Алексей Редозубов - Мозг напрокат. Как работает человеческое мышление и как создать душу для компьютера

1. Поскольку исходные понятия в любой науке связаны с понятиями в сознании человека, то за счет этой связки все, что формулируется на языке науки, для человека имеет определенный смысл.

2. Развитие науки может происходить в двух направлениях:

- формального преобразования известных данных с целью получения не сформулированных ранее выводов;

- введения новых терминов или новых правил и обогащения, таким образом, языка науки (это невозможно в рамках формальной научной системы, для этого нужен человек и использование другой системы

обработки информации, отличной от формального преобразования в рамках этой знаковой системы).

3. Любая достаточно богатая знаковая система является, в соответствии с теоремой Гёделя, неполной, то есть всегда найдутся утверждения, которые в рамках этой знаковой системы невозможно ни доказать, ни опровергнуть.

Человеческая речь, как мы уже говорили, не является детерминированной знаковой системой. Понимание смысла фразы зависит от того, как сформирована память человека, который пытается ее понять. Будучи вырванной из контекста, фраза может потерять смысл. Речь может передавать основной объем информации через ассоциации, которые она вызовет. Если у слушателя нет соответствующих воспоминаний, то такая фраза не будет им понята в полном объеме.

В детерминированной знаковой системе любой записи можно поставить в соответствие определенный однозначный «смысл». Для человека «смысл» любой информации — это возникшая у него картина текущего представления. Речь — способ передачи «смысла». Фразам речи тоже можно в каждом конкретном случае поставить в соответствие тот «смысл», который они передают, но это соответствие не будет иметь однозначного характера. Однако и в речи можно выделить подмножества, которые могут быть детерминированными знаковыми системами.

Формализовать смысл слов языка можно, используя семантическую сеть.

Семантическая сеть — информационная модель предметной области, имеющая вид ориентированного графа, вершины которого соответствуют объектам предметной области, а дуги (ребра) задают отношения между ними. Объектами могут быть понятия, события, свойства, процессы. Таким образом, семантическая сеть является одним из способов представления знаний. В названии соединены термины из двух наук: семантика в языкознании изучает смысл единиц языка, а сеть в математике представляет собой разновидность графа — набора вершин, соединенных дугами (ребрами). В семантической сети роль вершин выполняют понятия базы знаний, а дуги (причем направленные) задают отношения между ними (Roussopoulos, 1977).

Рисунок 22. Пример семантической сети

Семантическая сеть строится подобно организации ассоциативной памяти. Однако есть и принципиальное различие. Ассоциативная память может иметь дело с «нечеткой информацией» и способна распознавать явления исходя из множества факторов (например, контекста). Семантические сети более «детерминированы». Память содержит информацию обо всех сторонах явления. Так, если мы сталкивались с чем-то множество раз, то понятие будет образовано множеством воспоминаний. Семантическая сеть не учитывает многократности проявлений сторон явления при формировании памяти человека и, соответственно, теряет информацию о распространенности явления и его связи с остальными понятиями в различных ситуациях. Кроме того, обязательная составляющая всех воспоминаний — ассоциации с эмоциональной сферой, которые в семантических сетях отсутствуют.

В то время как память, в силу своей организации, не интерпретирует связи, а ассоциирует понятия и свойства, используя новые, объединяющие их понятия, семантическая сеть требует задать «смысл» связи. И, пожалуй, главное: ассоциативная память строится на понятиях внутреннего языка, на «воспоминаниях», которые соответствуют явлениям окружающего мира, свойствам и т. п., которые связаны с лежащей в их основе всей сенсорной информацией, семантическая же сеть строится на словах языка, которые оторваны от «сенсорных значений» и определяются своими связями друг через друга.

Наука, знаковые системы, речь, семантические сети, мозг. Накопленных знаний уже сейчас вполне достаточно, чтобы замахнуться на создание искусственного интеллекта, работающего по принципам человеческого мозга. Все необходимые составляющие уже понятны. Вопросы, которые остается решить, носят скорее уточняющий, чем идеологический характер.

— Что нового у вас в магазине?

— Да вот завезли «мозговые блоки», снимают половину умственной нагрузки.

— Да вы что? Дайте парочку!

Почему существует такое многообразие научных дисциплин и чем определяется количество наук? Чтобы ответить на этот вопрос, надо вернуться к пониманию науки как знаковой системы.

Когда удается сформировать достаточно полный набор базовых терминов, при помощи которых становится возможным, с определенной степенью точности, описание процессов окружающего мира или абстрактных конструкций, то можно говорить о появлении новой научной области. Важно, чтобы все ученые, занимающиеся конкретной наукой, трактовали термины этой науки одинаково. В таком случае изучение окружающего мира становится процессом перевода информации о внешней среде на язык терминов данной науки и получения формальных результатов путем логических построений в рамках сформированной системы (в частности с использованием математического аппарата).

Так, география, изучая устройство земной поверхности, ее «форму», вводит такие термины, как «река», «море», «остров», «континент», «государство», «границы», «расстояние», «географические координаты» и т. д. На языке этих терминов географы формулируют все утверждения географической науки.

Здесь постараемся не запутаться. Ученые — это люди, которые используют язык науки, а он является языком детерминированным. При этом ученые выражают свои мысли на естественном языке, который является недетерминированным (то есть допускающим неоднозначность). И противоречия здесь нет. Естественный язык именно за счет недетерминированности обладает более широкими возможностями для передачи информации, но эти более широкие возможности достигаются за счет того, что приходится мириться с вероятностью быть неправильно понятым. Кроме того, далеко не все мысли, которые можно сформулировать на естественном языке, можно переложить на язык науки. Например, фраза «Когда, пройдя сквозь джунгли, на закате солнца я вышел к реке — у меня дыхание перехватило от красоты ее величественного течения», в терминах географической науки может превратиться в констатацию: «На берегу широкой реки имеется растительность».