Напалков А.В., Прагина Л.Л. - Мозг человека и искуссвенный интеллект (960686), страница 16

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 16)

Основная идея построения новой абстракции была в достаточной степени проста. Были описаны эти компоненты и начато осуществление процесса теоретического синтеза — объединение компонентов в более сложные конструкции. В процессе синтеза изучались те новые в качественном отношении явления, которые возникали в таких конструкциях. Была разработана их классификация и изучены свойства систем каждого из классов. Такое теоретическое рассмотрение и построение новых конструкций осуществлялось в тесной взаимосвязи с проведением экспериментов, направленных на изучение конкретных Информационных механизмов. Преимущество этого подхода заключалось в том, что оказалось возможным теоретически рассмотреть разные формы информационной деятельности, дать анализ работы сложных целостных систем, построить эффективные гипотезы для проведения новых экспериментов. Тем самым были созданы предпосылки для преодоления описанных выше трудностей, возникающих при изучении многоуровневых систем, построенных по «атомно-молекулярному» принципу. Сочетая разработку теоретических схем с проведением экспериментов, оказалось возможным успешно переходить от изучения одного уровня системы к другому (от анализа атомов и структуры молекул) и таким образом получить возможность выявления принципов организации тех отделов системы, которые ранее оставались недоступными при использовании одних только экспериментальных методик.

Рассмотренный нами выше путь выбора элементов, тесно связанный с развитием учения И. П. Павлова, обеспечил преодоление ограничений, свойствен-

110

них математике. Он базировался на основных положениях диалектического материализма о наличии причинно-следственных отношений и на теории отражения как основы информационной деятельности.

Возник вопрос: удастся ли использовать вновь созданную абстрактную систему так же эффективно, как это имело место ранее в области развития химии? Если бы удалось выявить общие законы и явления, определяющие функционирование любых информационных систем работы мозга, то поставленные цели исследования можно было бы считать достигнутыми. Тогда оказалось бы оправданным исключение из рассмотрения конкретных свойств систем рефлексов. В противном случае попытка была бы оценена как одна из ошибок в исследовании.

Поясним на хорошо известном всем примере развития и применения геометрии, что можно ожидать от использования абстрактной системы. Нам кажется привычным, что при рассмотрении формы предметов используются такие понятия, как линия, точка, квадрат, куб, прямоугольник. Однако до тех пор, пока эти идеальные объекты не были определены в области абстрактной теории — геометрии, решить вопросы, связанные с анализом формы предметов, например расчета площадей, было весьма трудно. Теперь, когда в рамках общей теории были сформулированы законы, описаны новые явления, возникающие в сложных системах, положение изменилось. В том случае, когда перед человеком возникают новые проблемы (например, связанные с анализом фермы предметов), достаточно описать реальные объекты и явления внешнего мира, новые задачи на языке абстрактной теории, в частности опознать в них наличие квадрата, куба, треугольника, шара.

Поскольку в области теории уже определены привила, законы, то установление соответствия между реальными объектами исследования и идеальными конструкциями приводит к возможности выявления новых свойств рассматриваемых объектов реального мира и решения относящихся к ним задач, в частности задачи расчета площадей, объемов. На идеальных моделях возможно проведение теоретического рассмотрения принципов организации более сложных систем, установление возникающих в них новых

111

явлений, доказательство теорем. Теория обеспечивает возможность анализа работы сложных систем.

Можно ли рассчитывать на то, что абстракция, используемая при изучении информационных процессов работы мозга, приведет к подобным результатам? Удастся ли на основе представления реальных процессов на абстрактном языке теоретически вывести свойства более сложных информационных систем, а затем обнаружить их существование в реальных явлениях внешнего мира? Можно ли найти законы и описать новые свойства, которые имеют общее, универсальное значение? Удастся ли анализировать новые сложные формы информационной деятельности на основе обнаружения в них уже известных конструкций и описания объекта на языке теории? Окажется ли возможным на основе ранее уже установленных правил и законов, типов конструкций и законов их взаимодействия обнаружить в исследуемом объекте то, что не удавалось выявить ранее, или такая сложная система, как мозг человека, отличается от всего, что до сих пор знала наука?

