Алгоритмы жизни

Здесь будут описаны все важнейшие принципы эволюционного развития компонентов адаптивности в виде причинно-следственных механизмов (алгоритмов) без привлечения экзотических сущностей (квантовых эффектов и т.п.)

Эти алгоритмы реализованы в прототипе системы индивидуальной адаптивности, действующим как один организм. Код системы доступен в открытом виде всем желающим.

В статье не будет ссылок на другие материалы теории  МВАП , потому что важно ясно и компактно показать основные принципы индивидуальной адаптивности на уровне описания алгоритмов, начиная с базовой гомеостатической регуляции, вплоть до алгоритмов психических явлений. Это позволит наиболее легко и понятно ознакомиться с этой системой. Так что утверждения статьи следует принять как постулаты, которые в основных рецензированных материалах  МВАП  уверенно обоснованы по критериям полноты и верности теории и моделированием действующего прототипа Beast.

Оглавление

Базовая основа гомеостатической регуляции – жизненные параметры.. 3

Базовые стили реагирования для безусловных рефлексов. 5

Интегральная координация действий (рефлексы мозжечка) 6

Условные рефлексы.. 7

Детекция новизны с удержанием стимулов. 8

Фоновые циклы удерживаемых стимулов - основа бессознательного. 9

Эгоцентричность осознанного внимания. 10

Глобальная информационная картина. 11

Обработка удерживаемого стимула для поиска альтернативного привычному. 12

Уровень Правил реагирования при поиске альтернативы привычному. 13

Уровень углубленного поиска альтернативы привычному. 15

Доминанты нерешенной проблемы.. 16

Пассивный режим осмысления. 17

Режим сновидений. 18

Заключение. 18

Разные виды живых существ используют одну и ту же эволюционную иерархию основных принципов индивидуальной адаптивности, реализуя ее, начиная с обязательной для любого живого существа основы гомеостатической регуляции. Если нет гомеостаза хотя бы в его простейшей форме нескольких контекстов (стилей) реагирования (пищевой, половой, поисковый, оборонительный и т.п.) – значит этот объект наблюдения не является живым существом. Такое определение позволяет привести весь спектр природных или искусственных живых существ в одну систему.

Различие между видами живых существ оказывается лишь в том, каким уровнем адаптивной иерархии они ограничены: самые простые имеют лишь базовые стили поведения и простейшие рефлексы для их реализации.

Механизмы отдельных компонентов системы адаптивности живых существ могут как угодно различаться в зависимости от особенностей их обитания. Даже у разных людей эти механизмы могут существенно различаться. Например, осьминоги, являясь высокоразвитым видом живых существ, имеют настолько большие различия в особенностях организации их адаптивных механизмов, что на уровне исследования этих механизмов могут делаться выводы об их полностью несопоставимых конструкциях и функциях, но при этом на уровне основных принципов иерархии адаптивности осьминоги и человек имеют одни и те же основные алгоритмы реализации принципов.

Итак, основа любого живого существа, которая заставляет его относиться ко всему с точки зрения своего состояния – это гомеостатическая регуляция, поддерживаемая на всех уровнях индивидуальной (и социальной) адаптивности. Эгоцентричность оценки значимостей всего воспринимаемого является тем, что заставляет реакции основываться на текущем состоянии и последствиях от реагирования даже если действия совершаются во вред организму. Эгоцентричность порождает субъективность в виде эго. Это – самая важная аксиома субъективности.

Вот перечисление последовательности основных принципов индивидуальной адаптивности в порядке эволюционного усложнения:

1. Базовая основа гомеостатической регуляции – жизненные параметры.

2. Базовые стили реагирования (поведенческие контексты) для безусловных рефлексов.

3. Интегральная координация действий (рефлексы мозжечка).

4. Условные рефлексы.

5. Детекция новизны с удержанием стимулов.

6. Фоновые циклы удерживаемых стимулов (основа бессознательного).

7. Эгоцентричность осознанного внимания.

8. Глобальная информационная картина.

9.Обработка удерживаемого стимула для поиска альтернативного привычному.

10. Уровень Правил реагирования при поиске альтернативы привычному.

11. Уровень углубленного поиска альтернативы привычному.

12. Доминанты нерешенной проблемы.

13. Пассивный режим осмысления.

14. Режим сновидений.

Этим полностью исчерпываются все принципы, оптимизированные эволюцией в ходе развития индивидуальной адаптивности.

Далее будут последовательно рассмотрены алгоритмы реализации всех уровней иерархии эволюционной адаптивности. Это предполагает словесное описание для того, чтобы наиболее верно и точно выразить (формализовать) идею принципов.

Картинки, схемы или даже код не могут превзойти словесное описание, которое формирует у читающего полноценную модель алгоритма. Они могли бы дополнить, но одновременно и усложнить картину.

Конечно, может потребоваться достаточная междисциплинарная подготовленность при том, что в статье минимизировано употребление узкоспециальных терминов.

