Алгоритмы разума - Амосов Николай Михайлович. Страница 23

Так мы подошли к применению принципа обобщенности к ФА. Обобщение модели относилось к моделированию внешнего мира: обобщенная структура из крупных блоков, обобщение повторяющихся объектов во времени или по этапам исследования, «буква обобщенности» как маркировка этого вида действия с моделями, даже если оно происходит автоматически в результате процесса забывания незначащих деталей.

Действия, как сокращения мышц и как операции с моделями в смысле вызова их из постоянной памяти, сравнения, прогнозирования, представлены в интеллекте моделями. Следовательно, они тоже могут обобщаться.

Обобщенные модели можно себе представить как «неясные», или «крупноблочные», без деталей, но имеющие «букву обобщенности». Она указывает, что модель получена путем действия с множеством моделей, а не через восприятие рецепторами с плохой настройкой. «Буква обобщенности» такая же, как «буква настройки рецептора», обе они показывают, как получена соответствующая модель. Обобщенная модель всегда известна, то есть имеет связи с другими моделями. Если нам нужно вообразить «собаку вообще», мы представляем какую-нибудь одну из множества виденных собак, обычно не очень ясно. Обобщенный образ собаки проявляется, когда мы пытаемся ее нарисовать, а не просто вспомнить. Он же проступает скрыто, неявно при распознавании конкретной собаки. Явная обобщенность выступает в интеллекте только через речь. Об этом еще будет разговор.

По такому же принципу возможно обобщение модели действия. Например, действие «взять» состоит из набора нескольких конкретных движений, изменяющихся в зависимости от объекта деятельности, но имеющих нечто общее — фиксацию предмета и перенесение его к субъекту. В конкретном выражении это проявляется двояко: или в работе некоторых мышц, принимающих участие во всех реализациях действия «взять», или в зрительном образе объектов, фиксированных рукой и перенесенных ближе к себе. Обобщенное действие «учиться» представить труднее, потому что оно составлено из очень разнообразных конкретных действий. Их круг расширяется по мере развития ребенка. Обобщение происходит после появления ряда моделей, имеющих общие «буквы».

Обобщенный ФА становится возможным только при развитии памяти и программы обобщения. Его условием является способность запоминать длительные периоды времени с возможностью повторения моделей и последовательного сравнения их с целью обобщения. Так получаются «фразы», охватывающие периоды времени. Как говорилось, структуры «фраз» таковы, что сами по себе они не длинны, а удлинение периодов времени достигается обобщением и созданием иерархии «фраз», расшифровывающих обобщенную модель новой короткой «фразой».

Обобщение изменений среды во времени, тем не менее, не исключает ее оценки как «платы», направленной на удовлетворение потребности. В результате оценки длительного будущего появляется стимул к действию. Обобщенной модели изменений среды в пространстве или во времени соответствует обобщенная модель действия. Эти модели «среда — оценка — действие» хранятся во внешней памяти в вариантах с разной степенью обобщенности.

Как возникает обобщенный ФА. Восприятие конкретного объекта сопровождается анализом его первичной модели, в который входит и прогнозирование. «Фраза» прогноза может охватывать большой отрезок времени в случае, когда объект изменяется медленно. Если изменения не только длительны, но и многообразны, то их обобщенная модель (из двух — четырех слов) развертывается в целый набор коротких «фраз», описывающих каждое обобщенное «слово». Так прогнозируются этапы изменений внешней среды, ее «расписание» во времени, пространстве, качествах. Воздействия или качества прогнозируемого изменяющегося объекта оцениваются с «коэффициентом реальности», формируются конечная цель и обобщенный стимул. В памяти хранятся модели обобщенного действия и их развертывания в частные действия применительно к каждому этапу изменений объекта. Они оцениваются по «трудности», которая выступает как «тормоз» тоже в обобщенном варианте с «коэффициентом реальности». Производится суммирование стимулов и «тормозов», и если сумма оказывается положительной, принимается решение начать обобщенный ФА. Истинное начало выражается во включении первого подчиненного ФА, то есть действий, направленных на достижение первой цели, точнее, промежуточной цели.

