Глава 7. ГЛАВНЫЕ СОСТАВЛЯЮЩИЕ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ АВТОМАТА

Глава 7. ГЛАВНЫЕ СОСТАВЛЯЮЩИЕ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ АВТОМАТА

7.5. РЕЖИМ ПОДСОЗНАНИЯ

Мы познакомились с главными составляющими функционирования индуктивного автомата в режиме бодрствования. Теперь рассмотрим режим подсознания.

Режим подсознания в отличие от сна и бодрствования в плане решения энергетической задачи автомата прямого участия не принимает и даже наоборот - возможности питания нейронов в этом режиме ухудшаются. Режим подсознания вводится непосредственно ради получения интеллектуальной перспективы и обеспечивается очень просто - разделением нейронной массы на две трудносвязывающиеся части (разделением коры мозга на два полушария). Такая конструкция делает возможным режим неполного сна, когда одна половина нейронной сети еще спит, а другая уже проснулась. Половина, которая еще спит, создает для эмоционального центра устойчивый и регулярный поток перебрасывающих сигналов (сигналы S), что создает в эмоциональном центре устойчивое хорошее состояние, и это, в свою очередь, отключает входные устройства автомата. В результате вторая, проснувшаяся, половина нейронной сети не получает модулирующих воздействий доактивации, т.е. не получает никакой внешней помощи для гашения очагов возбуждения. Такое состояние мы и будем называть режимом подсознания, суть которого в том, что проснувшаяся половина должна решать задачу о гашении очагов возбуждения, обходясь только своими средствами. Своими средствами — значит за счет изменения межнейронных связей: внутри ансамблей, между ансамблями. Следовательно, в режиме подсознания изменяется память автомата, изменяется в сторону внутренней гармонии, лучшей взаимопомощи ансамблей, в сторону более четких и простых внутренних отношений. А это, в свою очередь, значит, что, проснувшись, автомат ищет у среды подтверждений в чем-то изменившимся отношениям в памяти. В автомате в конечном счете наиболее важной является возможность проявления интеллектуальности, предполагающаяся возможность мышления. И если считать, что обязательной компонентой феномена мышления является способность придумывать новое, то реализуется эта возможность только в режиме подсознания. При этом изменение памяти автомата в режиме подсознания есть лишь следствие сохранения памяти. Режим подсознания в логической структуре автомата первично необходим для задачи образования памяти и для задачи сохранения памяти — сохранения знаний о внешней среде. Идеи формирования памяти были рассмотрены в гл. 5: внешний объект препарируется входными устройствами на элементарные фрагменты, соответствующие элементам алфавита, имеющим предпрограммированные рецепторы и фактически имеющим свои фонемные ансамбли, а далее цепочки фонем строят свои объединения - ансамбли-слова, являющиеся главными элементами памяти, образующие словарь понятий автомата. Было подчеркнуто, что слова образуются в особом режиме функционирования — в подсознании, когда ансамбли-фонемы способны малое время находиться одновременно в состоянии высокочастотной генерации (компрессивный взрыв) и обеспечить за счет этого пересечение своих проекций в зоне слов. Вторая из двух основных, первичных задач режима подсознания - сохранять память, сохранять накопленный объем знаний. Рассмотрим этот вопрос.

