Глава 7. ГЛАВНЫЕ СОСТАВЛЯЮЩИЕ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ АВТОМАТА

7.3. ЭМОЦИОНАЛЬНОЕ ВЗВЕШИВАНИЕ. ПРИНЯТИЕ РЕШЕНИЙ

В автомате осуществляются два вида действий, которые можно определить как внутренние и внешние, или как неответственные и ответственные. Внутренние, или неответственные, действия во внешней среде ничего не изменяют. Из совокупностей внутренних действий образуется внутреннее зрение, внутренние движения, внутренная речь, составляющие в большой степени содержание процесса абзацев, подготавливающих акты реального поведения, т.е. внешние действия. К внутренним процессам мы вернемся в следующем разделе, а теперь рассмотрим особенности внешних действий. В рамках механизма внешнего действия появляется категория "волевое усилие", или "самопреодоление", на которой мы сейчас и сосредоточим основное внимание.

Будем считать, что в автомате предусмотрен некоторый набор внешних действий, определенный совокупностью некоторых "мышц" и мышечных групп, управляемых своими мотонейронами таким образом, что усилие, развиваемое мышцей, определяется частотой генерации мотонейрона. Характеристика изменения динамического порога П^д(t) для мотонейронов не имеет выраженного порога рефрактерности, в связи с чем частота генерации в зависимости от возбуждения на нейроне изменяется плавно. Существенным для мотонейронов является то, что их частота генерации в очень большой степени зависит от эмоциональной напряженности, в большей степени, чем от величины медленного потенциала. Из этого следует одно из весьма важных для автомата положений: силовые усилия образуются из эмоциональных напряженностей, т.е. из эмоциональных минусов, из плохого самочувствия. Зависимости П^д₀(t) для разных Q^э показаны на рис. 7.2.

Рис. 7.2. Зависимости П^д(t ) при разных Q^э

На мотонейроне за счет работы связанных с ним нейронных ансамблей достаточно просто образуется медленный потенциал с величиной порядка W⁺_m. Большой потенциал образовать уже существенно труднее. При нейтральном эмоциональном состоянии (Q^э= 0) потенциалу W_m, будет соответствовать частота генерации мотонейрона, равная n₁ — частота очень низкая, такая, что развиваемое моторное усилие недостаточно для действия. При эмоциональной напряженности Q^э_m, сравнительно высокой, но вполне достижимой, частота генерации при том же значении медленного потенциала W⁺_m станет равной значению n ₂, достаточному, чтобы "мышца" могла развить необходимое усилие. Напряженности порядка Q^э_m допустимы лишь на короткое время (на время действия), но не допустимы на длительное время, так как такой величине напряженности будет соответствовать многократный перерасход питания. Отсюда следует, что действие должно иметь две фазы: фазу подготовки, когда выбирается нужный мотонейрон и на нем создается достаточный потенциал (создается _iU порядка W⁺_m), и фазу свершения, когда создается достаточная для действия эмоциональная напряженность. Включение фазы свершения, или фазы непосредственной реализации моторного действия, и есть момент волевого акта. В механизме волевого акта используется свойство нейронов эмоционального центра двигать свой критический возраст, выраженное в общем виде формулой (6.1). Первое слагаемое f_1q в этой формуле, как отмечалось, позволяет нейронному пакету отодвигать от себя критическую зону, двигать ее перед собой, что очень важно для настройки автомата на рисунок внешних воздействий. Волевой механизм у автомата появляется за счет введения в первое слагаемое формулы (6.1) сомножителя h^~₁, играющего роль коэффициента податливости или жесткости:

diq k/dt=h~1 f1q (iA,iA’) + f2q + f3q .

