Журнал Наука и жизнь, 2000 № 01

Сообщение 9.«Всякий раз, когда я распознаю образ номер 1, мне становится «плохо».

А когда распознаю образ номер 2, мое состояние никак не изменяется. Запомним это».

Ну вот, в данном случае первыми сформировались эмоциональные оценки образов. База Знаний пополнилась новой информацией.

Сообщение 10.«Нашел! В 70 % случаев, когда я нажимаю на кнопку номер 47, появляется образ номер 2, но только при условии, что в предыдущий момент был распознан образ номер 1».

Вот управляющая система и получи, а первое знание: в каких условиях, каким действием и с какой вероятностью вызывается (или вытесняется) определенный образ. Назовем нажатие на кнопку номер 47 действием номер 1.

Модель нейрона, разработанная для метода автономного адаптивного управления. На вход нейрона поступают «бинарные» сигналы (типа 0–1, «да»-«нет») в виде одинаковых импульсов от датчиков или других нейронов. Импульсы попадают на элементы задержки ( 1), моделирующие задержку сигналов в синапсах, дендритах и т. п. Элементы ( 2) вырабатывают сигналы, соответствующие по длительности нервным импульсам. Блок ( 3) — основной элемент памяти нейрона. По мере «обучения» его синапсы растут, причем первыми пороговой величины достигают синапсы, соответствующие неслучайным комбинациям входных сигналов. В дальнейшем эти комбинации будут распознаваться. Пройдя через схему совпадений ( 4), они вызовут появление выходного сигнала. Эти же импульсы, пройдя через блок задержки ( 5), восстанавливают исходное состояние нейрона.

Сообщение 11.«Постойте, но точно такие же последствия имеет нажатие на кнопку номер 23! Запомним это».

Демон постепенно расширяет свою Базу Знаний, обнаруживая новые действия и уточняя найденные ранее.

Сообщение 12.«Ура, наконец-то в своей Базе Знаний я нашел действия, которыми могу в некоторых условиях вызвать улучшение ощущения своего состояния!»

До этого момента все решения Демона были обусловлены задачей «накопить знания». Теперь он уже может принимать решения с целью «улучшить ощущение состояния».

Посмотрим, как он это делает. В некоторый момент времени управляющая система распознает несколько образов из числа ранее сформированных и определяет их среднюю эмоциональную оценку. Затем она выбирает в Базе Знаний действие, которое в данных условиях обещает максимальное улучшение состояния. Если все варианты равнозначны, выбор может пасть на любой из них. Назовем такой способ первым механизмом принятия решений.

Сообщение 13.«В некоторых постоянных условиях я совершаю одну и ту же последовательность действий — 12, 45, 38. Очередное действие я выбираю просто как продолжение этого ряда, то есть опять 12, 45, 38. (Так капитан шхуны, продвигаясь к цели, ведет ее сперва левым галсом, потом правым, потом снова левым и т. д., меняя галсы автоматически, не задумываясь.) Эту последовательность (12, 45, 38) я запомнил как модель поведения номер 1 и теперь в подходящих случаях буду действовать по ней. Когда оценка состояния начнет ухудшаться либо когда ситуация решительно изменится, я от нее откажусь».

Появился второй механизм принятия решений: действия выбираются не на основе анализа текущего состояния, а по аналогии, в соответствии с обнаруженной закономерностью в последовательности ранее принятых решений.

Сообщение 14.«Обнаружено сразу несколько моделей поведения для одних и тех же условий, я назвал их номер 2, номер 3 и номер 4, Которую же из них мне выбрать для управления? Догадался: я могу просчитать их по очереди, оценив и сравнив выигрыш, который обещает принести мне их реализация. Для этого я на свободные от важной информации входы буду последовательно подавать эти модели. Наибольший выигрыш даст модель номер 3, ее и буду выполнять».

Но это уже третий механизм принятия решений. Для него необходимо, чтобы управляющая система могла у самой себя вызвать распознавание образов — результатов действия, не совершая его.

Можно, например, представить себе, как расходятся крути по воде от брошенного камня, не бросая камень. Или сказать «равнобедренный треугольник» и увидеть этот треугольник. Для этого лучше всего закрыть глаза и уши, то есть высвободить часть рецепторов от восприятия реальной информации. А управляющая система может реагировать на вызванные образы также не реальными действиями, а, например, только их словесным описанием. Процесс внутреннего моделирования может продолжаться до тех пор, пока будут находиться понятия и образы, вызывающие друг друга. Нам представляется, что третий механизм наиболее интеллектуален, поскольку отражает способность организма к внутреннему моделированию-размышлению, возникновению языка, использованию его для общения с собой и с другими, выработке абстрактных представлений, прогнозированию и т. п.

Теперь мы можем оставить Демона на какое-то время, поскольку сообщения его будут повторять по смыслу предыдущие. Если мы вернемся к нему несколько позже, то увидим, что:

а) в руках у Демона уже довольно пухлая тетрадь, содержащая обширную Базу Знаний,

б) он умеет распознавать множество образов,

в) почти в каждый момент он знает, как ему поступать в соответствии с обстоятельствами,

г) принимая решения, Демон уже учитывает их последствия, но далеко не все, хотя бы потому, что не успевает это сделать,

д) он может пообщаться сам с собой через внешнюю среду, как бы играя в жизнь и моделируя ситуации, а может статься, что Демон даже найдет во внешней среде другой такой же объект с Демоном внутри и вступит с ним во взаимодействие.

«Скачав» по телеметрии Базу Знаний Демона, мы многое узнаем о свойствах мира, в котором он живет. Фантастам же предлагаем подумать — что может представлять собой сочетание его Базы Знаний, аппарата эмоций и аппарата принятия решений, помещенных в новое тело.

Из сообщений Демона становится понятно, что управляющая система как модель нервной системы должна состоять из нескольких основных блоков, или подсистем: «формирования и распознавания образов», «аппарата эмоций», «формирования Базы Знаний», «принятия решений», «определения времени принятия решения».

Каждая подсистема решает свою задачу, учитывая результаты работы других подсистем.

Подсистема «формирование и распознавание образов» автоматически классифицирует входную информацию и распознает образы.

Подсистема «аппарат эмоций» дает эмоциональные оценки сформированных образов и текущего состояния.

Подсистема «формирование Базы Знаний» выявляет причинно-следственные связи в предыстории процесса управления и сохраняет их в памяти как новые знания.