Ответы на эти вопросы на первых этапах исследования не были однозначными. С одной стороны, были получены положительные результаты в изучении новых механизмов, с другой — не удалось решить задачи полной расшифровки механизмов сложных форм работы мозга, таких, например, как способность к самостоятельной постановке задач, к формированию новых алгоритмов.

Анализ возникающих трудностей привел Н. В. Целкову к выводу о необходимости построения абстрактной системы еще более высокого уровня. Мы говорили выше, о том, что идеализация первой категории привела к рассмотрению абстрактных информационных структур различных видов. Было высказано предположение о возможности и целесообразности исключить из рассмотрения конкретную организацию таких структур. Был введен символ , который обозначает структуру любого вида, и определены операции над такими символами. Операция в частности, означает процесс «порождения» структурой более высокого уровня абстракции множества конструкций более низ-

112

кого уровня. Символы означают уровни

структуры. Символ позволяет отличить одну структуру от другой. Примеров таких операций можно привести очень много. Так, любой закон в области физики может быть по-разному интерпретирован при создании различных конкретных приборов, математическая формула может быть применена для различных конкретных расчетов и т. д. Все эти примеры кажутся непохожими друг на друга. При изучении мышления было важно исключить из рассмотрения специфику частных примеров и иметь возможность изучать «порождения новых частных интерпретаций» как таковое.

Операция заполнения одной из информационных структур пустых мест (локусов), включенных в другую структуру, обозначается Можно привести много примеров для иллюстрации этой системы отношений. Так, при решении математических задач имеет место подстановка конкретных чисел в формулу. При построении новой абстрактной системы II категории из таких отношений строятся композиции. Например, была сформулирована структура II категории следующего типа: из двух структур более высокого уровня строятся такие частные интерпретации которые не имеют противоречивых участков и в наибольшей степени удовлетворяют заданным критериям Такие комплексные системы отношений определялись формулой

Важно подчеркнуть, что поскольку символ означал любую из информационных структур I категории, то все выводы, сделанные на основании рассмотрения таких схем II категории, приобретали общее значение. Они должны были оказаться справедливыми при изучении любых алгоритмов и информационных механизмов.

При рассмотрении описываемых структур II категории возникал вопрос, удастся ли при их

113

изучении выявить какие-либо существенные новые свойства и закономерности. Мы видели, что такие абстрактные системы исключали возможность рассмотрения алгоритмов и информационных механизмов и оказывались непригодными для решения многих актуальных проблем. В то же время, если бы удалось обнаружить в таких конструкциях новые в качественном отношении явления и законы, можно было бы вывести многие частные закономерности. Потеряв в области рассмотрения отдельных алгоритмов, исследователи приобрели бы возможность решать другую, не менее важную проблему раскрытия механизмов создания новых алгоритмов и информационных механизмов при работе мозга.

Дальнейшие исследования подтвердили справедливость этих прогнозов. Использование абстракции II категории открыло возможности для анализа сложных механизмов интеллектуальной деятельности человека. Удалось подойти к решению таких основополагающих проблем, как проблема анализа способности человека к самостоятельному формулированию задач и к созданию новых алгоритмов их решения. При этом выяснилось, что абстрактные языки обоих описанных выше категорий — это не только средство для изучения работы мозга. Было доказано, что описанные информационные структуры и законы их преобразования используются мозгом человека в процессе его деятельности. Именно они определяют способности к интуитивному творческому мышлению, в частности к разработке новых отделов математики. Человек располагает структурами двух описанных категорий и использует в процессе Мышления специальные механизмы их преобразования. При восприятии и анализе сложных ситуации, складывающихся во внешней среде, имеет место опознавание и последующее доказательство применимости таких структур. На этой основе осуществляется переход от восприятия конкретной информации к постановке задач и их решению на абстрактном уровне. Результаты затем представляются вновь в конкретном виде.

В результате использования описанной абстрактной системы была выявлена сложная организация механизмов, ответственных за такие явления, как

114

восприятие информации, формирование новых мотивов поведения, изменение поведения при возникновении эмоций и ряде других явлений, определяющих работу мозга. Эти данные оказались важными для расшифровки организации целостных морфофизиологических систем работы мозга.

