, i послiдовного гальмування самої активної моделi.

Самоорганiзацiя розуму виражається в утвореннi нових моделей - нейронних ансамблiв - за рахунок проторення зв'язкiв мiж випадково збудженими моделями (академiк I.П.Павлов!) i пiдвищення їхньої активностi в результатi тренування. Важливим є "феномен нав'язливої думки" - руху збудження по колу обраних (потрапивших у свiдомiсть) моделей iз посиленням їхньої активностi i тренуванням. Коли це стосуються моделей оцiнок i програм взаємодiї з людьми, то можуть вiдбутися зсуви в "розумностi" розуму, що виражаються у втратi вiдповiдностi вчинкiв суб'єкта суспiльним нормам i навiть бiологiчним ЦФ. У цьому бачаться пiдстави психопатологiї.

Елементарний розум тварин забезпечує реалiзацiю iнстинктiв через моделi уяв i прямувань. Ускладнення ЗАР у людини виражається в програмах мовлення, творчостi i вищих рiвнях свiдомостi, коли предметом спостереження (вiд активної моделi "Я"), служить не тiльки зовнiшнiй свiт, але i власнi думки i перевтiлення в думки iнших осiб. Таким чином, вони, думки, одержують можливiсть автономного життя i саморозвитку. ("Свiт думок"!) Це - уява, гiпотези, творчiсть, наука, мистецтво.

Розум людини "метафоричний". Це значить, що однiй узагальненiй, словеснiй або образнiй, моделi ("фразi") можуть вiдповiдати рiзноманiтнi "тексти" iз моделей детальних. Пригадаємо хоча б прислiв'я i приказки, що замiняють великi шматки тексту декiлькома дотепними словами "з iншої опери", що виражають їхнiй змiст, зрозумiлий, проте, тiльки присвяченим. Метафоричнiсть бере участь у процесах творчостi. На нiй же заснованi фантастичнi сновидiння, коли вiдключений критерiй реальностi образiв, тяжiє над уявою в станi пильнування. Гумор i краса, певне, теж вiдносяться до цього кола явищ.

На iєрархiї узагальненостi моделей i метафоричностi заснований i алгоритм творчостi, при якому по узагальненiй моделi задачi перебираються варiанти ("тексти") iз моделей детальних, поки один iз них - оптимальний - не задовольнить критерiям задачi i виконуваностi.

У спiвтовариствах людей iснує Колективний Розум (КР) який складається iз iєрархiї розумiв (i сили!) учасникiв, i дiючий через їхню мову.

Будь-який розум має недолiки:

Обмеженiсть (моделi завжди простiше об'єктiв).

Суб'єктивнiсть (оцiнки i рiшення залежать вiд почуттiв).

Захопленiсть: змiна активностi моделей вiд тренування, самоорганiзацiї, що змiщають критерiї оптимальностi.

Цi недолiки пояснюють труднощi "довести iстину", переконати скептика. Справа в тому, що на той надскладний об'єкт по рiзному реагують люди з рiзноманiтними оцiнками i можливостями пiзнання, формуючи для нього рiзнi узагальненi моделi, погано порiвнянi, а часто i несхожi.

На цю ж тему - про порiвняннiсть iстин - замикається проблема знання i вiри, науки i релiгiї.

Всяке знання про складнi системи "типу живих" - ймовiрностно: наш розум здатний створювати для них тiльки узагальненi, а не детальнi моделi. Це значить, що визнаючи цi моделi iдентичними оригiналу, ми включаємо механiзм вiри. Частка вiри залежить вiд того, скiльки "тонкощiв" системи ми опустили (або зневажили) у процесi пiзнання. Чим бiльш обмежений розум, тим простiше моделi, що вiн створює, тим далi вони вiд оригiналу, тим бiльше потрiбно вiри, щоб видавати одне за iнше.

Розум людини i вищих тварин включає вiру, довiра - (батькам, ватажку, "авторитетам"), у число потреб для ЦФ виживання. Як усяка потреба, вона рiзноманiтна: скептик в усiм сумнiвається, довiрливий - усьому вiрить. Вiдповiдна i перебiрливiсть в авторитетах. Для iстинно вiруючого слова з бiблiї бiльше значать, нiж власнi почуття й оцiнки.

Наука прагне одержувати точнi моделi. Для цього вона створила апарат доказiв, що зменшують частку вiри в пiзнаннi iстини. Релiгiя всi докази замiняє словами авторитетiв. Вiра в Бога стає головним iнструментом пiзнання.

ЗАР унiверсальний - вiн годиться для будь-якого "суб'єкту розуму" або ШI будь-якого призначення. У його описi я користувався термiнами, якi стосуються областi психологiї. З таким же успiхом можна уявити Розум робота, який самостiйно дiє на iншiй планетi. Важливо створити "апарат" (мережа або програми) з атрибутами, механiзмами сприйняття i моделювання середовища, "тiла", змiнну активнiсть моделей, що залежить вiд заданих ЦФ iз деталiзацiєю потреб i мотивiв дiй. Нехай їх буде усього декiлька. Звичайно, потрiбна якась початкова постiйна пам'ять, механiзм утворення нових моделей, i обов'язково - СПГ - для функцiї свiдомостi як механiзму вибору приорiтетiв.

На жаль, все це легко сказати, але дуже важко втiлити "у залiзi". У 60-80-х роках ХХ столiття у нашому вiддiлi бiокiбернетики, в Iнститутi кiбернетики iменi В.М.Глушкова, були зробленi примiтивнi моделi деякої iстоти мандруючої по лабiринту до цiлi з перешкодами, небезпеками, їжею (А.М. та Л.М.Касаткiни, Е.М.Куссуль, С.А.Талаєв, Д.Н.Галенко), "розум" був поданий мережею з елементiв "iз значенням", активнiсть яких прораховувалася на комп'ютерi або втiлювалася у фiзичних нейронах. Цiль була саме у вiдтвореннi ЗАР, з основними елементами психiки: потреби, дiї, "думка", "свiдомiсть", "пiдсвiдомiсть". Хоча б не дуже у простому середовищi. Нам здавалося, що це вдалося. Роботи багаторазово доповiдалися i публiкувалися. Наприклад, у книзi "Моделювання мислення i психiки" (виданої так само в США). На жаль, у нас не вистачило можливостей створити бiльш потужний i доказовий "апарат". Але я впевнений, що це можливо.

Питання про ШI потребує окремої статтi. У той же час, спробувавши розум "на зуб", ми на власнi очi переконалися, що до досягнення рiвня людини ще нескiнченно далеко: природа сконцентрувала в нашому розумi складностi трьох систем: окремого нейрона, цiлого мозку i суспiльства, що наповняє мозок громадян моделями. I кожний iз колосальним числом елементiв. Проте, ШI з обмеженими функцiями вже працюють. I навiть краще людини. Добре, що Алгоритм Розуму можна втiлювати частинами - як це робила природа в процесi еволюцiї живих iстот - вiд примiтивних рефлексiв до розуму людини.