20.7. Связи
Чтобы хорошо говорить на языке и хорошо понимать язык, обычный человек должен выучить тысячи слов. Чтобы узнать, как правильно использовать одно слово, необходимо задействовать большое количество связей между агентами этого слова и другими агентами. Что порождает такие связи и каковы могут быть их физические воплощения?
Любая всеобъемлющая теория разума должна включать в себя некоторые идеи о природе связей между агентами. Подумайте, ведь человек способен научиться «связывать» практически любую комбинацию идей или слов. Означает ли это, что мы вправе предположить, будто данный агент (строка З) может напрямую подключаться к любому из тысяч или миллионов других агентов? Об этом не может быть и речи, учитывая то, что нам известно о связях в человеческом уме. Многие мозговые клетки имеют волокна, которые тянутся в направлении тысяч других клеток, но лишь немногие располагают волокнами для «контактов» с миллионами других клеток; вдобавок, насколько мы знаем, зрелая мозговая клетка может устанавливать новые связи только с теми другими клетками, которые расположены близко к волокнам, что тянутся к ним или отходят от них. Кроме того, количество мозговых клеток у человека, похоже, не возрастает после рождения; напротив, их число уменьшается. Конечно, мозговые клетки «зреют» на протяжении нескольких лет, и, вероятно, их волокна простираются широко. Но никто не скажет, происходит ли это вследствие установления новых связей или должно произойти, чтобы клетки могли устанавливать новые связи.
Даже расположение «дальних» связей между мозговыми клетками не допускает прямого контакта между произвольными парами агентов, поскольку эти «дальние» связи обычно расположены в относительно упорядоченных пучках, менее регулярных, но в остальном схожих с параллельными пучками, идущими от кожи к мозгу. К счастью, прямые подключения не нужны по тем же причинам, по которым каждый телефон в мире может легко связаться с любым другим телефоном без необходимости подключения миллиарда отдельных проводов к каждому дому. Вместо того телефонные системы устанавливают косвенные связи, используя агентов, именуемых станциями, которые требуют умеренного количества проводов. Я не хочу сказать, что мозг использует схемы коммутации, подобные телефонным линиям; для меня важно, что каждому агенту строки З не обязательно напрямую обращаться к каждому агенту, с которым он в конечном счете может быть связан.
Имеется несколько факторов, уменьшающих масштабы проблем взаимоподключения. Во-первых, для того чтобы воспроизвести основные особенности конкретного парциального ментального состояния, достаточно задействовать только репрезентативную выборку агентов. Во-вторых, согласно нашей теории деревьев знаний, большинство связей для строк З составляют косвенные, поскольку эти строки соединяются только с близлежащими деревьями. Полинемы тоже связываются лишь с одним агентом-«запоминателем» рядом с каждым агентом. Никакой строке З нет необходимости в потенциальном контакте со всеми операторами любого агента, вполне достаточно подключений только в определенной «полосе пропускания».
20.8. Линии связи
Напротив, иногда со страха ночью
Ей темный куст покажется медведем[29].
На приведенном ниже рисунке изображена схема подключения, которая позволяет многим агентам общаться друг с другом, но использует на удивление мало соединений. Эту схему предложил Келвин Э. Муэрс еще в 1946 году, до наступления эпохи современных компьютеров. Мы могли бы использовать всего десять проводов, чтобы позволить любому из нескольких сотен «передающих агентов» активировать любого из «принимающих агентов». Хитрость заключается в том, что каждый передающий агент использует не один, а пять проводов, выбранных случайным образом из доступных десяти. А каждому принимающему агенту выделяется агент «И», подключаемый для распознавания аналогичной пятипроводной комбинации.
Рис. 107
В этом примере каждый принимающий агент активируется конкретным передающим агентом. Пожелай мы, чтобы каждый принимающий агент реагировал на сигналы сразу нескольких передающих агентов, можно было бы объединить ряд отдельных «узнавателей» с тем, чтобы вход принимающего агента выглядел как дерево с распознающим устройством на конце каждой ветви. Как эти приемники могли бы определять, какие шаблоны ввода подлежат распознанию? Один из способов заключается в использовании оборудования для «взвешивания докательств», описанного выше. В самом деле, для мозговых клеток это было бы вполне правдоподобно, поскольку типичная мозговая клетка фактически располагает древовидной структурой приема входных сигналов. Пока не удалось выяснить, что именно делают эти структуры, но я не удивлюсь, если многие из них окажутся простыми обучаемыми машинами наподобие «Перцептрона».
