Опубликован: 14.12.2009 | Доступ: свободный | Студентов: 1880 / 368 | Оценка: 4.28 / 4.12 | Длительность: 17:36:00
ISBN: 978-5-9963-0249-9
Лекция 17:

Заключение

< Лекция 16 || Лекция 17: 12

Моделирование мышления - миф или реальность?

Бурная дискуссия по этому вопросу, проходившая в середине прошлого века, ни к каким убедительным результатам не привела просто потому, что не было определено, что такое мышление. В конечном счете все свелось к тесту Тьюринга, и стало понятно, правда, не сразу, что этот тест машина в принципе пройти может, но это еще ничего не значит.

Для того чтобы мыслить по-человечески, машина, во-первых, должна научиться решать неалгоритмические творческие задачи. Некоторые интерпретации процесса решения творческих задач мы рассматривали в предыдущей лекции. Следует еще раз подчеркнуть, что для варианта творческого мышления, соответствующего случаю необходимости расширения области ассоциативно-смысловой предактивации модели среды, определенные конструктивные предположения о механизмах реализации сделать можно. В то же время для второго варианта творчества, когда для решения задачи требуется умозрительная достройка модели среды и в первую очередь достройка модели на уровнях обобщения и укрупнения, конструктивные гипотезы о механизмах реализации отсутствуют. В первую очередь это касается представлений о необходимом в этом случае умозрительном конструировании. Правда, это не означает, что такие представления о работе нейронных механизмов принципиально не могут быть созданы.

Во-вторых, для того чтобы мыслить по-человечески, машина должна быть активной, иметь собственные потребности, мотивации и эмоциональный механизм целеполагания и выбора пути к цели на основе активной модели среды, умозрительного моделирования и умозрительного конструирования. Это в рамках развиваемого в направлении "Искусственный интеллект" алгоритмического подхода невозможно. Стало также понятно, что компьютер и мозг устроены и работают совершенно по-разному. Правда, к этому вопросу до сих пор еще время от времени возвращаются.

Важнейшей функцией мозга, отличающей творческое человеческое мышление от мышления компьютера, часто называется сознание. Под сознанием обычно понимается нечто большее, чем просто активация актуального фрагмента нейронной модели проблемной среды. Это нечто большее, как правило, считается интуитивно понятным и четко не определяется. В последнее время вслед за Р. Пенроузом [12] в поисках четко не определенного и невычислимого феномена сознания часто опускаются вглубь нейрона на молекулярный уровень или на уровень нанобиологии и добавляют к нерешенным проблемам мышления нерешенные проблемы квантовой механики. Попутно иногда вновь всплывает ничем не обоснованный и, казалось бы, давно уже похороненный со времен Мак-Каллока и Розенблатта вопрос о биологических вычислениях внутри клетки, но теперь уже о вычислениях, реализуемых молекулярными клеточными автоматами. (См., например, предисловие Г.Г. Малинецкого к книге Р. Пенроуза "Новый ум короля" [12].)

Утрируя, можно сказать, что поиск сознания на микроуровне подчиняется примерно такой логике. Что такое мышление, непонятно. Для мышления необходимо сознание или осознание. Что это такое, тоже непонятно, но это неалгоритмично. Одновременно предполагается, что как устроены и работают нейроны и связи между ними на макроуровне, в целом понятно, а именно: нейрон - это пассивный суммирующий пороговый элемент, осуществляющий простую нелинейную передаточную функцию, т. е. формирующий на своем выходе сигнал в зависимости от входов и передающий этот сигнал другим нейронам, но эти вычислимые и алгоритмически реализуемые функции непонятного и неалгоритмичного сознания не объясняют. Поэтому в поисках сознания нужно опускаться на молекулярный уровень - уровень квантовой механики, где не все однозначно и не все вычислимо. Например, в нейроне есть микроуровень, содержащий мельчайшие элементы - тубулины. Как они устроены, как связаны с макроуровнем и для чего нужны, непонятно. А не являются ли эти непонятные микроэлементы-тубулины или какие-то другие объекты квантовой механики носителями непонятного невычислимого сознания и, как следствие, необходимыми элементами непонятного мышления?

Все это очень интересно написано, но никакой даже приблизительно намечающейся теории работы мозга за этим не стоит. Кроме того, полезно вспомнить Эйнштейна: теория должна быть проста, насколько это возможно. Правда, у Эйнштейна есть и продолжение фразы: но не проще. Рискуя слишком упростить проблему, можно попробовать все же не опускаться на микроуровень и не использовать аппарат квантовой механики, пока это не будет действительно необходимо.

