Алгоритмы разума - Амосов Николай Михайлович - Страница 20

Рис. 29. Алгоритм функционального акта.

Восприятие. Восприятие среды осуществляется рецептором, для настройки которого необходимо действие. Его мы обозначим Д₁. Исходный стимул для него черпается из рабочего критерия любознательности, обеспечивающего некоторый минимальный уровень усилий. Для простоты будем считать стимул достаточным для такой настройки рецептора, чтобы получить модель среды.

В результате восприятия, как программы действия, в кратковременную память вводится модель внешней среды M₁, например одного предмета или пространственной ситуации из нескольких объектов. Каждый из них представлен «фразой», состоящей из нескольких «слов» в кадрах памяти (см. рис. 17). Одно «слово» — обобщенная модель, другое — простейшая структура. В модель вводятся «буквы» настройки рецептора и координаты объекта.

Д₂ — приведение объекта к стандартным размерам — осуществляется автоматически, за счет того же любопытства и не требует большого напряжения. Получается новая модель М₂. Стимул при этом несколько уменьшается.

Анализ. Д₃ начинает этап анализа и представляет собой программу распознавания приведенных моделей М₂ путем вызова из внешней памяти моделей-эталонов М_Э, похожих на воспринятые. Для этого используются первые «буквы» каждого «слова», как в алфавитном словаре.

Д₄ — выбор наиболее похожих из вызванных моделей. Они выписываются в кратковременной памяти рядом с М₂ с последующим автоматическим сравнением и определением степени сходства. В результате получается новая «фраза» — модель распознанного объекта, переписанная собственными «словами» с указанием степени сходства,— М₃. Любознательность (источник энергии) во время этих действий значительно уменьшается и одновременно нарастает «тормоз» — «надоело». Распознавание может быть продолжено, но для упрощения задачи ограничимся этим.

Д₅ — оценка распознанного объекта как возможная «плата» для удовлетворения специальной потребности, в нашем случае — голода. Специальная «фраза» М'₃, с которой связана модель распознанного объекта, вызывается из постоянной памяти и указывает степень удовлетворения потребности. Если ее подставить в характеристику главной потребности, отложив от исходной точки (см. рис. 22), можно получить максимальный стимул Ч_МАКС. Он определяет основную энергию для всех последующих этапов ФА. Если насытившемуся человеку предложить невкусную пищу, то есть низкую «плату», то стимул Ч будет очень мал. ФА закончится на первых этапах — рассмотрение и анализ, которые отработаны на стимуле «любознательность». Человек не захочет напрягаться изза ерунды (об этом еще будет разговор). Сейчас предположим, что стимул весьма велик.

Планирование. Д₆ — определение цели. Принцип утилитарности интеллекта предусматривает автоматическое рассмотрение любой внешней картины с точки зрения ее использования для повышения удовольствия, то есть для удовлетворения потребностей. Важнейший стимул (голод) дает достаточно энергии для первой прикидки использования объекта. Суть действия состоит в создании модели цели. Зрительно это выражается в модели объекта в том виде, каким он должен стать в результате воздействий интеллекта (например, часть структуры объекта должна быть оторвана и перенесена к «телу» или попросту — взять и откусить). Такая цель может быть выражена короткой «фразой» — часть объекта, его перемещение в пространстве к новому месту. Откуда возьмется новая модель — цель. Она есть во внешней памяти в разных вариантах «фраз», связанных с моделью «съедобного» объекта. Для нахождения такой модели нужны входные данные: обобщенная модель объекта и действия с ним. Энергия для извлечения модели из внешней памяти и переноса ее в кратковременную память черпается из стимула, определившегося в предыдущем действии. При этом стимул несколько уменьшится за счет утомления. Таким образом мы получаем новую модель — цель М₄.

Д₇ — выбор движения для достижения цели. Его модель М₅ может быть представлена на разных уровнях обобщения. Самая общая модель — это «взять», «достать» как основное движение с «буквой» обобщения. Такая модель тоже имеется во внешней памяти в виде «фразы», где связаны модель-цель и модельдвижение. Движения задаются моделью рецепторов, заложенных в органах движения.

Д₈ — определение сопротивления движению со стороны объекта — представляется как частная модель М₆ некоторого качества объекта. Найти ее можно по основной модели объекта или по сочетанию этой модели с моделью действия.

Д₆, Д₇ и Д₈ представляют собой самое упрощенное выражение этапа планирования. По существу, после каждого из этих действий должен производиться перерасчет стимулов, но для простоты эту процедуру мы объединим в одну операцию.

Д₉ — новый перерасчет стимулов и «тормозов» для определения их суммы М₇, который подготавливает важный этап — принятие решения. Предыдущие три действия были связаны с расходованием энергии стимула, подсчитанного в Д₅ на основании величины потребности и «платы», которую может обеспечить объект, воспринятый и распознанный на первых двух этапах. За время планирования этот стимул изменился: во-первых, за счет утомления от самой процедуры расчетов, во-вторых, за счет уточнения «ценности» объекта, которая была связана с уточнением цели, в-третьих, за счет будущих усилий для запланированных движений. Последний пункт особенно важен: мы не начинаем действий, если не уверены в том, что они нам под силу.

Принятие решения. Подсчетом стимулов заканчиваются «мысленные» этапы ФА. Решение занимает промежуточное положение: с одной стороны, действия еще не начаты, а с другой — их начало уже определено, и для этого обеспечены стимулы. Они должны быть значительно сильнее, чем для предыдущих этапов, поскольку призваны обеспечить высокое напряжение моделей движений, способное преодолеть действительное, а не воображаемое сопротивление объекта, например мышечное усилие для поднятия тяжести. Важно понять, что во время восприятия и анализа стимул Ч, как функция неудовлетворенной потребности, может быть достаточно большим, но он не используется, поскольку напряжение нужно лишь для преодоления сопротивления связей, чтобы вызывать модели из внешней памяти.

Однако такое положение бывает не всегда. Стимул для действий, в том числе и для мыслительных, то есть «чистых» действий с моделями, расходуется на преодоление сопротивления связей при введении новых моделей из памяти и их активации. Это сопровождается утомлением. Оно сильно возрастает, если процесс мышления требует большого напряжения, длится непрерывно и не достигает успеха (нет решения задачи). Удовлетворения потребности при этом нет, наоборот, она активируется и стимул все более возрастает. Соответственно возрастанию стимула и противостоящего ему утомления увеличивается напряжение при низком УДК. Такое положение возникает при интенсивной умственной работе или в трудных жизненных ситуациях, вызывающих сильные чувства и не предлагающих легкого решения.

Д₁₀ — решение. Внешне это короткий акт — включение в действие ранее составленных планов, но он весьма значителен. В момент решения необходимо скачкообразно повысить напряжение, чтобы активировать модели плана M₈, поскольку нужно преодолеть сопротивление действию со стороны объекта. У человека это связано с сокращением мышц, то есть большим расходом энергии. Решение вызывает особенно сильное напряжение, когда оно бесповоротно, когда уже невозможно остановить начатое действие (пример — прыжок через ров, разрез кожных покровов при операции).

Действия. Д₁₁ — действия в буквальном смысле слова: сокращение мышц у человека либо включение двигательных или манипуляционных устройств у ИИ.