Марвин Минский - Фреймы для представления знаний

Построение и использование глобальных представлений требуют развития тех же трансформаций движения, которые необходимы для задания соответствующим узлам различных видовых данных. Чтобы объяснить, в свою очередь, эволюцию таких механизмов, нужно попытаться представить себе возможные пути этого развития, начиная с эгоцентрического углового пространства, которое способствует реализации визуально-моторной деятельности. Построение системы фреймов на базе общих терминалов - близкая и несколько более простая задача; для ее решения могут оказаться полезными те схемы и структуры, о которых сейчас идет речь. Чтобы создавать другие варианты памяти для хранения зрительных образов, нужно разработать способы включения совокупностей заданий в элементы долговременной памяти: кто-то, например, хочет получить представление о квартире товарища, кто-то - о местах гнездования птиц или районах хорошей охоты и т. д. Было бы ценным получить нужные и интересующие вас как охотника сведения для уверенной ориентации в том районе, где намечается охота.

Потребности зрительного восприятия отчетливо указывают на необходимость проведения определенных манипуляций с символьными представлениями, основанными на теории фреймов, однако же, они в полной мере не обусловливают необходимости в механизмах воображения. Последние весьма полезны в любой деятельности, направленной на решение задач и требующей использования принципов планирования.

Нам следует разделять индивидуальное и эволюционное развитие. Текущий видовой фрейм взрослого человека обычно определяется тем, что он знает о своем местонахождении; это требует учета всех поворотов тела, поворота головы и направления взгляда. Было бы неудивительно обнаружить в лобных участках коры головного мозга "врожденные" механизмы, ответственные за зрительное восприятие, т. е. механизмы, с помощью которых параметры, характеризующие положение человека в пространстве, управляют переадресацией демонов характерных визуальных признаков. Гипотеза о врожденных механизмах подтверждается хорошей визуально-моторной координацией, наблюдаемой в раннем возрасте у многих видов позвоночных. Однако существование иных механизмов индивидуального развития человека могло бы уменьшить требования к формированию врожденных механизмов зрительного восприятия.

Такая система восприятия, характерная для взрослых людей, может рассматриваться как система Коперника, тогда как у детей следует ожидать присутствия иных схем. У ребенка развитие системы зрительного восприятия начинается, вероятно, с той схемы, в центре которой находится лицо (а не ноги) и главная функция которой состоит в том, чтобы увязать зрение с движением рук. После этого наступает очередь создания несовершенного еще образа двигательных возможностей своего тела, и лишь значительно позже появляется глобальная система с "постоянным" чувством ориентации, в пределах которой наблюдатель мысленно может свободно перемещаться. Подобная эволюция системы, в центре которой последовательно располагаются голова, тело и затем свой собственный пространственно-ориентированный образ, требует очень больших усилий, и поэтому у ребенка этот процесс значительно растянут во времени. Такой процесс, но в значительно более ограниченных масштабах, можно было бы, по всей видимости, изучить, наблюдая за тем, как люди учатся ориентироваться по карте. Вначале человеку необходимо сопоставлять карту с видимой картиной, затем это становится все менее и менее необходимым. Искусство, вероятно, заключается в том, чтобы представлять себе и картину, и карту одинаково ориентированными относительно некоторого внутреннего направления, например на север. Часть появившихся в процессе тренировки новых способностей состоит в том, что человек по мере стабилизации и уменьшения амплитуды колебаний между теми или иными возможными решениями улучшает механизм перспективных преобразований данных на основе отбора наилучших для каждой конкретной ситуации ориентиров.

В любом случае наша задача состоит не столько в том, чтобы обосновать преимущества "врожденной" или "развиваемой" модели восприятия, а, скорее, в том, чтобы построить хорошие сценарии возможных действий промежуточных систем. Относительная беспомощность младенца по отношению, скажем, к жеребенку, конечно же, не означает, что у него отсутствует врожденный пространственно-моторный механизм; это свидетельствует о том, что его проявление задерживается до тех пор, пока не появятся предпосылки для образования образов и построения на этой основе более сложной в интеллектуальном плане системы.

Большинство людей ощущают противоречие между объяснением мыслительных процессов с помощью дискретных символьных описаний и естественными представлениями, в которых наш внутренний мир постоянно связан с понятиями различной интенсивности (краски, усилия и др.), т.е. понятиями со свойствами непрерывности. В этой области выявление истины с помощью самоанализа или интуиции пользы не приносит. Я убеждён, что символьные модели являются более глубокими по своим возможностям, тогда как (и это может показаться парадоксальным) непрерывные структуры ограничены и могут явиться тормозом при проведении исследований. Мы уже проиллюстрировали эту точку зрения на примере оценочных функций в шахматах. Разумеется, аналоговая техника весьма полезна. Однако многие аналитики недооценивают мощь знаковых систем. Их стремление к непринятию идеи символьного описания объектов и явлений проистекает из чувства "непрерывности" сознания: не следует ли нам не замечать каких-либо гипотетических процессов, в которых одно символьное описание внезапно исчезает, чтобы уступить место другому.

Такое непрерывное представление не может обладать реальной силой, ибо существен только тот процесс, в котором может быть отражено, зафиксировано и проверено то, что уже произошло. Точно так же, как наша способность к отладке программ для вычислительных машин зависит от характера и качества соответствующих проверок, самосознание должно зависеть от прежних состояний человека и выработанных для них итоговых оценок. В этом случае феноменологически "гладкая" или "грубая" последовательность психических состояний должна отражать только стиль описания, используемого для представления этой последовательности.

Точные количественные измерения параметров могут лежать в основе выполнения различных прогнозов в системах роботов, связанных с вычислительными машинами. При работе над созданием теории восприятия зрительной информации человеком нам следует уяснить, насколько хорошо качественные символьные методы могут имитировать наши способности к воображению и манипуляции образами. Люди очень плохо воспринимают абсолютные значения размеров, расстояний и интенсивностей; они не могут с достаточной точностью устанавливать принадлежность размера, громкости, высоты тона, массы к одной из, скажем, десяти категорий. При сопоставлении различных суждений друг с другом многие заключения, для которых, казалось бы, требуются числовые данные, во многом предопределяются наличием простой упорядоченности величин. Рассмотрим три предмета А, В и С, видимые последовательно на фоне центральной стены комнаты. Если мы сдвинемся вправо к обнаружим, что В теперь находится левее А, то сделаем вывод, что В расположен ближе к прежней точке наблюдения и его надо задать как элемент переднего плана. В подобных "грубых" рассуждениях может содержаться даже большее количество информации, если пользоваться данными о расстояниях между линией воображаемого перемещения наблюдателя и объектами сцены.