Надежда на то, что для объяснения и даже почти полного моделирования мышления будет достаточно уровня объединенных в сеть синерги-ческих взаимосодействующих нейронов, основывается на гипотезах о том, что нейрон не просто пороговый сумматор, а активный элемент, поддерживающий оптимальное изменяющееся неравновесное функциональное состояние, имеющий изменяющийся порог возбудимости и связи, которые изменяются в зависимости от параметров и возбуждений связываемых нейронов. Все это для каждого отдельного нейрона вычислимо. Но интегральные функции мозга определяются не отдельными нейронами, а специфически организованной активной нервной сетью, подверженной к тому же случайным "шумовым" воздействиям. Движущим механизмом мышления должна быть активность, порождаемая необходимостью поддерживать неустойчивость. Основанные на таких представлениях определенные интерпретации процессов мышления, в том числе и некоторых вариантов творческого мышления, приведены выше.

Отрицая возможность компьютерной имитации мышления и ставя сознание на первое место по важности, часто считают достаточным уже упоминавшийся аргумент, состоящий в неалгоритмичности сознания. Вполне возможно, что алгоритм полной реализации функции сознания построить трудно или вообще невозможно. Более того, мозг и в целом в большинстве своих высших функций, связанных с мышлением, неалгоритмичен. Уже отмечалось, что мозг не имеет ничего общего с компьютером и то, что делает активный мозг в процессе мышления, ни реализацией каких-то алгоритмов, ни вычислениями не является. Однако это не значит, что мозг и мышление нельзя моделировать на компьютере. Например, рекуррентно пошагово вычислимые цифровые модели физических объектов и процессов в них можно моделировать на вычислительных машинах с любой задаваемой точностью.

Таким образом, моделирование мозга как физического объекта и реализуемого мозгом неалгоритмического в целом процесса мышления в принципе возможно. При этом для целей моделирования строить особый сверхсложный специальный компьютер не нужно. Достаточно иметь обычный универсальный компьютер с необходимыми вычислительными ресурсами и рекуррентно вычислимую физическую модель элементов мозга.

Отрицая возможность компьютерной имитации мышления, нужно логически обосновывать невозможность объяснения разума (мышления, сознания, свободы воли, творчества) без введения некоторого нематериального субстрата. Такой субстрат может, например, иметь название "душа". Логического обоснования необходимости души для процесса мышления пока еще нет. Возможна также еще и логика, строящаяся на следующих допущениях. В мире есть вполне материальные, но не объясняемые современной наукой сущности - поэтому представляющиеся нематериальными. Можно даже допустить, что материальная основа этих сущностей в принципе человеком непостижима. И наконец, последнее допущение может состоять в том, что такая материальная, но неизвестная, а может быть, и непостижимая сущность лежит в основе жизни и мышления, и в частности сознания. Такая непостижимая материальная сущность будет в принципе не моделируема. Однако при обсуждении вопроса о возможности моделирования мышления приведенные допущения могут рассматриваться в качестве аргументов только в случае их хотя бы минимального фактического или логического обоснования.

Тем не менее многие считающие себя материалистами психологи, не вводя в явном виде представление о нематериальной душе, в то же время говорят (без доказательства) о принципиальной невозможности свести уровень психологического анализа к уровню анализа физиологического, а психологические законы - к законам деятельности нейронных механизмов мозга. Я думаю, что это неверно. Если жизнь имеет материальную основу и эта основа познаваема, то рассмотрение и изучение процессов в активных неравновесных нейронных сетях может со временем позволить интерпретировать на физиологическом уровне многие, а в конечном итоге и все психологические факты, законы и явления. Не исключено, что все интерпретации психологического уровня окажутся возможными и на уровне компьютерного моделирования мозга. В том числе и интерпретации таких особенностей работы мозга, как интуиция, инсайт, творчество и даже юмор. Во всяком случае, теоретические запреты возможности построения активной творческой мыслящей машины не определены ни на формал ьном, ни на качественном уровне. Правда, создание такой машины если и возможно, то в очень отдаленной перспективе.

< Лекция 16 || Лекция 17: 12
Владислав Нагорный
Владислав Нагорный

Подскажите, пожалуйста, планируете ли вы возобновление программ высшего образования? Если да, есть ли какие-то примерные сроки?

Спасибо!

Лариса Парфенова
Лариса Парфенова

1) Можно ли экстерном получить второе высшее образование "Программная инженерия" ?

2) Трудоустраиваете ли Вы выпускников?

3) Можно ли с Вашим дипломом поступить в аспирантуру?