Для входа в область понимания о “сознании” и “подсознании”, да и вообще “про мозг” есть дежурная статья с предельно наглядным показом, и внизу – рекомендованные ссылки на глубокое погружение. Последующий же текст во многом морально устарел, но в нем много полезного и интересного.
В этом цикле статей с продолжением делается
попытка выделить тот минимальный уровень алгоритмической реализации, который
необходим для того, чтобы система проявляла свойства сознания. Что такое
сознание и в чем оно проявляет себя как психическое явление внешне и для самого
субъекта, описано в статье Сознание, интеллект.
Чтобы сразу внести ясность в понимание того, что будет означать слово "сознание", привожу ссылку на определение, в контексте которого и нужно понимать все ниже: Определение сознания.
Сразу же в качестве наглядного обобщения текущего состояния понимания механизмов организации адаптивного поведения даю ознакомиться с Схемой основных функциональных блоков в организации адаптивности поведения и их взаимосвязей, которая пока вряд ли доступна для понмая без достаточн глубокого понимания специфики.
В дружескую помощь всем тем, кто мечтает разработать прогу типа "интеллект на вашем компьютере" и хотел бы
прикинуть в каком же минимально возможном варианте организовать то, что с
полным правом можно назвать "сознанием" :)
Следствием из теоремы К. Геделя о неполноте,
которую использовал Р. Пенроуз для доказательства наличия принципиальных различий между человеческим мозгом и программным устройством, является
невозможность создания алгоритма, способного описать адаптивное поведение в
целом, заранее для любых мыслимых и не предсказуемых условий, для
которых это поведение должно адаптироваться (Эта формулировка - не Пенроуза).
Смысл же рассуждения Пенроуза в том, что компьютер действует строго алгоритмично и не способен определить, истинно или ложно утверждение А, если оно выходит за рамки определения в его алгоритме, а такие утверждения, согласно теореме Геделя, неизбежно имеются. Человек же, столкнувшись с таким логически недоказуемым и неопровержимым утверждением А, способен предположить его истинность или ложность — исходя из повседневного опыта.
Примем, что истиной является положительный результат сравнения того, что он ожидает и того, что на самом деле осуществляется (ложью - отрицательный), и такой результат невозможно получить никак иначе, чем непосредственым опытом соприкосновения с реальностью. Никакая программа не может его предусмотреть заранее. Именно такое представление об истине и ложности реализуется в механизмах адаптивности с участием сознания, что будет показано далее.
Чтобы провести водораздел с представлениями Р.Пенроуза о возможности моделирования сознания, привожу его классификатор возможных представлений:
A. Всякое мышление есть вычисление; в частности, ощущение
осмысленного осознания есть не что иное, как результат выполнения соответствующего вычисления.
B. Осознание представляет собой характерное проявление физической активности мозга; хотя любую физическую активность можно моделировать посредством той или иной совокупности вычислений, численное моделирование как таковое не способно вызвать осознание.
C. Осознание является результатом соответствующей физической активности мозга, однако эту физическую активность невозможно должным образом смоделировать вычислительными средствами.
D. Осознание невозможно объяснить в физических, математических и вообще научных терминах.
Однако, то, что декларируется в данной статье о сознании, не подходит ни к одному из его четырех случаев, призванных охватить все варианты представлений. Не подходит только по одной причине: Пенроуз так и не смог сказать, что такое сознание, что же именно позволяет проявляться сознанию, каковы механизмы психики, порождающие сознание и что является механизмом субъективизации восприятия при осознании. Соотвественно, его утверждения оказываются не корректными.
Вот какой пункт классификатора мог бы соответствовать понятиям данной статьи:
Осознание представляет собой характерное проявление физической активности мозга; любую психическую активность можно моделировать посредством той или иной совокупности вычислений, имеющих выход на восприятие реальности и реальные действия (а не просто моделирующих их непосредственным описанием, формализующих в абстрактном отвлечении), и это способно вызвать осознание - в форме субъективизации воспринимаемого (субъективизация - связывание личного отношения с воспринимаемым ассоциацией с системой значимости личности, процесс, который исследовал Иваницкий А.М.).