Были созданы предпосылки для нового пути исследования, основанного на построении целостных теоретических гипотез и их экспериментальной проверке. В связи с этим открывались возможности рассмотрения целостных функциональных систем на различных уровнях организации экспериментов.

Такой подход к решению проблем может показаться неожиданным. Мы привыкли думать о физиологии как о науке экспериментальной. Однако поставим вопрос иначе. Можно ли было надеяться, ,что при изучении механизмов такой сложной системы, как мозг, удастся ограничиться использованием только одних экспериментальных методик исследования? Опыт развития других областей науки заставляет усомниться в этом. Еще в XV в. Николай Коперник ввел в науку новый принцип, сущность которого заключалось в том, что не всякое кажущееся, видимое движение действительно и не всякое действительное движение заметно, ощутимо.

В науке самый точный эксперимент может привести к ложным выводам. Так, любая самая точная экспериментальная методика может только подтвердить ошибочное заключение о том, что Солнце вращается вокруг Земли, Только путем построения целостной абстрактной модели можно было доказать обратное. Вспомним в этой связи о дискуссии, которая была описана И. С. Тургеневым в его романе «Рудин». Один из героев романа Пигасов утверждал, что истиной можно считать только то, что человек видит, в чем он может непосредственно убедиться. Если бы все люди думали так, возражал ему Рудин, то до сих пор не была бы создана гелиоцентрическая теория организации солнечной системы.

Роль абстракции не вызывает сомнения там, где наука уже совершила восхождение на новые вершины. Но в то же время, когда ставится вопрос о создании абстракции в какой-то новой области науки, то это часто кажется неестественным. Психологу

115

трудно представить себе, что можно изучать мышление, абстрагируясь от таких понятий, как «подумал», «решил». Как можно организовать исследование, не используя экспериментальные методики, основанные на изучении конкретной деятельности человека?

Ученые, работающие в области медицины и отдающие все свои силы тому, чтобы понять причины болезней и найти способы их лечения, иногда с трудом могут представить себе, как можно изучать развитие гипертонической болезни, не используя таких понятий, как «кровяное давление», «изменение стенок сосуда склеротического типа» и т. д. Абстрагируясь от них, исследователь как будто уходит от реальной науки в область беспредметных общих рассуждений. Казалось бы, при анализе заболевания ничем нельзя пренебрегать, ни от чего нельзя отказаться, все детали очень важны.

Между тем, если взглянуть на вещи с более общих позиций развития методологии науки, то такой новый этап развития может быть оценен как вполне закономерное явление. Все области науки проходили стадию экспериментального исследования и стадию построения абстрактной теории. Проведенные исследования подтвердили то, что можно было ожидать и раньше, а именно что и при изучении мозга как сложного явления природы, как системы, возникшей в процессе эволюции, также возникнет проблема построения абстрактной теории.

Все перечисленные выше предпосылки привели к возможности построения эффективных методических приемов изучения работы мозга, которые обеспечивали создание единства в исследовании структуры и функции. Функции работы мозга непосредственно связаны с переработкой информации. Поэтому новые подходы предусматривали анализ работы информационных механизмов. Исследование начиналось с определения тех основных задач, решение которых составляло основу работы мозга. Выше мы уже говорили о путях их выявления.

Далее создавались целостные схемы, отражающие работу информационных механизмов. На этой основе осуществлялся анализ всех получаемых в эксперименте фактов, устанавливалась их роль в целостной

116

системе и планировались новые эксперименты с целью доказательства правильности сделанных предположений о наличии ранее неизвестных компонентов системы. После того как оказывались выявленными основные информационные механизмы, открывались возможности для анализа сложных комплексных систем, например процесса проектирования, административной деятельности, конструирования. В этом случае выявлялась скрытая информационная основа этих явлений. Известно, что процесс проектирования промышленных зданий, культурных объектов представляет собой реализацию комплекса методических приемов, которые приобретаются специалистами в процессе их обучения в вузах. Однако наряду с этим большое значение имеет и использование более общих механизмов интеллектуальной деятельности, например проектирования.

Характеристики

Список файлов книги