Базовая основа гомеостатической регуляции – жизненные параметры

Во всех живых организмах есть определенные жизненные параметры (энергия в виде энергоносителей, температура среды, концентрация кислорода, осмотическое давление водной среды, болевые датчики повреждений и т.п.), отклонение которых от нормы требует восстановления, иначе может наступить смерть. Существо живет, пока эти параметры не выходят фатально из области значений, несовместимых с жизнью. Вот почему образования, не имеющие таких параметров, детекторов фатального отклонения и реакций для их восстановления не могут называться живыми.

Алгоритм этого уровня гомеостаза включает: рецепторы значений жизненных параметров, компараторы порогов отклонения этих параметров от нормы и реакции, предназначенные для восстановления нормы. Всегда в любой системе гомеостаза есть система врожденных реакций, которая развивается и усложняется в эволюции вида.

Жизненные параметры имеют разное значение для жизни. Так без воздуха организм умирает в течение нескольких минут, без воды – 2-3 суток, без еды – 20-40 дней. Это значит, то система выбора реакций должна предоставлять приоритет нехватке воздуха, потом воды и только затем – еды. Есть врожденный механизм определения приоритетных значимостей (и их сочетаний), который активирует тот контекст реагирования, где есть нужные реакции восстановления параметров. Эти активные контексты несут в себе ту величину отрицательной значимости (потребность), которая была распознана.

Все врожденные реакции можно разделить на те, что обеспечивают внутренние механизмы гомеостаза и те, что направлены на внешнее реагирование. Это разделение сохраняется для самых эволюционно сложных образований, включая психику.

Важнейшим понятием в такой системы является значимость - величина негативной или позитивной оценки состояния жизненных параметров. Детекция значимости состояний организма используется во всех последующих механизмах гомеостатической регуляции. Образы негативной значимости заставляют организм избегать их вреда, а позитивной – стремиться к пользе.

Жизненные параметры у искусственного живого существа могут назначаться любыми, даже не имеющими никакого отношения к природным параметрам, но желательно чтобы они отражали реальные потребности. Это придает существу свойство живого постольку, поскольку заставляют его поддерживать норму и восстанавливать отклонения от нормы, без чего жизнь определено невозможна, т.к. фатальное отклонение от нормы несовместимо с жизнью.

В основе гомеостаза кроме жизненных параметров, есть те, которые непосредственно на жизнь не влияют, но важны для выживания вида: гон, любопытство, общительность, альтруизм, неудовлетворенность существующим и т.п. оптимизированные эволюцией для вида в данном окружении.

На основе текущего состояния жизненных параметров возникает важнейший механизм определения интегрального состояния организма в виде трех его возможных значений Плохо, Норма, Хорошо, так что появляется значение того, насколько хуже или лучше стало в данный момент по сравнению с прошлым. Назовем этот механизм дифференциатором состояния. Он дает возможным определить, насколько удачны последствия совершенного действия, чтобы знать, стоит ли так реагировать в таких ситуациях или нет.

Значение текущего состояния и его разница с предыдущим обновляется по каждому новому стимулу и в периоде ожидания последствий реагирования.

В открытом коде прототипа (ссылка внизу) дифференциатор реализован в BOT/brain/gomeostas/ BAD_detector.go

Без дифференциатора состояния невозможно было бы развивать систему адаптивного реагирования после рождения. Это – основа системы значимости.

Базовые стили реагирования для безусловных рефлексов

В зависимости от того, какова текущая потребность в восстановлении жизненных параметров и какова величина значимости отклонения параметров от нормы, выбирает такой базовый стиль реагирования, который даст преимущество запуску нужных для восстановления жизни параметров. Так, если не хватает энергообразующей глюкозы, а в непосредственной доступности есть еда, то включается пищевой контекст. Если еды нет, то кроме пищевого активируется поисковый и организм начинает искать еду доступными ему реакциями.

Одновременно могут активироваться несколько базовых контекстов, например, пищевой, поисковый, оборонительный, что определит возможные реакции в этих условиях.

Важнейшей особенностью развития базовых стилей в направлении уточнениях их особенностей было эволюционное усложнение их ветвления, так что возникает иерархия дочерних стилей, все более уточняющих реагирование. Возникает дерево контекстов восприятия, связанные в своем основании с активацией базовых контекстов в зависимости от состояния организма.

Корневым узлом такого дерева всегда является базовое состояние организма: Плохо или Норма или Хорошо. Следующим узлом ветки дерева является образ сочетания базовых контекстов (например, пищевой и поиск). Этим задается контекст гомеостатической потребности. Далее дерево ветвится за счет более частных условий внешней среды – образов, информирующих об особенностях окружения.

Появление новой коры мозга придало процессу возможность ветвления такого дерева с участием иерархии распознавателей примитивов восприятия (на первом уровне точки, линии, дуги, на втором – более сложные конструкции образов). Появляются распознаватели образов восприятия, связанные со значимостями базовых контекстов (например, значимость вида спелого фрукта в состоянии голода или воды в состоянии жажды), так что для каждого базового контекста возникает своя ветка распознавания образов восприятия. Форма дерева позволяет сохранить скорость реагирования на изменение условий, сопоставимую с быстротой самых древних реакций типа стимул-действие, потому что поиск по дереву – самый эффективный.

Пример ветки дерева: Норма id=1 -> Пищевой, поиск id=12-> Овал id=423 -> Лицо id=25435 -> Бабушка id=982732 -> сказала фазу id=352231. Все значения образов в ветке – в виде ID образа (в природе - номер нейрона распознавателя).