Сознание можно моделировать, как техническими, так и вычислительными средствами, если они реализуют, а не просто описывают определенные механизмы (алгоритмы) психики во взаимодействии с реальным миром с заданием базового отношения. Результат же субъективизации или субъективность восприятия не существует как самостоятельная сущность в виду его нематериальности, хотя адекватная модель будет обладать своей субъективностью восприятия.
Понятно, что условное, символическое описание (вычисления, алгоритмы), абстрагирование лишь некоей внешне проявляемой части, но оторванное от всего, что определяет суть, не может быть самим явлением. А сознание - не есть самостоятельная от внешнего мира сущность, которую можно выделить в чистом виде. Мало того, при ограничении восприятия и действия даже уже сформированное сознание функционировать не способно.
Это означает, что возможно создание совокупности отдельных алгоритмов, обеспечивающих постоянную адаптацию параметров самих этих алгоритмов на основе системы личного отношения (что, собственно, и придает субъективность), что и реализовано на уровне высших животных и использовано в этой
статье как основа для описания уже существующей природной реализации сознания.
Сама постановка вопроса предполагает, что системе в некоей основе известно что такое хорошо для нее, а что плохо, в каком направлении она должна адаптироваться, какое поведение выбирать в новых условиях, т.е. личную целенаправленность в каждой специфике условий, обладание способностью выбирать цели, а, значит, умение распознавать, что является для системы желаемым, а что избегаемым (что "хорошо", а что "плохо").
Попытка заранее определить полностью всю такую систему отношений ограничивает ее только предусмотренным кругом значимостей (отношений по шкале хорошо-плохо) и сделает ее беспомощной в новых условиях. Поэтому адаптация поведения к новым условиям непосредственно и одновременно является и адаптацией ее системы отношений. По-сути поведение, основанное на мотивации, на выборе цели, вариантов поведения из прежнего опыта, формируется как результат выделения значимых для данных условий признаков восприятия, включающих нечто новое по отношению к прежнему опыту, и связывание этого нового с выработанной сознательно оценкой его значимости для системы, что позволяет определить: стремиться ли к этому или избегать этого. Выделение и оценка значимости для нового в восприятии и есть то, что вызывает подключение механизма осознания к данному наиболее актуальному моменту (активной фазе) прежних автоматических (неосознаваемых) реакций, точнее то, что происходит в области сознания – области восприятия-действия (точнее, наиболее актуального в данный момент звена выполняющейся поведенческой цепочки), выделенной текущим вниманием. Подключение означает - выделение вниманием, коммутацию наиболее актуального к системе прогностической оценки и оценки по результатам пробного поведения, - системе осознания субъективированного образа (звена поведенческой цепочки).
Предполагаемый (на основе прогнозов - позитивных результатах при схожих обстоятельствах) вариант поведения в новых условиях, может оказаться подходящим и действительно приводить к желаемому состоянию, и тогда он закрепляется позитивной оценкой результата поведения и впредь мотивирует следование такому поведению уже без осознания, автоматически, или эта оценка может оказаться негативной и приводить к нежелательному, что вызывает закрепление избегания такого варианта поведения в данной новой специфике условий.
Оценка нового без пробного
поведения, без результата непосредственной проверки правильности такой оценки,
оставляет ситуацию непознанной, неопределенной, что характеризуется отсутствием
варианта проверенного опытом поведения и соответствующей нерешительностью, в противовес ощущению убежденности в верности вплоть до веры, что обеспечивается откликом соотвествующих распознавателей уверенности.
