XX Международный психологический конгресс (Токио, 1972) провел особый симпозиум по проблематике “принятия
^ См., например, “Decision Processes”. Ed. by R.M.Thrall. N.Y., 1954.
решений” (Dynamic, Aspect of “Decision Making”)** В докладах У.Эдварса, Г.Экеля, М.Тода, М.Месика были еще раз поставлены вопросы об основных признаках принятия и выполнения решений. Экель акцентировал внимание также на физиологических коррелятах принятия решения и соответствующих ему положительных и отрицательных эмоциональных состояниях.
Все сказанное выше можно резюмировать следующим образом:
а) Большое внимание к проблемам искусственного и естественного интеллекта поставило перед специалистами различных областей науки актуальные задачи по изучению характерных черт естественного интеллекта и применения результатов этой работы к построению искусственного интеллекта. Сама возможность удачного решения этого вопроса сулит широкие перспективы прогрессивного развития многих областей экономики и промышленности.
Использование результатов таких исследований в электронике, медицине, педагогике и в других областях может привести к революционным сдвигам в этих науках. Поэтому весьма важно правильное понимание сути такого прогресса.
б) Несмотря на значительность проблемы, ее нынешнее состояние нельзя считать удовлетворительным. Нет четкого определения самого понятия интеллекта, его состава и решающих механизмов его отдельных операций. Наиболее синтетические и характерные для интеллекта узловые механизмы, такие, как “принятие решения”, “цель”, “предсказание”, не только не изучены в их глубоком нейрофизиологическом содержании, но даже не вскрыты их операциональные взаимодействия в момент осуществления интеллектуальных актов.
Пожалуй, одним из самых существенных пробелов в изучении искусственного и естественного интеллекта является то, что не выявлено логическое единство в самой архитектуре интеллектуальных актов; не установлена детерминистическая связь между указанными выше узловыми механизмами интеллекта. Каждый из них берется для исследования как нечто отдельное, независимое от других свойств и механизмов интеллекта.
* См. “XX Congress International de Psychologie. Guide Resume”. Tokyo, 1972.
В последующих разделах статьи мы попытаемся применить для исследования этой проблемы системный подход в виде теории функциональных систем, разрабатываемой в нашей лаборатории на протяжении последних сорока лет.
Как мы уже видели, одной из существенных тенденций современной нейрофизиологии является изоляция отдельных механизмов мозга для удобства экспериментирования над ними в целях изучения их свойств. Этот аналитический прием, общий для многих биологических наук, уже дал значительные результаты. Однако прием этот полезен и хорош только на определенной стадии научно-исследовательского процесса: при сборе первичных материалов и в период подготовки к широким обобщениям.
Все функции организма и особенно функции его нервной системы по своей природе являются логически целостными, и потому понимание их биологического смысла зависит от того “высшего синтеза”, в котором выявится реальная роль каждого механизма в образовании кооперативного целого. Теория функциональной системы как раз и имеет своей целью выявить органическое единство механизмов, которые обычно исследуются в отдельности.
Много лет назад, изучая процесс компенсации нарушенных функций, мы увидели, что все сложные факторы деятельности, такие, как память, эмоция и цель, выступают в органическом единстве, и только это единство способно восстановить нарушенную функцию63. Такое функциональное единство в силу его системного характера было названо нами функциональной системой. Она представляет собой законченную единицу деятельности любого живого организма и состоит из целого ряда узловых механизмов, обеспечивающих логическое и физиологическое формирование поведенческого акта (см. рисунок).
Обратная афферентация |
|---|
Общая схема функциональной системы как логической модели поведенческого акта в составе наиболее характерных узловых механизмов интеллектуальной деятельности. Развитие поведенческого акта до стадии выхода афферентных возбуждений на периферии и формирования действия. Виден уже сформировавшийся акцептор результатов действия, осуществляющий предсказание свойств будущего результата. |
Так как характеристика теории функциональной системы неоднократно давалась нами в различных публикациях, здесь будет дана лишь краткая характеристика ее узловых механизмов с точки зрения их важности для построения “искусственного интеллекта”.
Функциональная система устраняет дефект имеющихся схем интеллекта. Как мы уже отмечали, механизм “принятия решения” большинством авторов рассматривается как нечто первичное и исходное для всех других процессов интеллектуального акта. Такой подход не может удовлетворить объективно мыслящего исследователя, поскольку принятию решения должен предшествовать весьма сложный процесс обработки весьма сложной информации.