Коэффициент h^~₁ принимает одно из двух возможных значений: большое или малое — в зависимости от состояния особого элемента памяти h₁. Элемент h₁ по его роли в автомате является элементом мобилизации - мобилизации на выполнение внешних (ответственных, изменяющих среду) действий. Будем считать, что при рабочем состоянии элемента h₁ коэффициент h^~₁ равен нулю. Это значит, что критическая зона в результате действия f_1q уже не двигается - податливости нет. Когда же элемент h₁ находится в состоянии покоя, значение h^~₁ стачовится равным единице и податливость высокая. Моторное усилие как результат собственного волевого усилия есть превращение в мышечное усилие эмоциональной напряженности, образованной продвижением нейронного пакета глубоко в критическую зону. Такое продвижение стало возможным из-за того, что критическая зона перестала отодвигаться от пакета, поскольку коэффициент податливости равен нулю. Большой эмоциональный минус можно, как мы видели, образовать также непосредственно воздействием (торможением) на клапан питания эмоционального центра и за счет этого создать моторное усилие. Но в этом случае действие автомата будет просто рефлекторно-детерминированным, а в первом случае - "самопроизвольным". Иллюзия самопроизвольности, самодеятельности, свободы возникает из-за разделения во времени моментов принятия решения о действии и самого действия. Акт "принятие решения" механизменно выражается в срабатывании элемента h₁, переходе этого элемента памяти из состояния покоя в рабочее состояние. Условия для срабатывания элемента h₁ возникают в конце абзаца, и в случае его срабатывания, но уже в следующем абзаце создаются условия для образования силового усилия. Срабатывание элемента h₁ происходит, когда вероятность того, что намеченное действие правильно (соответствует ситуации), и того, что требующееся для него усилие сможет быть создано, достаточно велика. Признаком правильности, или признаком того, что наметившееся действие из числа возможных в данной ситуации, наверное, является лучшим и его выполнение вполне подготовлено, служит высокая оценка абзаца. Оценка абзаца, как мы видели, выражается в величине (А^’S )_max в третьей фазе абзаца - в фазе оценки. Мы видели, что "желание" автомата сходится (должно сходиться) к лучшей ситуации {_iС^п}^t3, создающей наибольшие (А^’S )_max. В неответственных абзацах (при h^~₁=1) работа в активных фазах сопровождается только неответственными действиями и условными действиями (например, условными перестановками фигур при игре в шахматы — идеомоторными поползновениями ходов). После срабатывания элемента h ₁ следует "ответственный" абзац и реальное выполнение действий. В ряду неответственных абзацев осуществляется поиск лучшего варианта с увеличением для него значения (А^’S )_max. Величина А^’S для элемента h₁ преобразуется во входное возбуждение, и когда это возбуждение превысит порог срабатывания элемента h₁, произойдет включение режима реальных действий.

Особый элемент памяти h₁ по его смыслу и месту в системе управления автомата соответствует понятию "делай". Этот элемент работает в непосредственном взаимодействии с двумя другими особыми элементами h₂ и h₃, соответствующими понятиям "надо" и "осторожно". На рис. 7.3 показана схема связей элементов h₁, h₂, h₃ и их входные связи. Работу элемента h₁ удобно рассматривать относительно главного для него входного воздействия +А^’S , превращающегося в нейронах элемента в возбуждающий потенциал W⁺(+ А^’S ), а другие входные воздействия относить к его порогу. Другие входные воздействия — это мера необходимости, образуемая работой элемента h₂, который в соответствии с интенсивностью своей работы образует возбуждающий потенциал W⁺(h₂), мера осторожности в виде тормозного потенциала W^-(h₃) и возбуждающий потенциал от работы вербального слова "работай" ("давай"), если оно образовано. Элементы h₂ и h ₃ получают входное возбуждение от обычных элементов памяти — слов, характеризующих внешнюю ситуацию и опыт автомата. Например, элемент h₂ может получить возбуждение от флажка шахматных часов, а элемент h₃ - от ответственности партии (матч на звание чемпиона), если дело идет о шахматах. В общих чертах работа схемы на рис. 7.3 достаточно очевидна, а ее уточнение, определение, в частности, требований к нейронам для ансамблей h₁, h₂, h₃, потребует проведения специальных модельных экспериментов. Отметим только два особых момента, связанных с этой схемой.