На время осознания, наиболее актуальные моменты восприятия, которые обязательно содержат что-то новое по отношению к привычному, или 1. просто отслеживаются сознанием, оставляя след памяти осознания [249], или 2. происходит быстрый выбор более желательного направления дальнейших действий - если есть уверенные варианты продолжений или, если время позволяет, 3. происходит прерывание поведения на актуальной фазе и творческое осмысливание. Это - три качественно различаемых уровня осознания. Третий из них обеспечивает адаптивность нового варианта поведения.
Если времени подумать нет или осмысливание не завершено нахождением желаемоого варианта поведения, бывшее осознанным новое и значимое остается в виде самоподдерживающейся активности
в течение дня (а может и стать доминантой нерешенной проблемы) время от времени всплывая в точке
выделенной вниманием и осознаваться вновь. Это может приводить к субъективной
имитации поведения, попытки вообразить, спрогнозировать вариант развития событий при ответной
реакции (см. Опережающее возбуждение или сущность прогноза), что в какой-то мере временно заменяет реальный опыт, но по сравнению с
ним он так и продолжает нести в себе немалую возможность неадекватности реальному результату. Во
время сна, дневные активности контрастируются при общем постепенно нарастающем
торможении и по очереди прорываются в область выделенной вниманием в виде сновидений,
что так же приводит к субъективной оценке возможных последствий поведения и
большей готовности к реальному поведению в такой ситуации (см. статью про сновидения).
В природной реализации любой механизм психики реализован с использованием всего лишь одного элементраного функционального алгоритма (элемента, описываемого моделью однослойного персептрона): распознавателей по принципу выделения входных параметров фильтрами так, чтобы только определенное их сочетание приводило бы к сигналу распознавания (см. Адаптивные механизмы распознавания). Эти параметры в виде проводимости возбуждающих и тормозных связей настраиваются обучением. Существуют два вида обучения распознавателей: без учителя - формирование первичных наборов примитивов распознавания и с учителем, когда сигналом настройки является осознанное формирование сигнала верности распознавания, общая оценка желательности или нежелательности для тех распознавателей, которые выделены вниманием (открыты каналы восприятия, не блокированы тормозными связями) в ассоциативной зоне распознавания (активный образ восприятия - действия).
Новизна в восприятии, как сигнал необходимости адаптации, необходимости оценки при достаточной значимости ситуации, является сигналом простейших распознавателей, настраиваемых "без учителя", в струкруре переключателя осознаваемого внимания - гиппокампа, где постоянно происходит нейрогенез [333] (см. Механизм ориентировочного рефлекса). Новизна в специфике условий составляет новый контекст для придуманного нового варианта поведения - ветвления от более привычной ситуации.
Значимость оценивается так же как сигнал распознавателей, но постоянно подстраивается все новыми тормозными и возбуждающими связями, корректируя параметры распознавателей - в соотвествии с оценкой (не)желаемости реально произошедшего и тем самым или делающая этот вариант впредь рабочим или блокируя такое поведение.
Распознаватели функционируют, начиная с рецепторной части всех видов восприятия и заканчивая распознавателями необходимости отдельных элементарных действий (сокращения отдельных мышечных волокон или других эффекторов).
Особый вид рецепции занимают внутренние рецепторы отклонений от гомеостаза, выполянющие роль распознавателей желаемого и не желаемого, представленные в виде "центров" хорошо-плохо, задачей которых является управление особым видом эффекторов: выделение маркеров-нейропептидов для неспецифического (обширного в данной зоне) установления преимущественно или возбуждающих или тормозных связей, что и является основой настройки тех распознавателей, которые выделены областью внимания в зоне, где тем самым становится возможно установление постоянных связей для этих распознавателей между элементами, активными в данный момент.
Избежать использования этих видов распознавателей для создания системы адаптивного поведения невозможно принципиально. Для выделения значащих в данных условиях признаков восприятия необходимы рецепторные распознаватели. Для организации последовательности ответного поведения нужны эффекторные распознаватели. Для мотивирования поведения необходимы распознаватели желаемого и не желаемого – распознаватели значимости. Поэтому алгоритмическая реализации должна использовать это в любой минимальной реализации.
