Избранные труды. Кибернетика функциональных систем — страница 48 из 78

В основе Джордж, конечно, является стихийным материалистом с явно выраженной позитивистской тенденцией. Он категорически отрицает какое-либо право за философией вмешиваться в научный прогресс и в научные исследования. Как он выражается, наука должна отказаться от универсальности и заниматься решением своих собственных задач, т.е. задачи конкретного исследовательского характера. Конечно, мы не можем согласиться с этим положением Джорджа; да и вся его книга показывает, что если исследователь отказывается от философии, то она неизбежно сама приходит к ней. И этот отказ повредил Джорджу именно тем, что он не смог использовать для своих конкретных предложений по моделированию мозга хотя бы той концепции единства анализа и синтеза, которая составляет одну из основных черт методологии диалектического материализма. Я уже сказал, что Джордж в целом ряде своих высказываний представляется нам как несомненный стихийный материалист, но именно это и заставляет его в других местах оперировать терминами буржуазной философии без острой их критики. В этом смысле наше отношение к Джорджу должно соответствовать ленинским принципам критики идеализма в естествознании. По этому поводу Баженов и Слуцкий пишут: “Чтобы полностью и до конца преодолеть идеализм в естествознании, необходимо, как учит

В.И.Ленин, четко отличать откровенных и последовательных идеалистов от ученых, которые, допуская путаные высказывания по коренным философским вопросам, в целом стоят на позициях стихийного материализма”^.

Президент Академии Наук СССР М.В.Келдыш в своем выступлении на пленуме ЦК КПСС (июнь, 1963 г.) совершенно правильно сказал: “...Если иногда возникает опасность идти вслед за буржуазными философами в освещении новых закономерностей природы, то не менее отрицательную роль может сыграть игнорирование новых достижений естествознания только потому, что они получили на Западе неправильное философское толкование”.

В книге Джорджа, стоящей на стыке достижений многих наук, решающих проблемы методами абстрактного мышления, отразились все трудности философского осмысливания этих новых успехов и новых задач нейрофизиологии, психологии, кибернетики, математической логики. Джордж, конечно, стре-

! Коммунист, 1963, № 9. — С. 72.

мится преодолеть эти трудности и направить решение проблемы мозга на новые пути, с использованием математики и логики. В этом и состоит ценность его труда.

Поскольку книга предназначена для советских физиологов, психологов и математиков, несомненно гораздо более сведущих в философии, чем сам автор, мы не считали нужным оговаривать каждое сомнительное рассуждение Джорджа.

Важно то, что конструктивная часть его книги полезна и будит мысль. Она несомненно может сблизить позиции матема-тиков-логиков и нейрофизиологов на путях разработки более совершенных принципов исследования и моделирования процессов мозга.

МЕХАНИЗМЫ ПРЕДСКАЗАНИЯ В РАБОТЕ МОЗГА И ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИХ В ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ61

1. Внешние события, оказывающие влияние на организм, как правило, развиваются в медленной последовательности, и наоборот, химические процессы, отражающие эти события в протоплазме клетки, обладают большой скоростью развития и, следовательно, могут значительно опередить последовательный ход внешних событий. Этот основной закон формирования живых систем и обусловил первичные элементы “предсказания” предстоящих событий, если только до этого они периодически оказывали свое действие на организм на протяжении многих лет.

2. На уровне высших организмов и человека, где центральная нервная система является универсальным регулятором приспособления, функция предсказания будущих явлений целиком перешла к мозгу. Она приобрела здесь специальные механизмы и отличительные формы деятельности, заняв определенное и закономерное место в формировании поведенческих актов целого организма. Для решения вопроса о конкретных процессах, составляющих механизмы предвидения будущих результатов, необходимо прежде всего установить место функции предвидения в физиологической архитектуре любой саморегулирующейся системы и поведенческого акта.

3. Предвидение как функция целого мозга является неизбежным следствием формирования “решения”, т.е. “цели поведения”, после чего предвидение результатов и формирование эффективной программы к действию развиваются почти одновременно друг с другом. В этом и состоит принципиальная физиологическая архитектура любого поведенческого акта. Решающим моментом, определяющим формирование аппарата предвидения будущих результатов, является стадия афферентного синтеза, т.е. интегральная обработка всей информации, связанной с поведением животного и человека в данной конкретной ситуации.