В открытом коде прототипа (ссылка внизу) дерево восприятия реализовано в BOT/brain/psychic/automatism_tree.go.

С каждой используемой для регуляции гомеостаза веткой дерева распознавателей признаков восприятия связывается пусковой элемент ответных реакций (образ действия), за котором может следовать сложная цепь действий. Первоначально – это безусловные рефлексы, разнообразие которых определяет возможности развития и эффективность системы реагирования для каждого базового контекста условий.

Принцип древовидной структуры настолько эффективен, что не может не использоваться во множестве и более сложных механизмов, давая решающее преимущество в быстроте поиска решений. С каждым значащим узлом дерева может быть ассоциирована ответная реакция, позволяя мгновенно реагировать на распознаваемые ситуации.

Интегральная координация действий (рефлексы мозжечка)

На результат выполнения реакции могут оказывать влияние множество второстепенных условий одновременно. Чтобы идти, нужно перемещать тело так, чтобы не терять равновесие. При этом нужно учитывать особенности пути передвижения: наклон, препятствия, шероховатость и т.п. В ходе формирования целевой реакции все эти факторы учитываются в виде рефлексов мозжечка, которые позволяют точно дозировать усилия и совершать корректирующие дополнительные действия. Успешность реакции говорит до достаточности корректирующих воздействий, не успешность заставляет повторять попытки, пока не получится все правильно.

На самом раннем этапе развития, еще до осознанного контроля движений, формирование координирующих реакций происходит через процесс сенсомоторной интеграции, основанный на повторяющихся двигательных пробах и сенсорной обратной связи. Это происходит спонтанно и бессознательно, начиная с первых дней жизни.

На самых ранних этапах (например, у новорожденных или даже в утробе матери) мозг генерирует случайные, непроизвольные движения. Эти движения не осмыслены и не целенаправленны, но они запускают процесс обучения.

Такие движения могут быть резкими, хаотичными — например, вздрагивания, самопроизвольные движения конечностей. Они инициируются спинным мозгом и стволом головного мозга, но мозжечок участвует в их коррекции и координации.

Каждое движение вызывает сенсорную реакцию последствий: мышечное напряжение, положение тела в пространстве (проприоцепция), тактильный контакт, равновесие (вестибулярная система). Эти данные поступают в мозжечок через спинномозговые пути и вестибулярные ядра.

Мозжечок сравнивает ожидаемый результат движения (предикцию) с реальным сенсорным потоком. При расхождении возникает ошибка предсказания, которую мозжечок использует для коррекции следующего движения.

Многократные попытки выполнить элементарные действия (например, поднять голову, перевернуться, захватить предмет) формируют моторные шаблоны. Мозжечок постепенно «настраивает» эти шаблоны, регулируя силу мышечных сокращений, время начала и окончания движения, плавность и точность.

Мозжечок функционирует как предиктивный механизм и корректор движений: он создает внутреннюю модель тела и окружающей среды, прогнозирует последствия движений, осуществляет тонкую коррекцию в режиме реального времени, обеспечивает плавность, точность и экономичность движений.

Все это организуются в виде простых рефлексов.

Без мозжечковой коррекции было бы невозможно осуществлять реакции в реальных условиях. Но наличие определенной цели реагирования позволяет регулировать дополнительные реакции самым простейшим образом, подчиняя их главной цели реагирования.

С развитием произвольно запускаемых реакций мозжечок точно так же функционирует, обеспечивая коррекцию в зависимости от дополнительных условий. Причем эта коррекция начинает захватывать не только моторные, но и ментальные реакции (мышление).

Так мозжечок оказывается как бы второстепенным, но настолько важным элементом адаптивности, что он становится одним из базовых алгоритмов. Мозжечок – гениальное по простоте и эффективности образование эволюции, которое трудно заменить чем-то не менее эффективным в искусственных системах.

В открытом коде прототипа (ссылка внизу) функции мозжечка реализованы в BOT/brain/psychic/cerebellum.go.

Условные рефлексы

Самым древним приобретением, позволяющим адаптироваться к текущим условиям в течение жизни (а не передавая наследственную информацию), является условный рефлекс. Если во время срабатывания уже существующего рефлекса возникал новый стимул и это повторялось не раз, то этот новый стимул так же становится способным запускать такую реакцию, даже если уже нет первоначального пускового стимула, есть только новый. Возник синоним имеющейся реакции для новых условий. Это дает конкурентные преимущества, расширяя область реагирования на те условия, которые не были предусмотрены наследственно.

Дальнейшее развитие системы реагирования прямо зависят от набора наследственных реакций, а затем – от условных рефлексов. Чем он шире, тем богаче адаптивные способности.

Наследственных реакций у многих видов организмов очень много, потому что они развивали их в течение очень больших промежутков времени и условий. Они не ограничиваются простыми действиями, а, как правило, представляют собой длинные цепочки реакций, каждая последующая из которых срабатывала при условии отработки предыдущей и появления специфичных условий для активации последующего действия. Это значит, что такие цепочки ветвятся в зависимости от условий.