Проектирование такого подчиненного ФА осуществляется по общим принципам — или после принятия решения по обобщенному, «главному» ФА, или до этого, когда при предварительном планировании обобщенного ФА подробно расписывается его первый этап.

Выполнение иерархии ФА имеет свои особенности. Они в значительной мере определяются степенями зависимостей между ФА разных уровней. Например, проведение хирургической операции как цепи этапных ФА целиком определяется конечным результатом всей операции. Наоборот, в труде рабочего цели годичного или месячного периодов могут быть малозначащими, а определяющим уровнем является рабочий день или отдельные трудовые циклы с частными целями.

Для того чтобы выполнялось любое действие, необходимы стимулы. Для простейшего ФА мы их уже определили. Основные стимулы — в цели, в удовлетворении специального критерия, а рабочие критерии (чувства, любознательность, цель, утомление) играют вспомогательную роль. О поправке на реальность тоже уже говорилось. Подчиненный ФА при очень большой зависимости от главного функционирует преимущественно за счет его стимулов. Конечно, при этом действуют рабочие стимулы — «рефлекс цели» для достижения промежуточного рубежа, утомление от действий, требующее временного отдыха, и любознательность, поскольку в ходе деятельности производятся исследования. Таким образом, постоянно действующий стимул ФА верхнего уровня периодически сильно уменьшается за счет утомления, и действие может остановиться на некоторое время после очередного этапа, если условия среды это позволяют. В результате отдыха действие главного стимула восстанавливается, и включается следующий этапный ФА.

Рис. 31. Схема двухуровневого функционального акта. Включение очередного низшего ФА происходит после выполнения предыдущего.

После каждого такого этапа производится перерасчет не только стимулов собственно этого ФА, но и главного. Учитывается возросшая вероятность достижения последней цели, увеличивается значение «коэффициента будущего» и «рефлекса цели», поскольку цель приближается во времени.

Схема двухуровневого функционального акта показана на рис. 31.

Условия успешного окончания длительных ФА особенно трудны. Во-первых, их планирование менее достоверно, поскольку ниже вероятность достижения цели из-за трудностей долгосрочного прогнозирования среды как в смысле ее «платежеспособности», так и «сопротивления». Во-вторых, нелегко оценить свои силы на продолжительное время вперед. В модельном представлении это выражается характеристиками потребностей — как «основной», так и «рабочими», например утомляемостью. Вследствие такой неопределенности длительного ФА возможно прекращение деятельности на любом его этапе, когда баланс стимулов и «тормозов» сместится в сторону последних. Правда, часто остановка имеет временный характер, если главным «тормозом» является утомление. После некоторой паузы оно уменьшается, и стимулы вновь побуждают действовать. Но бывают «тормозы» иного характера, к ним мы и перейдем теперь.

Сеть функциональных актов

Развитый интеллект тем и отличается от простого, что он управляет сложными системами по многим или, по крайней мере, нескольким критериям. Это касается только «специальных» потребностей, поскольку «рабочие» одинаковы для всех интеллектов. Например, у животных «специальные» потребности представлены инстинктами: самосохранения, продолжения рода, стадным. Каждый из них объединяет несколько составляющих: инстинкт самосохранения — потребности в безопасности и пище, стадный — потребности в общении, в самовыражении, стремление к лидерству, альтруизм. Так, даже у животных набирается с десяток потребностей, у людей же их гораздо больше. Для удовлетворения каждой потребности не обязательно нужны отдельные ФА (к примеру, общение и самовыражение объединяются), но для большинства других ставятся разные цели. Совсем нередко потребности прямо противоречат друг другу, например, такие, как безопасность и голод. Конкуренция между ФА за время, силы и средства имеет место всегда. Это означает, что ФА, направленный на удовлетворение одной потребности, должен быть тормозом для другого ФА, ведущего к иной цели. При этом компромиссы далеко не всегда возможны, поскольку условия деятельности не позволяют беспрепятственно разделять действия во времени и пространстве. Такое разделение возможно только при суммировании коротких ФА за большие промежутки времени, да и то не всегда.