Глава 7. ГЛАВНЫЕ СОСТАВЛЯЮЩИЕ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ АВТОМАТА

Глава 7. ГЛАВНЫЕ СОСТАВЛЯЮЩИЕ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ АВТОМАТА

7.1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ

В этой главе мы рассмотрим главные процессы, протекающие в автомате и выражающие его как некоторую целостную конструкцию. Таких процессов четыре.

1. Процесс взаимодействия центра и памяти, выделяющий "абзацы", являющиеся основой функционирования автомата в режиме бодрствования. Абзацем мы будем называть отрезок функционирования, характеризуемый логической и эмоциональной завершенностью, протекающий от формирования "желания" до реализации "желания", т.е. от эмоциональной расслабленности через эмоциональное напряжение к новой расслабленности.

2. Процесс "эмоциональное взвешивание", выражающий физиологию акта "принятие решения". Процесс взвешивания создает преемственность абзацев, сближая желаемое с выполнимым.

3. Процесс функционирования с участием второй сигнальной системы, с участием "речи". Введение второй сигнальной системы направлено на снижение зависимости от внешней среды и представляет собой путь замены реального воображаемым.

4. Процесс, выражающий режим "подсознание" — режим оптимизации структуры памяти. Это процесс решения задач вне осознания, вне фиксируемой логики, процесс, ответственный за интуицию.

При описании функционирования автомата мы будем пользоваться главным образом следующими понятиями и представлениями: самочувствие, или эмоциональное состояние, или эмоциональная напряженность, выражаемые переменной Q^э; общее состояние памяти, выражаемое переменной Q^м, конкретное, или оперативное, состояние памяти, определяемое составом очагов возбуждения в данный момент времени, {_iСⁿ}^t.

Как уже говорилось, очаг возбуждения — это нейронный ансамбль, генерирующий на низкой частоте, когда разряды в нейронах происходят за счет экзальтации. Мы отмечали, что очаг возбуждения очень невыгоден нейронам, так как связан с перерасходом питания, снижением резервов и возможностью летальных исходов. В основе функционирования автомата в конечном счете лежат события образования и гашения очагов возбуждения, поведение параметров Q^э и Q^м есть отражение в основном этих событий.

Состояние элемента памяти определяется, во-первых, с точностью до одного из трех качественно различающихся состояний, возможных у нейронного ансамбля: неработающее состояние, или состояние покоя _iС^н; состояние в виде очага возбуждения, или полуактивное состояние _iС^п; состояние высокочастотной генерации, или активное состояние _iС^а. Работа автомата в значительной части подчинена определению условий переходов:

_iС^н®_iС^п, _iС^п®_iС^а, _iС^а®_iС^н, _iС^п®_iС^н.

Переходы реализуются как вероятностные события соответственно с вероятностями _ip^нп, _ip^па, _ip^ан, _ip^пн.

Состояние элемента памяти определяется, во-вторых, значениями градуальных показателей его состояния. Элемент памяти концептуального автомата — это нейронный ансамбль, но при реализации автомата (программа на ЭВМ) с целью сокращения объема машинной памяти и объема вычислений его можно представить в виде некоторого обобщенного нейрона с петлей обратной связи. Это вынужденное, но, по-видимому, вполне допустимое упрощение и огрубление предполагает возможность сохранения логики нейронного ансамбля у единичного элемента — обобщенного нейрона. Будем считать, что ансамбль эквивалентен обобщенному нейрону: градуальные переменные (q, А, П^c...) обобщенного нейрона есть усредненные значения соответствующих переменных у нейронов ансамбля.

Связность нейронов в ансамбле заменена петлей положительной обратной связи. Трудности при замене ансамбля на обобщенный нейрон связаны с индивидуальностью тормозных отношений между ансамблями, т.е. с индивидуальностью пробок.

Главные градуальные показатели состояния элемента памяти: n —частота генерации, П^c — статический порог, W⁺ — возбуждающий потенциал, W^- -тормозный потенциал, Q — самочувствие, q - величина внутренней связи (петля). Градуальные показатели состояния элемента, а также общие показатели состояния Q^э и Q^м являются аргументами при вычислении вероятностей переходов p^нп, p^па, p^ан, p^пн.

Элемент памяти может быть доминантой. Доминантой мы называем элемент памяти с существенно увеличенной возбудимостью, т.е. большим значением p^нп, за счет увеличенной внутренней связности (за счет большой величины возбуждающей связи в петле). Будем считать, что если у элемента _iC памяти внутренная связь больше некоторой величины q^д, то элемент становится доминантой и обозначается как _iД. Группа {_iД}^t определяет "интересы" автомата, его устремления что-то сделать или что-то понять.

Чтобы заставить автомат делать какую-то работу, необходимо создать доминанты, соответствующие элементам памяти для ситуаций — результатов требуемой работы.