В открытом коде прототипа (ссылка внизу) простейшие рефлексы реализованы в папке BOT/brain/reflexes/.

Детекция новизны с удержанием стимулов

Значимость новизны в восприятии очень велика, потому что это может сопровождать жизненно важные события, пока еще не известные, но требующие быть готовым к неожиданностям. Новизна распознается древними наследственно предопределенными структурами – в силу получения эволюционного преимущества от реагирования на новизну. Так возник первоначальный механизм “ориентировочного рефлекса”, концентрирующего внимание на стимулы, которые распознаются как требующие внимания.

С появлением колонок новой коры и дерева восприятия, появилась возможность распознавать новизну для случаев, когда ветвь дерева восприятия, которая имеет фиксированное число узлов, активировалась не до конца. Деревья с неограниченным ветвлением не смогли бы распознавать новизну, так что фиксированность числа узлов дерева является серьезным преимуществом (не только для возможности распознавания нового).

Следующим элементом алгоритма эволюционного усложнения обработки нового является удержание активности той ветки дерева, у которой оказывается недоактивированными последние узлы или при активности которой древние механизмы реагирования на новизну требуют внимания. Все виды рецепции новизны, в конечном счете вызывают общую оценку ее силы для активного стимула. Соотношение силы новизны на силу значимости (определяемую активными базовыми контекстами) сравнивается для всех конкурирующих за внимание стимулов и при выборе образа (активной ветки дерева восприятия) для удержания выделяется тот из них, у которого значимая новизна наивысшая. Будем его называть актуальным образом.

Это является основой осмысленного внимания – процесса информационной обработки наиболее актуального стимула.

Удержание стимула позволяет осмысливать его даже если в реальности воздействие на сенсоры прерывается (муха спряталась за травинку), но актуальный (наиболее важный) образ оказывается связанным с единственным каналом осознанного внимания.

С каждым новом стимулом он проверяется на актуальность и если будет превышена актуальность предшествующего стимула, то новый начинает так же удерживаться, а канал осознанного внимания переключится с предыдущего стимула на более важный. Это логично и целесообразно – думать о самом важном, оставляя мысли о прежнем для возможного доосмысления на потом.

Так накапливаются все новые удерживаемые активные образы, составляющие оперативную память о прошедших событиях. Их общая активность может стать настолько высокой, что станет мешать обработке стимулов (как эпилептический припадок). Наступает режим сна, в котором собранные активности обрабатываются и поочередно гасятся, так что к следующему периоду бодрствования мозг становится вновь чистым и ясным.

Наличие удержания стимулов дает тот побочный эффект, что с этой активностью могут начинать связываться другие активные элементы, формируя долговременную память о событиях. Уже не требуются многократные повторения как при формировании условных рефлексов, а связи образуются за одно предъявление стимула. Именно так сохраняются воспоминания и получаемый опыт реагирования.

В открытом коде прототипа (ссылка внизу) ориентировочный рефлекс реализован в BOT/brain/psychic/orientation_reflexes.go, а новизна детектируется по активности ветки дерева восприятия.

Фоновые циклы удерживаемых стимулов - основа бессознательного

Когда появляется новый актуальный стимул он начинает удерживаться, но все уже удерживаемые ранее актуальные стимулы при этом не гасятся, а продолжают свою активность. Если бы они гасились, то мы бы забывали то, чем только что занимались, полностью переключаясь на новое. Но мы не забываем, что уже встречались с этим человеком, что уже сделали важное дело и можно об этом не думать, а ответив на телефонный звонок, возвращаемся к прерванному делу.

С каждым новым актуальным образом увеличивается число фоновые циклов удержания – основа “бессознательного”.

Все циклы удержания кроме последнего активного составляют особую память о моментах привлечения осознанного внимания. В нужный момент становится возможным снова начать осмысливать ранее прерванное и тогда удерживаемый фоновый цикл становится наиболее актуальным, подключается к каналу осознанного внимания, а все остальные продолжают фоновую активность вне осмысления. Этот процесс прорыва из бессознательного называется инсайт или озарение. Вернувшись к прерванному делу после телефонного разговора, мы не воспринимаем это как озарение снова ставшим важным дела, хотя именно в этот момент вспоминаем про него как о самом важном. Это ничем не отличается от озарений новой важной идеей кроме того, что важное дело уже нами делалось, а такой идеи еще не было. Во всем остальном механизм один и тот же.

Кроме фоновых циклов удержания стимулов, на фронтальной стороне мозга возникают циклы осмысления – по каждому подключению канала осмысления к удерживаемому стимулу. Главный цикл соответствует наиболее актуальному стимулу и осознается, а остальные оказываются в фоне осознания, поддерживая процессы бессознательного.

В открытом коде прототипа (ссылка внизу) фоновые циклы не выделяются отдельной реализацией и поддерживаются в BOT/brain/psychic/understanding_cycle.go.

Эгоцентричность осознанного внимания

Эгоцентричность - это не алгоритм, а свойство индивидуального отношения ко всему воспринимаемому по критерию состояния своего организма. Это свойство вытекает из основ гомеостатической регуляции и является основой отношения ко всему, в том числе к самому себе.