Активность восприятия, которая была связана прежним опытом с активностью распознавателей значимости и тем самым определила направление поведения, приобретает для системы определенный смысл, сугубо личную окраску отношением в ее восприятии и в фокусе текущей активности и проявляется при осознани этой значимости - при подключении к механизмам осознания (роль такого переключателя в природной реализации осуществляет гиппокамп). Любой образ восприятия сам по себе не может осознаваться, если он еще не связан как-то с оценкой системы значимости (в произведении новизна-значимость один из сомножителей - ноль). Совершенно новый образ поэтому вообще ускользает от восприятия (в книге про путешествие Колубма написано, что индейцы первоначально вообще не замечали подплывшие к берегу корабли, настолько они ни с чем у них не ассоциировались), см. Невидимое. Ребенок, которому показали внутренности под капотом автомобиля или внутренности компьютера не в состоянии что-либо выделить сразу и только после детального ознакомления может вспомнить что-то конкретное. Читая "научный" текст совершенно не знакомой предметной области, мы не в состоянии различить его детали и вспомнить их. Чужая музыка представляется бессмысленным набором невыразительных и однотонных звуков (любая музыка). Лица незнакомой национальности кажутся одинаковыми и только потом остается удивляться насколько же они на самом деле разные.
Все это сказано для того, чтобы понимать: без определенной оценки значимости чего-либо, оно просто не воспринимается. Но, все более ассоциируясь с определенной значимостью в разных условиях, восприятие субъективизируется, появляется смысл = значимость, сведения становятся осознаваемыми знаниями, тем, что становится возможным осмысливать, ощущать осознавая. Это и составляет субъективный мир.
Итак, основой, придающей системе адаптивного поведения его главное свойство – осознаваемую оценку значимости, является внутренняя рецепция этой значимости в виде центров "желаемое-нежелаемое", главным назначением которых является образование связей с новым и уже сколько-то значащим в восприятии и установления стимулирующих связей в направлении поведенческого стремления к этому, если возбужден центр желаемое или тормозных связей, блокирующих поведение, приводящее к не желаемому.
Рецепция значимости питается первоначально активностью рецепторов аварийных состояний и рецепторов потребностей жизнеобеспечения (гомеостаз). Первоначально воспринимаемое ассоциируется с сигналами этих рецепторов неосознаваемо в виде ассоциаций: такие-то признаки сопутствуют той или иной рецепцией значимости. Затем, эти первые сочетания позволяют выделять наиболее важное в восприятии, фокусируя каналы внимания [124] на этом, при наличии новизны и создают первые уже осознаваемые акты оценки, которые все более приобретают окраску личного отношения.
При этом каждому из видов такой рецепции значимости соответствует свой контекст поведения, нацеленный на удовлетворение именно такого рода потребности (основные эмоции, [14]). Эти эмоции являются самыми общими переключателями внимания, выделяя только то, что относится к условиям текущего контекста. Эмоции – это более специфичный уровень системы значимости, который от основных эмоций все более уточняется в виде специфических контекстов поведения (распознаватели более высокого уровня), обеспечивающие выделение внимания все более точно на предмете наиболее значимом в текущем восприятии.
В плане функциональности распознаватели системы значимости возможно различать по назначению: контекстный ли он в данных условиях или является непосредственно мотивирующим. Рецепция состояния организма (основа системы распознавателей значимости) своей активностью формирует контекст поведенческих реакций, который может быть иерархическим или данный его уровень оказывается пусковым стимулом для реакций (поведенческих цепочек), предназначенных для компенсации нежелательных отлонений в организме. Это - "потребности" или непосредственно "мотивирующие" стимулы. Наиболее древние такие связи могут быть наследственно предопределяемыми. Это то, что можно назвать распознавателями "желательного" или "не желательного", в отличие от контекстных распознавателей "хорошо" или "плохо". Если результатом поведенческого акта может не быть активность распознавателей "хорошо-плохо", то всегда результат активности можно сопоставить с тем, соответствует ли он желаемому прогнозу и тем самым зафиксировать: поступать ли так впредь при данных обстоятельствах или избегать этого.
