Такты деятельности и напряжение

 

Видимо, любой интеллект, даже сугубо сетевой разум человека, работает дискретно. О человеке разговор особый, а для АИ такты деятельности — обязательное условие. Для него «один такт» нужно понимать как действие по введению в кратковременную память одной новой модели или повторное активирование модели, уже бывшей в памяти. В каждый момент времени имеется одна самая возбужденная, самая активная модель. Как правило, она должна состоять из «слова» или короткой «фразы» —дватри, но не больше четырех «слов».

 

Рис. 26. Цепочка действий Д с моделями М.

 

На рис. 26 показано, как осуществляются действия с моделями. Каждая следующая модель выбирается в результате элементарного действия, с учетом связей с предыдущими моделями, возможно, в пределах нескольких тактов. Стимул нужен для действий, но он же определяет уровень активности выбранной модели, заставляя ее генерировать энергию согласно ее характеристике «вход» — «выход», в которой учтена тренированность. На «входе» учитываются энергия стимула и других моделей (так, например, для М2 не только от Д2, но и от М1).

Как отмечалось выше, действия с моделями могут иметь различный характер. Модель действий — это часть программы, и в ней тоже можно выделить иерархию: от «действий вообще» в данном направлении до конкретного действия с одной моделью (например, целая последовательность сравнений). Здесь следует ввести понятие «напряжение» как некоторый уровень активности, средний для определенного периода деятельности интеллекта. Напряжение определяется прежде всего активностью чувств или уровнем потребности, стимулом. Уже говорилось, что значимость потребностей различная: одни «жизненно необходимы» (например, страх в минуту опасности), другие (к примеру, любознательность) несут вспомогательные функции, и даже при максимальном «информационном голоде» стимул к поиску новых раздражителей нельзя сравнить со стимулом к поиску пищи или спасения.

Другой фактор напряжения— «сопротивление» объекта действия в момент его выполнения. Это понятие прежде всего касается внешней среды и подразумевает физическое сопротивление эффекторам (например, нагрузка, которую должны преодолеть мышцы, с тем чтобы действия достигли цели). Но напряжение интеллекта необходимо и для решения трудной задачи, когда поиск в памяти нужных моделей наталкивается на большое сопротивление ведущих к этим моделям связей, если они давно не использовались. Конечно, как в том, так и в другом случае для того, чтобы напряжение возникло, нужны стимулы соответствующей силы, поскольку, если их не будет, действие просто не состоится. При этом приходится учитывать «рефлекс цели» как дополнительный стимул, который начинает временно действовать тогда, когда на пути к достижению цели, сформированной за счет умеренной потребности и неспособной вызвать большое напряжение, появляется препятствие, ставящее под угрозу ее осуществление. В таких случаях сопротивление как бы усиливает саму первичную потребность.

 

Время

 

Время является той независимой переменной, которая, как и пространство, всегда участвует в деятельности интеллекта. Значительную часть своих программ он относит к будущему, несколько меньшую — к прошлому, большую часть — к настоящему. Интеллект должен иметь чувственное ощущение времени. Настоящее метится особой «буквой», указывающей на то обстоятельство, что в данный момент времени внешние или внутренние рецепторы работают. Прошлое воспринимается по действию извлечения из памяти, а будущее — по специфическим действиям с моделями настоящего и прошлого. Течение времени фиксируется переключением кадров в моделях кратковременной памяти. В частности, мысли о будущем можно представить как операции с «фразами», в начале которых стоят «слова», отражающие настоящее, то есть с подключенными рецепторами. Затем рецепторы отключаются, и «фраза» продолжается путем «дописывания» ее начиная от «слова» — настоящего уже с «буквой» — «будущее».

Время движется только в одну сторону. Это четко отмечается в последовательности любых «слов», «фраз», отражающих события, даже во «фразах» исследования объекта типа показанного на рис. 17, где как будто движение идет по пространственным структурам, но в действительности — параллельно и во времени. Время отмечается во всех действиях (последовательность вызова моделей из памяти, восприятия из внешней среды или из тела). Поскольку «буквы» действий всегда присутствуют в модели структур, то эта «метка» и создает отсчет времени, его направление. Операция обращения к прошлому или к будущему — это тоже действие, которое метит модели своей «буквой».