Эта стадия интеллектуального акта была названа нами “афферентным синтезом” в связи с тем, что в процессе этого синтеза происходит одновременная обработка самой разнообразной информации, поступающей в центральную нервную систему из внешнего и внутреннего мира. На этой стадии “предрешения” синтезируется целый ряд возбуждений. Как и весь поведенческий акт в целом, стадия “предрешения” формируется на основе доминирующей в данный момент эмоции или мотивации. Последняя, говоря психологическим языком, представлена желанием или потребностью. Такое доминирующее возбуждение, как показывают эксперименты на простых формах потребности (голод, жажда, половая потребность и т.д.), обладает способностью извлекать из многочисленных синаптических образований мозга все то, что было связано в прошлом с удовлетворением или разрешением именно этой, доминирующей в данный момент потребности (исследования наших сотрудников Судакова, Котова, Журавлева и других).
В процессе распространения возбуждения по нейронам мозга неизбежно привносятся и другие возбуждения — от совокупности факторов внешней обстановки.
Таким образом, и это было показано в эксперименте, на каждом нейроне коры головного мозга одновременно обрабатываются возбуждения трех различных источников: внутреннее возбуждение, связанное с формированием той или другой доминирующей мотивации, внешние возбуждения, представленные содействием данной обстановки, и возбуждения памяти, извлеченные как мотивацией, так и данной обстановочной афферентацией. Только одновременная обработка этих возбуждений и сопоставление всех комбинаций возбуждений с прошлым опытом дают возможность организму принимать то или иное решение для получения полезного результата.
Экспериментальные исследования свидетельствуют о том, что все упомянутые возбуждения, а иногда дополнительно и специальный пусковой фактор (например, условный сигнал) должны одновременно встретиться на одном и том же нейроне, правильнее сказать, на каждом из миллионов нейронов.
В стадии “предрешения”, то есть афферентного синтеза, во всех случаях формирования поведенческого акта решается главнейший вопрос: какой полезный результат должен быть получен в данной ситуации и при данной комбинации составных возбуждений этой стадии.
Мы видим, что только строго научное исследование стадии “предрешения” может привести к совершенно четкому детерминис-гическому объяснению и самого процесса принятия решения. Действительно, микроэлектродное исследование отдельных нейронов коры головного мозга показало, что этот процесс обработки всей исходной информации совершается при помощи многих динамических механизмов, биологический смысл которых состоит в том, чтобы выработать наиболее адекватное решение для данной ситуации и обеспечить наиболее точное его исполнение»
Так, например, активизирующие аппараты подкорковой области (гипоталамус, ретикулярная формация) обеспечивают образование ассоциаций и извлечение информации из памяти. Эти же активирующие возбуждения значительно повышают различные способы нервных элементов коры мозга и, в частности, способность к конвергенции на них разнородных возбуждений. К этому надо добавить еще усиление реверберации возбуждений между корой и подкорковой областями, благодаря которой осуществляется поиск наиболее продуктивного синтеза для предстоящего принятия решения (опыты А.И.Шумилиной). Таким образом, нам необходимо представить себе все то, что могут дать нам нейрофизиологические эксперименты для понимания механизмов принятия решения как одного из главнейших факторов формирования интеллекта.
Для понимания этого ответственного синтетического процесса в интеллектуальной деятельнсти мы должны представить себе отдельный нейрон и миллионы нейронов как образования, обладающие бесчисленным количеством степеней свободы, которые обусловлены способностью нейрона производить самые разнообразные конфигурации нервных разрядов.
Простой математический расчет показывает, что количество степеней свободы в масштабе целого мозга с трудом может быть записано цифрой длиной в 9,5 миллиона километров!.. Именно это количество степеней свободы головного мозга и представляет собой ту бесконечную клавиатуру, на которой разыгрываются сотни миллионов различных мелодий — поведенческих и интеллектуальных актов.
Итак, мозг и организм в каждый данный момент обладают необъятным количеством степеней свободы, одновременный запуск которых привел бы к чудовищному хаосу в поведении организма. Организованное поведение человека и животных предполагает неизбежное ограничение этого огромного разнообразия. Следовательно, принятие решения по самой своей сути представляет собой выбор одной степени свободы, наиболее адекватно удовлетворяющей требованиям данной ситуации. Суть проблемы заключается в том, каким образом мозг осуществляет выбор из миллиардов возможных одной-единственной степени свободы, дающей полезный эффект именно в данной ситуации.