Все, что осознается, тем самым является наиболее актуальным для субъекта в данный момент, т.е. имеющее экстремальную значимость новизны. Значимость всегда основывается на текущем состоянии организма (даже для самых фанатичных альтруистов). Значимость привлекающего внимание отражает эгоцентричность отношения ко всему с точки зрения состояния организма.

Если бы это было не так, то не было бы критерия для определения, что такое хорошо, а что такое плохо, не было бы вектора к чему стремиться, а что избегать. Никакие способы просто задать это изначально не смогли бы делать выбор в новых ситуациях, когда еще неизвестно, хорошо или плохо воспринятое в данных условиях.

Кроме значимости состояния организма, с раннего возраста значимость доверчиво отзеркаливается при восприятии действий взрослых: все, что демонстрируют взрослые ребенку или в чем убеждают авторитеты взрослого принимается за высокую позитивную значимость. Так формируются правила поведения в обществе, этика. Но самое важно затем подвергается переосмыслению на основе личного опыта и значимость может становиться даже противоположной авторитарной. И если субъект сам убеждается на личном опыте, что да, вот это правило поведения следует блюсти уверенно и убежденно, то оно становится уже собственным, составляя элемент модели Я, потому что его проверка была на основе собственного отношения.

Эгоцентричность – это основа субъективного переживания, то, что определяет личное отношение ко всему.

Уже выявленная значимость сопровождает привычное до автоматизма, не требующего осмысления. Процесс осознания нужен для того, чтобы выявить новую значимость в данной ситуации и принять альтернативное привычному решение для данной ситуации.

Нахождение альтернативы привычному будем называть произвольностью. Произвольность – это не случайность, не “свобода”, а осознанная необходимость нахождения альтернативы привычному в данных условиях.

Глобальная информационная картина

Все ранее перечисленное составляет информацию о текущем состоянии, то что информирует систему принятия решений об условиях и ситуации для того, чтобы в этом контексте решать текущую проблему альтернативы привычному в случае новизны ситуации, которая ставит под сомнение верность привычного.

В первую очередь информирует базовое состояние, одно из трех: Плохо, Норма, Хорошо.

Сопутствующим является значение ухудшения или улучшения состояния, получаемое от дифференциатора состояния.

Следующим, зависимым от первого, уровнем информированности является сочетание активных базовых стилей (поведенческих контекстов), которые возникают в процессе взаимной конкуренции.

Далее идут уровни иерархии объекта восприятия наиболее актуального образа.

Все это составляет активную ветку дерева восприятия, составляющие контекст условий актуального стимула и сам стимул.

С конечным образом ветки, стимулом, обычно в норме связана привычная реакция.

Каждый элемент в активной иерархии перечисленных образов может влиять на процесс принятия решений и поэтому необходимо, чтобы все они были глобально (т.е. из любого места) доступны любым механизмам, специализирующимся на выборе решения в зависимости от этого.

Это организовано как набор ячеек оперативной памяти для сохранения текущего состояния всех важных для решения компонентов. Назначение каждой из ячеек жестко определено и механизмы осмысления, опрашивая их состояние, информируются текущими значениями.

Кроме перечисленных входных компонентов в глобальной информационной структуре при эволюционном усложнении могут добавляться все новые специализированные ячейки, предназначенные для сохранения промежуточных результатов процесса осмысления.

Самым главным таким компонентом является постановка цели осмысления, которая первоначально оказывается отражением гомеостатических потребностей, но может перекрываться более приоритетной произвольно поставленной целью – как результат уже имеющего опыта постановки целей.

Если цель не поставлена ввиду отсутствия необходимости реагировать, то возникает другой, пассивный режим осмысления – свободное фантазирование, которое так же возникает во сне во время сновидений.

Так информирующая структура памяти оказывается контекстом для процесса принятия решений, который обновляется с каждым новым состоянием организма, с каждым актуальным стимулом и с каждым результатом очередного шага процесса осмысления.

Все значимости всех компонентов информированности исходят из эгоцентризма и поэтому их динамика изменения в ходе осмысления дает картину личного отношения или субъективного переживания. В каждый момент процесса, с каждым его шагом выстраивается эгоцентрическая картина отношения ко всему.

Эта информационная картина и направляет процесс осмысления в направлении получения желаемой цели (по векторам эго-значимостей) так, как это мог бы делать управляющий этим субъект, что воспринимается как личное переживание происходящего.

В открытом коде прототипа (ссылка внизу) инфо-картина реализована в BOT/brain/psychic/psi_information_environment.go.

Обработка удерживаемого стимула для поиска альтернативного привычному

С приходом каждого нового актуального стимула начинается его осмысление в единственном канале осознанного внимания.

При этом новыми актуальными стимулами могут стать не только внешние образы, но и достаточно актуальные промежуточные результаты процесса принятия решений, которые подключаются к главному циклу осмысления. Разница по сравнению со стимулами от внешних воздействий в том, что при этом не добавляются новые циклы удержания образов восприятия, а используется ячейка памяти глобальной информационной картины.