Память возможна благодаря обособлению небольших нейронных групп — ансамблей из-за сильной связанности нейронов в ансамблях с помощью больших возбуждающих связей. Возбуждающие связи в силу свойства старения связей (см. (2.15)) уменьшаются, и если условий для роста связей долгое время не будет, то связи исчезнут. Нейронные ансамбли активного словаря работают часто в режиме бодрствования и тем самоподдерживаются — восстанавливаются, но подавляющий объем словаря пассивный, используемый редко, знания не используются, но сохраняются. Одно из самых важных положений об индуктивном автомате: память сохраняется за счет постоянной регенерации нейронных ансамблей в режиме подсознания. Важной характеристикой режима подсознания является среднее время существования очага возбуждения, когда увеличиваются связи в ансамбле. Связи должны восстанавливаться до величин, близких к оптимальным (см. r^c_opt на рис. 2.12). Главной причиной прекращения генерации очага возбуждения здесь является снижение возраста нейронов, а повышение возраста части нейронов у давно не работавших ансамблей должно существенно влиять на возбудимость ансамблей _ip^нп(_iq, ...) с тем, чтобы у ансамблей пассивного словаря возникало нечто подобное очереди на работу (на регенерацию). Среднее время существования очага, общее время режима подсознания и время существования связи (время рассасывания от r^c_opt до значений, когда из-за малости связи значение _ip^нп делается практически равным нулю) — это те три величины, которые определяют максимальный объем памяти автомата (т.е. определяют количество ансамблей пассивного словаря, которые будут успевать обновляться) .

Ограниченность объема памяти автомата является главной предпосылкой к интеллекту, так как ставит задачу об унификации и универсализации способов представления знаний в направлении обобщенных описаний с целью сокращения объема используемой памяти и освобождения места для новых знаний. Память автомата о мире должна развиваться (в онтогенезе автомата и в социальной эволюции множества автоматов) от запоминания конкретностей мира к выявлению и запоминанию закономерностей мира как наиболее экономному способу представления знаний. Минимизация памяти должна приводить, в частности, к появлению грамматик: выделению правил образования фраз в виде грамматических стереотипов (грамматические матрицы из приставок, суффиксов, предлогов, окончаний) и отделению смысловой, предметной части памяти. Для зрительной системы автомата рациональной организацией памяти будет хранение эталонов - анфасных изображений предметов и отдельно хранение универсальных деформаций (зрительных грамматик) — масштабных изменений, поворотов и др.

Задача реализации изменений в памяти в сторону минимизации объемов встраивается в задачу о регенерации пассивного словаря автомата. Очаги возбуждения взаимодействуют, помогая или мешая друг другу за счет возбуждающих и тормозных связей между ансамблями. В режиме подсознания эмоциональное состояние устойчиво хорошее и не модулирует, как в режиме абзацев, процесс образования и гашения очагов, но старение нейронов в очагах также создает модулирующий эффект, если очаги сохраняются долго. Поэтому должно происходить выделение сильносвязанных очагов, аналогичное выделению группы {_iС^п}^t3 из {_iС^п}^t2 в режиме абзацев в фазе формирования желания. Группа {_iС^п}^t3 самоорганизуется за счет связей, отражающих опыт автомата, и за счет общностей: общих частей, общих грамматических стереотипов, одинаковых количеств чего-то. Общности чего-то могут объединять в одну группу {_iС^п}^t3 ансамбли, никогда не работающие рядом во времени в режиме бодрствования. А это значит, что между такими ансамблями в подсознании образуются ассоциативные связи, которые уже в режиме бодрствования при некоторых внешних ситуациях определяют появление желаний, отвечающих не прямому опыту, а опыту, преобразованному в подсознании, т.е. определяют появление желаний, отвечающих интуитивно возникшим предположениям о свойствах среды. Объединение очагов в группы помогает регенерации памяти, т.е. является формой физиологической оптимизации. Такая оптимизация должна иметь тенденцию к оптимизации логической (к оптимизации представления знаний). Как обеспечить такую тенденцию и как ее усилить, можно будет определить, по-видимому, только в экспериментах. В экспериментах с режимом подсознания было бы очень интересно получить образование речевых грамматических конструкций. Внешне этот эксперимент видится таким. Автомату даются грамматически правильные буквенные тексты разного смысла. После обучения автомат сам генерирует какие-то фразы. О том, что в автомате организовались грамматические конструкции, можно будет судить (помимо прямого доступа экспериментатора к памяти автомата), когда автомат совсем новые для него слова начнет употреблять грамматически правильно, т.е. использовать их в нужном падеже, числе и времени.