Рис. 7.3. Схема связей управляющих элементов памяти

Осуществление реальных действий — это органическое свойство автомата, независимое от необходимости этих действий. Обусловлено это тем, что элемент памяти h₁ будет иногда срабатывать даже без возбуждения W⁺(+А^’S ) и W⁺(h₂) в силу только свойства старения нейронов, образующих ансамбль данного элемента памяти. Таким образом, автомат иногда должен будет что-то делать. Что именно, будет определяться ситуацией.

Второй момент - как возникает схема с элементами h₁, h₂, h₃, осуществляющая управление действиями? Для автомата как инженерной конструкции она вводится для того, чтобы автомат мог работать (определенным образом вести себя) в сложных средах. Но заманчиво было бы увидеть ее изначальную оправданность, органичность ее появления исходя из принципов внутренней организации автомата. Попробуем наметить правдоподобную причинность образования схемы управления, логику ее онтогенеза, относясь к автомату как к некоторой квазибиологической системе.

В автомате осуществляются две формы движения: движение активности по сети элементов памяти (по семантической сети) и движение эмоционального состояния, являющееся метауровнем управления. Движение по сети идет в терминах представлений внешних объектов и ситуаций и с предвидением, опережением внешних событий и действий, с прогнозированием.

Но предвидеть надо не только возможные внешние изменения, а и изменения своего внутреннего состояния. Для этого требуется иметь память внутренних состояний в том же виде, что и для внешних объектов и ситуаций, т.е. в виде нейронных ансамблей, включаемых в общую семантическую сеть. Внутренних эмоциональных состояний, качественно далеко разнесенных между собой, всего четыре: это "хорошо" и "плохо" и динамические "улучшение" и "ухудшение". Ансамбли, соответствующие этим состояниям, не уточняя пока попарного соответствия, обозначим как h₁, h₂, h₃ и h₄. Для образования ансамблей внутренних состояний необходимо, чтобы в автомате были интерорецепторы на физические показатели этих состояний (так же как рецепторы на разные частоты акустических колебаний необходимы для образования звуковых фонем). Будем считать, что имеются рецепторы, возбуждаемые при состояниях: +А^’S , -А^’S , +АS и -АS (под +АS и -АS понимаем разности (A - A_N) в соответствии с (2.4)) — в зависимости от значений этих величин. Чем больше величины, тем больше возбуждение, но ни механизмы, ни количества нас сейчас не интересуют, а интересуют лишь основы организации системы управления. Если есть рецепторы и иногда у автомата возникают разные внутренние состояния, то появятся и ансамбли h₁, h₂, h₃ и h₄. Несколько слов об их месте в автомате.

Ансамбль h₁ мы связали с состоянием (+А^’S ). Можно считать, что нейроны этого ансамбля прямо содержат в себе рецепторы на улучшение эмоционального состояния, а от частоты генерации этих нейронов зависит величина множителя h^~₁, определяющая податливость критической зоны. Связь этих нейронов с податливостью предпрограммирована в естественном отборе. Необходимость и первичное назначение ансамбля h₁ состоят в том, чтобы уменьшить фундаментальное противоречие в логике организации автомата. Противоречие это состоит в том, что работа автомата направлена на улучшение самочувствия, достижение "приятностей", а осуществляется за счет плохого самочувствия, т.е. за счет общей и моторной тонизации, образующейся при плохом состоянии. Ансамбль h₁ нужен для того, чтобы быстро восстанавливать работоспособность автомата после его удачных действий и других "радостей". В реальной агрессивной среде это значит быть, как правило, готовым встречать опасности.