В каждый момент времени главный цикл осмысления в зависимости от состояния глобальной инфо-картины выбирает то, каким должен быть следующий шаг, в достижении желаемой цели. Выбор осуществляет наследственно предопределенный механизм, назовем его диспетчером цикла осмысления, который довольно простым алгоритмом запускает следующий шаг осмысления в зависимости от состояния инфо-картины (информированности). Этот шаг порождает новую информацию результата работы специализированного механизма (инфо-функции), обновляя инфо-картину и давая новое направление следующего шага.

В открытом коде прототипа (ссылка внизу) диспетчер цикла осмысления реализован в BOT/brain/psychic/understanding.go.

Диспетчер осмысления может запускать те или иные вспомогательные инфо-функции, разнообразие которых увеличивает эффект данной системы. В случае поставленной цели – это шаги в направлении достижения цели. При отсутствии цели начинается пассивное осмысление с уточнением значимостей образов и появлением новых сочетаний стимулов и ответных действий – фантазирование ситуаций (алгоритм ниже).

Чем большее разнообразие инфо-функций имеется у особи, тем более эффективно осмысление проблемы с принятием решения, тем более эволюционно развита эта особь. Инфо-функции извлекают специфическую информацию из памяти опыта. У разных видов животных существует большое разнообразие в назначении и возможностях инфо-функций. У человека они наиболее полноценно обеспечивают процесс осмысления. Но даже у разных людей они могут значительно различаться.

В открытом коде прототипа (ссылка внизу) инфо-функции реализованы в BOT/brain/psychic/mental_automatizm_INFO_functions.go, а для определения цели – в BOT/brain/psychic/mental_automatizm_INFO_functions_Purpose.go.

Память опыта сохраняется в виде более древней “семантической памяти” и более эволюционно новой “эпизодической памяти”.

Второй вид памяти является расширением первого. Если семантическая память сохраняет только значимости, связанные со стимулом в данных условиях, то эпизодическая сохраняет правила реагирования: связь между стимулом, реакцией на него и значимостью последствий. Так что в каждом кадре памяти опыта есть два вида значимости: значимость образа в данных условиях и значимость последствий попытки действия.

Более древние инфо-функции извлекают память о значимости для схожего стимула в схожих условиях (что дает свойства объекта в разных условиях) и могут показать, какова будет значимость любых других известных условиях, что позволяет делать выбор, как реагировать на данный стимул.

Правила же позволяют строить неограниченно длинные цепочки действий, начиная с исходного, выбирая направления дальнейших действий. Мы можем запоминать длинный путь до цели, сохранять заготовки для игры в шахматы, для общения, для совершения сложных действий, достигающих поставленной цели.

Уровень Правил реагирования при поиске альтернативы привычному

Механизм дифференциатора состояния организма позволяет сопоставлять пробную реакцию с ее последствиями для определенных условий. В момент появления актуального стимула фиксируется текущее состояние организма, а после выбора ответного действия и его совершения возникает период ожидания изменения состояния. Чем раньше возникнет изменение состояния, тем более вероятно то, что именно реакция его вызвала. Но могут быть и случайные совпадения. Поэтому реакция с единственным последствием еще не принимается достаточно уверенной, как не требующей снова осознавать происходящее. Но при повторном совпадении значимости последствий уверенность резко возрастает. Этот механизм напоминает оценку вероятности события по формуле Байеса, когда совпадения резко увеличивают оценку вероятности. Природа оптимизировала оценку вероятности повторений значений последствий так, что уже второе совпадение повышает уверенность, а третье делает его почти полным. С каждым совпадением реакция становится все более автоматической и не требующей особого осмысления.

Так, съев новый плод и сразу ощутив его отвратительную горечь и жжение во рту, он тут же выплевывается, а эпизод сохраняет правило: образ плода, реакция поедания, высокая отрицательная значимость последствий. Реакций поедания в данных условиях впредь будет блокирована с высокой уверенностью.

В другой раз, увидев неизвестный плод и вспомнив про неприятный опыт, решение его съесть будет принято только в случае большого голода и то, сначала немного попробовав, и если через время ожидания последствий ничего не случится, то уверенность позволит съесть еще, а отсутствие отрицательных последствий черед долгое время закрепит высокую уверенность, что данный плод можно есть без опасений.

Правила начинают сохраняться в эпизодах памяти, начиная с некоторого периода развития механизмов осознания, становясь основой принятия решений.

Первые правила обычно отзеркаливаются при наблюдении того, как поступают более опытные люди – родители или воспитатели. Эффект таких правил всегда имеет высокую позитивную значимость, это называется доверием к авторитету. Увидев, как поступает авторитет и попробовав сделать это сам, субъект проверяет правило, и оно становится его собственным опытом.

Без проверки может оказаться, что то, что может сильный и ловкий, не доступно для подражания, так что все авторитарные правила подлежат сомнению, поэтому после периода доверчивого обучения наступает период преступного сомнения в догмах.

Играя в блиц-шахматы, когда нет времени задумываться, шахматист, накопивший много правил, моментально видит, чем ему грозит очередной ход противника. Он не станет отвечать тем, что ранее приводило к негативным последствиям, а выберет действие с позитивным результатом. При этом он не будет ориентироваться на одно какое-то правило, а учтет предыдущие ходы. Если цепочка правил совпадает с предыдущими ходами и ход противника имеет позитивный ответ, то будет совершено действие по последнему правилу. Противник ответит, и нужно будет вспомнить подходящее продолжение цепочки правил.