Сеть, показанная на рисунке, имеет серьезный недостаток: она способна передавать всего один сигнал в данный момент времени. Дело в том, что, если активировать сразу несколько передающих агентов, произойдет активация почти всех десяти проводов, то есть отреагируют все принимающие агенты и возникнет эффект лавины. Однако мы можем устранить эту проблему, предоставив системе достаточно дополнительных проводов. Например, предположим, что имеется десять тысяч проводов, а не просто десять, и каждый передающий агент подсоединен, скажем, к пятидесяти из них. Тогда даже если сто агентов будут отправлять свои сигналы одновременно, шанс того, что это ошибочно активирует какого-либо конкретного принимающего агента, меньше единицы на триллион!
20.9. Распределенная память
Давайте перерисуем нашу схему линий связи в виде трех слоев агентов.
Рис. 108
Передающие агенты могут быть простыми строками З или запоминающими устройствами, поскольку каждый из них посылает сигналы множеству других агентов. Принимающие агенты могут быть простыми распознавателями, поскольку каждый из них активируется только определенными комбинациями соединений. Однако, по той причине, что типичный агент должен активировать других агентов и активироваться ими, ему надлежит «разветвлять» как свои входы, так и выходы. Поэтому нашу сеть можно изобразить так:
Рис. 109
Представляя агентов таким образом, мы видим, что все они могут быть просто верифицирующими (изучающими доказательства) агентами, но с разными «пороговыми» значениями. Каждый «узнаватель» может начать с соединений со множеством агентов-«посредников», а затем каким-то образом научиться распознавать определенные сигналы посредством изменения «весомости» соединений. Целесообразно ли проектировать обучаемые машины по столь простой схеме? Об этом в 1950-х годах задумывались несколько ученых, но ни один из их экспериментов не принес результатов, которые побудили бы продолжить исследования. Сравнительно недавно появилась перспективная разработка, так называемая машина Больцмана[30], напоминающая «Перцептрон» автоматической процедурой оценки «весомости» соединений, однако также обладающая способностью устранять противоречия за счет разнообразных процессов «замыкания кольца». Следующие несколько лет должны поведать нам больше о возможностях таких машин. Быть может, они станут прототипом систем памяти, способных, подобно строкам З, эффективно воспроизводить былые парциальные ментальные состояния.
Разрабатывая новые хитроумные способы сократить количество проводных соединений, большинство исследователей предлагали осуществлять соединения по случайному принципу, дабы никакой сигнал на конкретном проводе не имел значения сам по себе и являлся лишь фрагментом каждого из многих несвязанных действий. Это сулит математическое преимущество, гарантируя крайне малое число случайных взаимодействий. Однако я не в восторге от данной идеи: передающему агенту очень сложно научиться использованию возможностей принимающего агента. Подозреваю, что, постигнув разум, мы обнаружим следующее: небольшие группы линий связи действительно обладают локальным значением, ибо они являются важнейшими агентами для соседних уровней. То есть сами эти линии составляют наши микронемы!
Глава 21Трансфреймы
21.1 Мысленные местоимения
Мы часто стараемся употреблять в речи меньше слов, чем может показаться возможным.
Видите вон тот стол? – Да.
Видите красный кубик на нем? – Да.
Отлично, тогда принесите его мне, будьте добры.
Первое личное местоимение («на нем») избавляет говорящего от необходимости повторять выражение «этот стол». Второе личное местоимение («его») делает то же самое применительно к выражению «красный кубик». Соответственно многие считают, что местоимения как таковые являются «аббревиатурами», заменой недавно произнесенных частей фразы. Но если присмотреться более тщательно, мы обнаружим, что местоимение вовсе не обязательно должно «ссылаться» на какую-либо часть ранней фразы. Например, указательное местоимение «тот» в первом предложении не подменяло другое выражение. Оно выступает для слушателя (и для читателя) своего рода призывом проявить внимание к конкретному парциальному ментальному состоянию – в данном случае, к некоей теории местоимений, каковая, по моему мнению, была активирована в сознании какими-то предшествующими предложениями. Иными словами, местоимения не обозначают объекты или слова; они репрезентируют концепции, идеи или действия, которые, по убеждению говорящего, присутствуют или происходят в уме слушателя. Но как слушатель может определить, какой именно вид деятельности подразумевается, когда есть несколько вариантов?
Помните кольцо, которое понравилось Джейн? – Да.
Вот и славно. Купите его и отдайте ей.
Откуда мы знаем, что местоимение «ей» обозначает Джейн, а местоимение «его» обозначает кольцо, а не наоборот? Можно сказать, что «ей» не относится к кольцу, поскольку грамматика обычно требует применять грамматический женский род к живым существам и объектам женского пола, будь то человек, самка животного, страна или машина. Но вот местоимение «его» мы сразу соотнесли бы с кольцом, потому что наш агент-покупатель не воспримет мысль о покупке Джейн, тогда как агент-даритель не воспримет идею подарка кольцу. Если кто-то скажет: «Купите Джейн и отдайте ее этому кольцу», указанные агенты окажутся втянутыми в конфликт, и проблема достигнет какого-то высокоуровневого агента в уме слушателя, провоцируя недоверие.