Ансамбль h₄ будем считать связанным с состоянием (-АS ),т.е. он срабатывает при сильно плохих самочувствиях и является средством защиты от совсем плохого самочувствия. Первооснова логики автомата в ограниченности питания. Сколько бы ни было у автомата "подкожного жира", нейроны памяти и особенно нейроны эмоционального центра должны оставаться на голодном пайке. Конструктивно это обеспечивается введением клапана питания эмоционального центра с низкой пропускной способностью. Организация работы за счет плохого состояния означает возможность приближений к критическим условиям питания, близость для нейронов эмоционального центра летальных событий. Возникает противоречие между высокой мобилизационной готовностью к действиям и совершению экстремальных силовых усилий за счет плохого самочувствия и возможностью необратимых разрушений эмоционального центра при весьма плохом самочувствии. При образовании описываемой квазибиологической системы в эволюционном процессе оказалось более выгодным пасовать перед чрезмерными трудностями (перед чрезмерной болью и страхом), чем преодолевать их и становиться инвалидом. Решением стало образование ансамбля h₄, который при работе за счет особенностей его нейронов полностью открывает клапан питания эмоционального центра и обеспечивает защиту автомата при перегрузках путем "обморока". Поскольку элемент h₄ войдет в общую семантическую сеть, для потомков автомата возникает перспектива овладения нирваной и опасность наркомании.

Ансамбль h₂ связан, как было отмечено, с состоянием (+АS ) и соответствует понятию "надо". Когда ансамбль h₂ работает непосредственно за счет рецепторов на состояние (+АS ), которым он обязан своим существованием, он фиксирует в памяти состояние "хорошо", "приятно" и должен был бы соответствовать этим понятиям. Но когда ансамбль срабатывает спонтанно или за счет ассоциативных связей в семантической сети и становится очагом возбуждения, состояние "хорошо" становится оперативной задачей автомата: "надо, чтобы стало хорошо". Предпрограммированные или образовавшиеся в опыте возбуждающие связи от ансамбля h₂ на ансамбль h₁ помогают решать эту задачу, помогают создать усилие, приводящее к хорошему состоянию через самопреодоление. Ансамбль h₂ становится носителем понятия "надо", главным элементом в механизме самопреодоления.

Ансамбль h₃ связан с состоянием (-А^’S ) и, как было сказано, соответствует понятию "осторожно". Это соответствие обусловлено существованием предпрограммированной тормозной связи от h₃ и h₁. Безотносительно связи с ансамблем h₁ ансамбль h₃, по-видимому, точнее всего должен отвечать понятию "страшно", соответствовать состоянию испуга. С ансамблем h₃ связаны тонкости системы управления и потенции некоторых психопатологий автомата. Ансамбль h₃ в состоянии очага возбуждения отодвигает принятие решения — срабатывание h₁, требует усиления аргументов в пользу намеченного решения. Если у автомата есть запас времени, то такая осторожность полезна. Особенность работы ансамбля h₃ в том, что он влияет не только на акт принятия решения - момент включения h₁, но и на процесс реализации решения, на развитие действия. Если уже после включения h₁ ансамбль h₃ за счет нового возбуждения на него переходит на высокочастотную генерацию, он увеличивает торможение на h₁ и может отключить его - это механизм отмены решения за счет новой информации, полученной автоматом в последний момент. Это полезно. Имеется и влияние h₃ уже при развитии действия. Действие начинается с того, что заранее сформированный нейронный пакет входит в критическую зону, так как граница зоны перестала отодвигаться от двигающегося пакета. Это создает нужное для мотонейронов эмоциональное напряжение, но одновременно увеличивается возбуждение на h₃ (из-за состояния (-А^’S )). Возникает опасность того, что ансамбль h₃ перейдет на высокочастотную генерацию и запрет h₁, т.е. отключит уже начавшееся действие — приступ объективно не оправданного страха блокирует выполнение действия. Можно исследовать, как возникает, как развивается и как может лечиться патология, обязанная свойствам схемы управления и особенностям ансамбля h₃.