Временные отношения сложны для понимания (настоящее — это данный момент. Но, говоря «в этом году», тоже подразумевают настоящее). Модели, выражающие время, так же подлежат обобщению, как и любые другие. Один кадр восприятия внешнего мира — одна элементарная модель — соединяется с буквальным понятием «настоящее». Обобщение времени, то есть удлинение единицы его измерения, создание «крупноблочной» модели, производится одновременно с обобщением измеряемой этим масштабом деятельности или воспринимаемых во времени моделей. «Действие обобщения» касается времени и объектов деятельности. «Весь год пишу книги» — здесь обобщены действие и время. Нельзя обобщать их порознь, отрывать одно от другого. Как говорилось, «действие обобщения» состоит в том, что модели последовательно сравниваются друг с другом, выделяется общее из «букв» и «слов», и потом эта полученная при первых сравнениях модель сопоставляется со всеми последующими. Это касается моделей объектов и действий. Со временем проще — единицы его измерения одинаковы, поэтому обобщение времени — это использование иерархии его единиц. Операции с большими отрезками времени стали возможны только благодаря речи и счету.

Обобщение моделей действий по времени — основа долгосрочного планирования и предвидения. Поскольку интеллект может мыслить только короткими фразами, длительное предвидение обязательно связано с обобщенными моделями, которые могут развертываться в более частные единицы последующими операциями (об этом речь пойдет дальше).

Отношение событий во времени определяется по масштабу времени двух параллельно протекающих процессов, выраженных отдельными «фразами». Интеллект осуществляет слежение за многими объектами, поскольку существует несколько типов рецепторов и следящих систем. Слежение за временем, однако, единое. Поэтому для соотношения времени разных «фраз» по их началу, концу, продолжительности нужно сравнить их маркировку по времени.

Продолжающееся и законченное действие — понятия, тоже имеющие отношение к моделям времени. Первое — это продолжение действий, начатых в прошлом и еще не отмеченных «меткой» окончания, второе — законченное, для которого она уже есть. Обычно это касается действия, состоящего из повторяющихся однородных актов (например: «Я шагаю уже час»).

Операции переключения — настоящее, прошлое, будущее, операции обобщения по времени, определения отношения начала и конца обобщенного действия к данному моменту — позволяют выразить все типы грамматических времен, используемых речью.

 

Реальность

 

Еще одно важное понятие — реальность. Реально то, что есть, что воспринимается рецепторами, следящими за внешней средой, за телом, за самим разумом. Модель с «буквой» действующего рецептора реальна. Она реальна даже в том случае, когда извлекается из памяти, если в модели образа присутствует эта «буква» рецептора. Наоборот, реальность будущего проблематична. Однако не всякое будущее можно назвать нереальным. Его реальность прежде всего определяется вероятностью будущего события. Если событие произойдет непременно, его следует воспринимать как абсолютно реальное. Другое дело, если вероятность меньше единицы: реальность события тем более сомнительна, чем меньше вероятность. Но это не все.

Реальность имеет прямое отношение к чувствам. Чувства вызываются «платой», удовлетворяющей потребность. «Плата» в настоящем очевидна: она или есть, или ее нет. Плата в прошлом тоже вполне реальна: она отмечена памятью на чувство. Будущая «плата» сильно возбуждает чувства и является основным стимулом для действий. Если бы интеллект стимулировался только в настоящем времени, то его деятельность была бы весьма ограничена. Мы все время работаем «в долг», нас заставляют напрягаться будущие удовольствия от удовлетворения потребностей, но не в одинаковой степени.

 

Рис. 27. Изменение коэффициента времени в зависимости от предполагаемого срока ожидания «платы» для двух типов характера.

 

Чувства возбуждаются будущей «платой» с поправкой на реальность ее получения. Голодный человек, не имеющий никакой надежды получить пищу, не станет затрачивать силы на ее поиск, он будет просто страдать. Стимул появляется тогда, когда есть надежда удовлетворить напряженную потребность в результате направленной деятельности, то есть при наличии вероятности получить за усилия «плату».

Величина стимула от будущей «платы» определяется двумя факторами. Первый и главный — напряжение потребности и ее значимость. На рис. 22 показана характеристика «плата» — чувство. Исходное состояние потребности определяется точкой а, показывающей остаточную ее удовлетворенность после полученной в прошлом «платы». Приращение чувства, которое стимулирует деятельность,— это теоретическое желание ЧМАКС от точки а до полного удовлетворения потребности как чувства — до предела притязаний. Абсолютная величина ЧМАКС зависит также от значимости самой потребности.

Следует заметить, что истинное приращение чувства Ч, то есть стимул, при очень напряженной потребности меньше, чем максимально возможное. Голодный человек мечтает не о максимуме наслаждений вкусными яствами, а о том, чтобы удовлетворить острый голод какой-нибудь пищей. Однако этой поправкой на уменьшение притязаний в первом приближении можно пренебречь.