Если его не окажется, то придется задуматься в поиске решения, возможно используя не вполне совпадающие цепочки правил и рискуя получить неожиданность.

Если цепочка правил хорошо совпадает с последовательностью стимул-ответ, то позитивные результаты уверенного опыта приносят радость. Хорошему мастеру всегда нравится то, что он делает, используя свой опыт. Он может выбирать ветвления цепочек, чтобы направить конечный результат в желаемое русло творчества, это называется импровизацией. В таком процессе мастер почти не задумывается, потому что выборка нужно правила при сопоставлении цепочек эпизодов очень быстра.

Но настоящее творчество начинается там, где нужно найти нечто совершенно новое. Правила перестают работать, возникает осознаваемая проблема, которую нужно как-то решить.

В открытом коде прототипа (ссылка внизу) Правила реализованы в BOT/brain/psychic/episodic_memory_rules.go.

Уровень углубленного поиска альтернативы привычному

У опытного человека кроме правил действия нарабатываются правила поиска решений – ментальные правила. Он знает, что такой тип проблем он ранее решал с помощью некоторой последовательности мыслительных действий, каждое из которых давало новую информацию, которая позволяет сделать следующий шаг. Такие ментальные правила сохраняются в особых кадрах эпизодов памяти, отличающихся от кадров, сохраняющих моторные реакции.

Но сначала нужно накопить такие правила или отзеркалить их у человека, который умеет решать подобные задачи. Иначе приходится с трудом, напрягая ум, искать решения разными способами из далеких правил, получая частый негатив. Это бывает настолько затратно (муки творчества), что возникает нежелание продолжать и только очень высокая значимость поставленной цели заставляет продолжать поиски.

Мучительные поиски нового становятся все более привычными, нарабатываются вспомогательные правила и такой человек становится творцом.

Вероятность успеха при использовании правил, далеких по условиям (контексту) очень низка. Но иногда такая аналогия дает позитивный результат решения или верного шага в направлении решения.

Аналогия может возникнуть при восприятии, казалось бы, совершенно иных образов, даже созерцании огня, волн или узоров штукатурки.

Но в самом деле новые решения могут находиться без мук творчества в ходе пассивного режима осмысления, без определенной цели. Этот режим использует особые механизмы (инфо-функции) выборки из эпизодов исторической памяти. Начав с какого-то образа, ищется то, что связано с этим образом высокой позитивной или негативной значимостью, т.е. то, что особо важно для данного субъекта (эгоцентрично). Такой образ становится следующим звеном цепочки правил. Процесс может ветвиться пока не будет исчерпаны известные правила или не возникнет такое сочетание цепочек правил, которое по аналогии решает давно вынашиваемую проблему. В первом случае процесс фантазирования оканчивается лишь сохранением сюжета возникших фантазий, во втором возникает озарение новой идеей.

Если решение не находится на уровне правил, дающих уверенный результат (с учетом совпадения цепочек правил), то начинаются попытки извлечь специфическую информацию, которая может дать направление решения проблемы.

Чем больше инфо-функций различного назначения заготовлено наследственно, тем больше шансов найти приемлемое целевое решение. Больше всего таких заготовок у людей, меньше у обезьян и еще меньше у других животных. Но даже у разных людей это число инфо-функций (определяемое по полям Бродмана префронтальной коры чисто анатомически и, особенно, по их занимаемому объему) и качество их специализации довольно сильно различается.

Доминанты нерешенной проблемы

Если есть очень высокая значимость цели и есть попытки найти решение проблемы, то за время усилий укрепляются связи долговременного хранения такой информации в виде специализированных структур, поддерживающих решение проблемы для данной цели. Это представляется в виде доминантной активности мозга, которая сопровождает решение проблемы и активируется в качестве информации о проблеме, выполняя роль актуальных стимулов.

Актуальность проблемы всегда конкурирует с актуальностью образов восприятия так, что активное осмысление повышает порог, необходимый для того, чтобы образ был связан с каналом осмысления. Возникает специфическая “тишина мыслей” и ничто менее важное не мешает решению проблемы.

Структуры сохраненных доминант всегда сравниваются между собой и образами восприятия по актуальности для данных условий и если нет более важных стимулов, то наиболее актуальная из доминант начинает процесс осмысления с определенной целью данной доминанты.

Если у нас есть какое-то отложенное важное дело и более ничто не мешает им заняться, то возникает осознание цели и начинается пошаговый поиск решения проблемы, сопровождающийся обновлением инфо-картины, что дает новый контекст для поиска решения. Динамика такого обновления переживается как кадры ситуации решения и каждый такой кадр сохраняется в эпизоде памяти в виде значимости текущего ментального образа (абстракции) и правил.

Эти цепочки кадров эпизодов затем используются как полученный опыт решения проблем.

Решенная проблема (закрытый гештальт) также составляет опыт решения в виде уже неактивной доминанты с достигнутой целью, которая сохраняет актуальные цепочки действий по решению (моменты инсайтов), что может использоваться впредь.

В открытом коде прототипа (ссылка внизу) доминанта (гештальт) реализована в BOT/brain/psychic/dominanta.go и зависимых пакетах.