С попыткой представить себе генезис схемы управления мы закончим. Схема управления в излагаемых представлениях развивается, как мы видели, от силовой задачи. Работа схемы управления могла бы быть очень рельефно проиллюстрирована на модели штангиста, настраивающегося на подъем рекордного веса. У каждого человека есть потенциальный рекордный вес — его максимум, определяемый состоянием мышц, но выявляемый только при максимальной эмоциональной мобилизации. Особенность штангиста в способности к максимальной эмоциональной мобилизации и в большей по сравнению с другими видами спорта наглядности процесса такой мобилизации для зрителей. Процесс мобилизации состоит в последовательном наращивании нейронного пакета - надо почти все нейроны эмоционального центра собрать в один пакет. Когда большой пакет уже собран, его необходимо за счет своевременного включения h₁ пропустить глубоко в критическую зону и образовавшийся за счет этого максимальный эмоциональный тонус превратить в силовое усилие. Вместе с развитием усилия пакет будет переходить в начало распределения n(q ), при удачном действии ("вес взят") перейдет весь, что можно интерпретировать как радость преодоления. В задаче о рекордном весе присутствуют два требования: требование о полной мобилизации — пакет должен быть наибольшим (и его форма должна соответствовать динамике движения, для "рывка" она, вероятно, иная, чем для "толчка"; этих тонкостей мы здесь не будем касаться) и требование наилучшего использования пакета, выражающееся в очень точном определении момента перехода ансамбля h₁ на высокочастотную генерацию, удовлетворяемое некоторым единственным соотношением "надо" и "осторожно" и достигаемое за счет опыта спортсмена. Штангист (в нашей схеме) создает большой пакет за счет фаз и силы дыхательных и других движений. Создает долго, начинает "собираться" еще до сигнала выхода на помост и доводит себя до оптимального стартового состояния микродвижениями уже у самого снаряда. В процессе мобилизации штангист предельно самоуглублен и в этот период чрезвычайно чувствителен к помехам из зала — слабый звук способен разрушить всю настройку, т.е. исказить формирующийся в эмоциональном центре рельеф. Задача о штангисте хорошо чувствуется, каждый может легко ощутить в себе ожидание фазы действия и процесс внутренней мобилизации, когда поднимает вес, равный хотя бы половине собственного. Моделирование задачи о штангисте поэтому особенно заманчиво, так как позволит пользоваться сопоставлением "себя" с моделью через динамику своих ощущений, через возможность сопереживания с моделью.

Для понимания работы биологических систем (и построения квазибиологических систем, претендующих на полноту) вопросы контроля силового усилия очень существенны, так как здесь, очевидно, выявляются тонкости системы управления. Для кибернетических систем нет необходимости образовывать силовые усилия столь сложно, мощности здесь мало ограничены и штангой никого не удивишь. Центр проблемы для кибернетической интеллектуальной системы перемещается на выбор того или иного действия — варианта поведения, а сами действия просты и стандартны: нажать кнопку, переключить тумблер, сделать ход (в шахматах, например), переставить фишку. Вполне подходящей средой для демонстрации интеллектуальных автоматов признаны шахматы, где собственно моторные действия, составляющие ход (поднять, перенести, поставить "руку" с фигурой), производятся почти без физической нагрузки. Тем не менее схема действия остается схемой штангиста, но только эффективный вес фигуры может быть тысячекратно увеличен действием фактора "осторожно" - увеличен на этапе "подхода к штанге" до того, как окажется включенным ансамбль h ₁. Третья фаза абзаца (фаза оценки абзаца) — это фактически неосознаваемый "подход к какой-нибудь штанге", определенной конкретизацией желания в этом абзаце (группой {_iС^п}^t3). Механизм принятия решений - это "подход к штанге" в конце каждого абзаца (неосознаваемый), "штанга" — первое действие (первый ход) в варианте решения; принятие решения как совершившийся факт - это включение режима действия (ансамбля h ₁); само действие - переход на высокочастотную генерацию мотонейрона. И есть возможность отмены принятого решения - это выключение режима действия (ансамбля h ₁). Принятие решения есть взвешивание факторов "надо", "осторожно" и надежды на успех (величина +А^’S ), оценивающей данный абзац-вариант. "Надо" и "осторожно" - показатели более консервативные, чем оценки абзаца, поэтому в механизме принятия решения фактически сравниваются абзацы — эмоциональные оценки абзацев, соотнесенные с вариантами решений. Это мы называем эмоциональным взвешиванием.

Designed by Easycom
Last updated: July 05, 1998