Второй фактор (или коэффициент при стимуле) — это реальность получения «платы» в результате деятельности. Она определяется вероятностью успешности действий и некоторым коэффициентом времени. Представить этот фактор не просто. Можно привести множество примеров, но я ограничусь двумя. Человек переходит дорогу и видит мчащийся на него автомобиль. Откуда берутся силы! Тут коэффициент времени равен единице, так как главное не в том, что вероятность смерти высокая (но не стопроцентная, ведь человек знает, что не все умирают под колесами), а в том, что она угрожает немедленно. Другой пример. Достоверно известно, что курение угрожает человеку раком легкого. Тоже не всем, но с вероятностью 1:10. Однако не теперь, а в будущем, для молодого, может быть, лет через сорок. И юноша не бросит курить, даже если он врач и хорошо осведомлен о вреде курения. Дело снова в коэффициенте времени. На рис. 27 изображена гипотетическая функция величины этого коэффициента в зависимости от срока ожидания «платы». Показаны две кривые — одна для людей, живущих «сегодняшним днем», другая — для дальновидных и настойчивых. Коэффициент времени или поправки на будущее у них существенно разные. Видимо, этот коэффициент не является простым следствием уровня интеллекта, а заложен от природы, в генах. Интеллект только уточняет вероятность будущих событий, то есть определяет другой компонент реальности. У животных характеристика временн'ого коэффициента падает очень круто, не говоря уже о том, что они не могут прогнозировать события далеко вперед.

Реальность будущего и оба ее компонента являются непременной принадлежностью любого интеллекта, это один из краеугольных камней всей гипотезы. Он столь же важен, как понятия о критериях-потребностях, управляющих действиями с моделями, или механизм обобщения.

 

 

Функциональный акт

 

Любой интеллект функционирует дискретно. Если говорить точнее, то это сочетание непрерывных и дискретных процессов. Впрочем, существуют ли вообще чисто непрерывные процессы. Во всяком случае, в сложных системах любое непрерывное есть только статистика большого числа отдельных событий. В мозге, например, вся деятельность нейронов выражается отдельными импульсами.

Дискретность внешней деятельности интеллекта я выражаю термином «функциональный акт» (ФА), понимая под ним подготовку и выполнение последовательности движений, направленных на достижение цели. Целью является новое состояние объекта управления, выраженное его моделью, которая создается в процессе самого ФА или задается извне.

Простейший ФА состоит из трех этапов: восприятие — оценка — действие. В действительности даже у животных эта цепочка длиннее и представлена, по крайней мере, пятью элементами (рис. 28), причем каждый элемент расчленяется в свою очередь на несколько простейших действий.

 

Рис. 28. Этапы функционального акта.

 

В самом общем виде ФА можно описать так.

Первый этап — восприятие. Рецептор, настроенный на некоторый фрагмент среды, дает его первичную модель — картину.

Второй этап — анализ. Он состоит из трех моментов:

а) распознавание — сравнение первичной моделикартины с моделями-эталонами разной степени обобщенности, взятыми из постоянной памяти. В результате сравнения получается «вторичная модель» — переписанная своими моделями-«словами» картина среды, в которой отражена субъективность и ограниченность интеллекта;

б) прогнозирование будущих изменений среды — новая «фраза», дописанная по «словам» вторичной модели;

в) оценка — активирование чувств распознанными моделями объектов. Чувства зависят от состояния удовлетворения соответствующих потребностей к моменту начала ФА. В результате формируется суммарный стимул и выбирается «первичное действие» — модель действия в самой обобщенной форме.

Третий этап — планирование. «Первичное действие» развертывается в три «фразы» моделей, представляющих собой план:

а) «фраза» последовательности действий;

б) «фраза» эффекта — модель изменения среды в ответ на действия вплоть до достижения цели;

в) «фраза» необходимых усилий или «фраза» чувств.

Четвертый этап — решение, представляющее собой включение плана в действие. Решение возможно только в том случае, если суммарный стимул больше суммы «тормозов», предполагаемых в процессе выполнения действий и учтенных при планировании. «Тормоз» определяется сопротивлением среды.

Пятый этап — действия по реализации плана, то есть «считывание» модели последовательности действий под контролем обратных связей, воспринимаемых изменений объекта и затрачиваемых усилий. При рассогласовании и недостатке стимулов действия прекращаются, и производится новое планирование.