4. Изучение состава афферентного синтеза как неизбежного звена формирования предвидения будущих результатов действия показало, что он представляет собой интегральное объединение важнейших четырех компонентов:

а) совокупности всех обстановочных информаций, которые могут состоять из бесчисленных количеств внешних воздействий, характерных при данной ситуации (комната, улица, парк и т.д.);

б) наличия ведущей мотивационной обстановки, связанной с общим состоянием организма на данный момент, определяемым или физиологическими или социальными факторами;

в) действия пускового стимула, доводящего до порога выявления всю предпусковую и предпороговую интеграцию, которая была создана предыдущими компонентами (а, б). Пусковой стимул приурочивает реализацию поведенческого акта точно к определенному моменту, в который данный поведенческий акт может иметь максимальный приспособительный эффект;

г) совокупности информации, заложенной в памяти и адекватно извлекаемой в данный момент под влиянием обстановочных, мотивационных и пусковых факторов.

5. Афферентный синтез может иметь различные степени сложности и различную скорость, обеспечивающую медленное или быстрое формирование цели к действию (сравните, например, выбор места работы, переход улицы и т.д.). Немедленно после формирования цели к действию формируется и аппарат, которому предстоит в будущем сличение результатов с поставленной целью к действию. Этот аппарат был назван нами в соответствии с его физиологическим смыслом “акцептором действия”. Физиологический смысл этого аппарата состоит в том, что он воспринимает информацию об афферентных параметрах, полученных в результате данного действия, и сопоставляет их с афферентными компонентами акцептора действия, который был сформирован непосредственно после окончания стадии афферентного синтеза.

6. Состав аппарата предвидения и сличения состоит в том, что он должен включать в себя как афферентные признаки будущих результатов, так и компоненты весьма оригинального механизма, дающего возможность сличать предыдущую информацию о результатах с точными признаками поставленной до этого цели. Иначе говоря, физиологический смысл этого аппарата состоит в том, что он сопоставляет и трансформирует информацию, полученную в различных кодах.

7. Одним из наиболее важных и характерных признаков акцептора действия является его крайне динамическая подвижность и сменяемость, что отличает его, например, от динамического стереотипа (И.П.Павлов). Акцептор действия является динамическим результатом данной, иногда внезапно складывающейся ситуации. Следовательно, акцепторов действия столько, сколько существует динамически складывающихся ситуаций и поставленных целей к действию. Это выдающееся свойство акцептора действия является весьма важным моментом для моделирования меняющихся “целей” механических и электрических устройств.

8. Конкретными физиологическими механизмами, обеспечивающими акцептору действия точное предсказание предстоящих результатов, являются следующие:

а) опережающее возбуждение;

б) перекодировка результатов афферентного синтеза;

в) формирование модели (акцептора действия) для сличения полученных результатов с поставленной целью, а также для корригирования и управления этими результатами.

9. Важнейшим механизмом для моделирования самоорганизующихся и пластично приспосабливающихся к изменению ситуаций электронных устройств, как считает современная бионика, является механизм предвидения результатов в работе мозга. “...Поэтому все теории организации мозга, которые не отражают способности к предвидению, должны считаться несостоятельными. Система биологическая или искусственная не может быть признана мыслящей, если она не обнаруживает способности к предсказанию. В этой связи значительный интерес представляет исследование организационных принципов, позволяющих той или иной системе обучаться предсказанию”.

10. Оценка современных типов предсказания в электронных и механических устройствах и сопоставление их с механизмами предвидения в мозгу убеждает в том, что разрешение проблемы моделирования нервных процессов, моделирование обучения и конструктивные работы по проектированию самоорганизующихся машин и электронных устройств находится в прямой зависимости от того, как глубоко мы будем понимать функцию предвидения в головном мозге. Она зависит также от того, как успешно мы будем переносить эти механизмы в конструкцию управляющих электронных устройств. Успех на этом пути при современной работе нейрофизиологов, математиков, физиков и инженеров-электроников, несомненно, обеспечит успех в деле усовершенствования существующих типов счетно-вычислительных и управляющих электронных устройств.

ПРОБЛЕМЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ ЖИЗНЕННЫХ ПРОЦЕССОВ И ФИЗИОЛОГИЯ МОЗГА1

Разработка животрепещущих вопросов кибернетики в связи с проблемой сущности жизни привлекает внимание широкого круга специалистов разного профиля.

Как отметил А.Н.Колмогоров, в систематических газетных дискуссиях общественность также высказывает свою заинтересованность, свою настороженность и некоторый скепсис в вопросах, которые связаны с развитием и особенно с надеждами на кибернетику у нас в стране.