Конечно же, эволюционно такой вид регуляции возник не сразу. Нейронная сеть развивается по принципу последовательной реализации эволюционных усложнений. Поэтому зоны первичных анализаторов, представленные колонками распознавателей примитивов восприятия (см. Организующий принцип функции мозга), формируются без участия корретирующего влияния системы значимости. Условия возникновения связей между нейронами в них несколько иные, упрощенные и не используют результат оценки распознавания по шкале "хорошо-плохо". Но в каждом слое коры есть нейроны, специфичные нейромедиаторам основных эмоциональных состояний.
Каждый последующий уровень в иерархии сложности примитивов распознавания созревает после того, как уже функционально вполне сформировался предыдущий. При этом созревающие нейроны вытягивают дендриты в сторону наиболее активных предшествующих элементов (см. Наследование признаков), а затем фиксируют эту статистически наиболее частую активность, формируя ее распознаватель, но уже функционально более высокого уровня сложности, использующий сигналы более простых распознавателей. Так формируются впрок наборы примитивов восприятия из того, что встречается в восприятии во время взросления в соответствующие периоды развития слоев распознавателей.
Вот описание самой общей структуры алгоритмов, необходимых при реализации систем адаптивного поведения.
Не просто проникнуться зримым пониманием того что представляет собой сознание, почему ощущения воспринимаются и переживаются так, как они есть, почему цвет листвы весной связанный с личной значимостью, вызывает определенные эмоциональные переживания и воспринимается со всей совокупностью связанных на протяжении всей жизни оценок. Но вполне можно, если не пытаться сделать это сразу, не перескакивая необходимые уровни понимания. Этому понятию, как и любому другому новому, точно так же нужно связаться во многом с оценками, чтобы вылиться в зримое понимание и не ускользать от осознания :)
Для этого нужно сделать много хотя бы мысленных экспериментов. Вот, например, можно представить, что с самого начала развития ребенку заменили внешний мир его полной имитацией с помощью непосредственного подведения стимулирующих восприятие заменителей зрительных, слуховых, любых других рецепторов, а вместо мышечной активности, используют выводы его мотонейронов для управления его псевдодействиями в этой виртуальной реальности. Будет ли сформировано сознание? Интуитивно понятно, что, вроде бы, да, должно. Все зависит от точности, непротиворечивости виртуального мира, способности хорошо стыковаться с мозгом. Учитывая, что осознание у ребенка, в функциональности отслеживания наиболее актуального в восприятии, возникает примерно в возрасте 1,5 лет (созревание соотвествующих структур мозга в ходе последовательного формирования его слоев) при очень интенсивном контакте с миром и окружающими людьми, можно себе представить, насколько же нужна большая точность и сложность виртуальной реальности, чтобы обеспечить развитие того, что мы могли бы по функциональным проявлениям идентифицировать как сознание.
Будь виртуальная реальность проще, как это предполагают те, кто вознамерился моделировать интеллект с помощью виртуальной среды его развития, - и то, что получится в результате, просто не с чем окажется соразмерять: это будет неузнаваемый, несоизмеримый примитив.
Думаю, что попытки понять и отследить своим мысленным пониманием то, как становится система значимости в раннем развитии, как связываются самые превые элементы восприятия сначала не осознаваемо с сопутствующими им откликами рецепторов значимости, наиболее верно помогут сформировать представление и естественность понимания сущности качественно различающихся трех уровней осознания. Однако, есть и вполне объективные критерии: Сознание: тестирование, социальная обусловленность, следствия.
| ||||||||||||