Пассивный режим осмысления

Пассивный режим – единственное средство нахождения целевого нового, кроме бездумного случайного перебора. И поэтому этот режим развивается наравне с процессом целевого осмысления.

Фоновые циклы как раз оказываются в таком режиме, в них может возникать инсайт (озарение) новой идеей и тогда этот цикл становится главным циклом осмысления, а идея подвергается уже осмысленной проверке.

Во время сна дневная информация, то, что записано в эпизодах памяти, но на осмысление чего не было времени, так же начинает подвергаться пассивному осмыслению, которое проходит в главном цикле, но с блокированием восприятия и действий. Сновидение также может привести к инсайту с просыпанием в этот момент.

Бесцельное общение между людьми – еще один вариант коллективного сновидения.

Древней функцией пассивного режима является осмысления образа восприятия для выявления его эгоцентрической значимости. В случае необходимости реагировать быстро, нет времени на осмысление, нужно быстрее реагировать. У современных занятых людей так чаще всего и бывает. Но в моменты расслабленного состояния или во сне время на это находится и выявляется то, что мог бы означать такой образ в данной ситуации, сохраненной в кадре эпизода памяти по схожим ситуациям в прошлом. Это настолько важная информация и опыт, что люди, лишенные сновидений, как бы проживают жизнь без следа и пользы. В сновидениях выявляются недоосмысленные кадры памяти и дополняются информацией об их значимости и свойствах.

Главной инфо-функцией пассивного режима является нахождение экстремальной значимости осмысленного образа для данных условий и корректировка значимости для исходного кадра памяти. Для этого просматриваются кадры, начиная с текущего экстремально значащего образа к исторически более ранним (исключая авторитарные правила – как чужие догмы и поэтому неприемлемые для эгоцентризма) пока не встретиться кадр прерываний размышления (такие кадры ограничивают области размышления с определенной целью) и выявляется наиболее экстремальный образ, уже отличающийся от исходного. Этот образ используется для следующей итерации прохода исторической памяти.

Если текущий проход не дает результата в виде нового экстремального образа, то условия упрощаются (расширяя поле результатов).

В результате возникает связанный высокой значимостью образов сценарий, которого не было в реальности.

Могут быть разные варианты такого прохода создания нового сценария, например, если начальный экстремальный образ был взят не из последних удерживаемых циклов, а из воспоминаний при засыпании. Главное – это продуцирование новой цепочки событий, которая может быть осмыслена, найдены аналогии для решения проблем и недоосмысленные образы уточнили свою значимость при сопоставлении с прошлым опытом. Поэтому могут быть сколь угодно экзотические механизмы составления новых сочетаний из экстремальных образов, они будут выполнять функцию фантазирования новых возможных ситуаций.

В прототипе Beast создано несколько инфо-функций для поддержки пассивного режима. В открытом коде прототипа (ссылка внизу) дифференциатор реализован в BOT/brain/psychic/dreaming.go.

Режим сновидений

Во время сновидения реализуется пассивный режим мышления с его бесцельным осознанием в главном цикле. Во сне пассивный режим ограничен уровнем поиска в модели значимости образов и правилами в кадрах эпизодов опыта, не ходя до уровня творчества т.к. не имеет поставленной цели.

Сценарий сновидения завершается исчерпанием кадров опыта или нахождением настолько важного результата, что происходит инсайт с просыпанием и сохранением нового ментального образования в эпизоде памяти.

Первоначально сновидением становится текущий главный цикл. После его осмысления в виде сценария и заполнения кадров найденными значимостями образов, актуальность цикла исчерпывается, он гасится и из фоновых циклов главным становится следующий по конкурентной актуальности. Так продолжается пока не будут пройдено 4-7 наиболее актуальных циклов. Это число оптимизируется для вида животных, включаясь в общее время на сон. Остальные фоновые циклы гасятся общим нарастающим торможением. Выбор наиболее аткуальных циклов во сне происходит методом контрастирования при общем торможении. Наиболее контрастные образы, выделенные среди остальных, получают канал осознанного внимания для пассивной (бесцелевой) обработки.

При поверхностном, неполноценном сне наиболее актуальные циклы могут остаться активными на следующий период бодрствования.

Чем больше опыта, тем более продолжительны сновидения.

В открытом коде прототипа (ссылка внизу) система сна реализована в папке BOT/brain/sleep/.

Заключение

Вот и все основные принципы, обеспечивающие самые высокие уровни принятия решения и произвольность сознания.

Все психические явления и психические эффекты возникают из этих алгоритмов и их взаимодействии.

Представленная иерархия алгоритмов образует очень сложную систему взаимодействий, что видно при рассмотрении кода прототипа искусственного существа. Каждый их механизмов так же сложен и может оптимизироваться в виде нескольких вариантов реализации в зависимости от особенности занимаемой ниши субъекта.

Краткое изложение позволило понять общую суть адаптивных усложнений, что может быть даже и вполне достаточно, чтобы практически учитывать эти сведения.

Полноценное описание системы: fornit.ru/68715 с глоссарием: fornit.ru/gls.

Код последней версии реализации прототипа Beast: fornit.ru/b_code.