Напечатать документ Послать нам письмо Сохранить документ Форумы сайта Вернуться к предыдущей
АКАДЕМИЯ ТРИНИТАРИЗМА На главную страницу
Дискуссии - Технологии

Мнение
Получение восприятия в искусственном интеллекте. Как сделать машину «одушевленной»?

Oб авторе


Несколько базовых тезисов, меняющих распространенный взгляд на проблему.


Несмотря на многочисленность публикаций на тему искусственного интеллекта, до сих пор отсутствует внятное описание природы самовосприятия, принципов сознания и «одушевленности», которые необходимо повторить на приборном уровне. Это считается или сакральной тайной, или что данный функционал должен зародиться сам в сложной системе искусственного интеллекта. Не уточняя, правда, на уровне «железа» или «софта».


Одной из причин этому может быть тот факт, что во всех работах мозг рассматривается как некое вычислительное устройство, а главной задачей декларируются создание разумного поведения, вычислений или принятия решения (подход Тьюринга, теорема Геделя-Тьюрингаперцептроны Розенблата (1 и 2), Минского и Пейперта, искусственных нейронов Мак-Каллока и Питтса, подходы Пенроуза, Курцвела, Дрейфуса, искусственных и рекуррентных нейронных сетей и модели Кохонена (1 и 2), Хопфилда, Румельхарта, Ворда, Элмана, Джордана, Коско). Тем не менее, их исследования не объясняют, каким образом можно воспроизвести ощущения у машины, сделать ее «одушевленной». Без этого не решается парадокс Серля, он же парадокс «китайской комнаты».


Итак, как сделать машину чувствующей? Опишем простой подход к решению данного вопроса.


Тезис первый:

Для функционирования интеллекта не обязательно наличие ощущения. Для функционирования ощущения необязателен интеллект.

Разумное поведение – это всего лишь алгоритм, который можно выразить неодушевленными способами. Для реализации функций разумного поведения (самообучение, распознавание, принятие решения в зависимости от различных факторов и др.), которые должен повторять искусственный интеллект, можно использовать перфокарты, логарифмические машины, фильтры различных типов и другие объекты неживой природы. Действующие по некоторым логическим принципам. Можно сделать машину, имитирующую поведение одушевленных существ, но это не зародит в ней сознание. В настоящее время многие отдельные алгоритмы «разумного поведения» широко распространены и используются в различных работающих системах и приборах. При этом для их реализации отсутствует необходимость создания искусственной личности или разума по аналогии с человеческим.

Наше сознание в своей основе имеет ощущение. Сначала мы воспринимаем мысль, образ, понятие, эмоцию, сигнал от рецепторов или памяти, а потом мозг обрабатывает их значения. Но обрабатывающимся сигналом является именно ощущение. Мы говорим про осмысленное поведение, однако признаем, что человек многие действия выполняет подсознательно. Но данное поведение не попадает в восприятие, поэтому приравнивается к неодушевленному и здесь не рассматривается.

Попытка создать логическую обработку сигнала, не попадающим в восприятие, приводит к парадоксу Серля и является основополагающей проблемой всех исследований сознания.

Также не следует путать понятия «живого» и «одушевленного». Большая часть живых существ (растения, простейшие и пр.) не имеют высшей нервной деятельности и сознания, наличие которого часто считается главным определением живого. Функции питания, изменения, размножения, регенерации, свойственные живым организмам, могут работать и без сознания. Функциональные особенности одушевленности возможно повторить на небилогических носителях при условиях соблюдения алгоритмов. При этом можно получать ощущения без обработки их логическими схемами и при отсутствии «разумного» выбора, о чем мы напишем далее.


Тезис второй:

Все наше восприятие основано на различии. Наше зрение - различие между проекцией координат пространства, их цветами и освещенностью. Благодаря этому мы видим контуры и видимые формы. Отсутствие различия есть слепота. В темноте или при ярком свете (до пороговое и над пороговое воздействие на рецепторы, (Г.Фехнер, В.Гершуни, С.Стивенс) мы не воспринимаем различия между сигналами от рецепторов. Значит, не видим вообще.

Также и с другими ощущениями. При этом каждое чувство есть сравнительная характеристика относительно других чувств анализатора. Каждое ощущение определяется относительно других ощущений этого органа чувств. Здесь нет явно выраженных логических «1» и «0». Оттенки и полутона складываются при проецировании на сознание множества сравнительных характеристик. Одна температура воспринимается теплее второй, но холоднее третьей. Один вкус воспринимается слаще второго, но кислее третьего. Если прибавить к этому различие в координатах и времени – мы получим еще более сложную картину. Одинаковое раздражение сразу всех рецепторов приведет к возникновению «белого шума». Когда мы испытываем сразу все возможные оттенки вкуса, звука и других чувств, причем равнозначные по интенсивности, мы не можем выделить что-то одно. Это соответствует отсутствию ощущения. Правда, в реальности такое практически невозможно ввиду различной биохимии и организации различных рецепторов. Одни работают быстрее, другие восстанавливаются дольше, поэтому всегда будет плавающий перекос в равновесии. В сознание попадает именно контраст, а не объем воздействия. Также, если нет изменения в раздражителе – это вызывает привыкание. Если данное воздействие не несет угрозу организму и не включаются защитные механизмы. Внимание также перемещается в район наибольшего контраста, игнорируя области, в которых различие отсутствует.

При этом характеристики, описываемые чувствами, не существуют в реальном физическом мире. Даже если бы существовал в мире сладкий вкус, то в мозг все равно попадает не реальный вкус, а электрический сигнал, идущий от сенсора в анализатор вкуса. Который определяется мозгом, к примеру, как различие от зеленого, холодного или чувства страха. Мозг объединяет его с эмоциями, психическими установками и сопутствующими чувствами – осязания на языке, запахами, связанными с ним воспоминаниями. Этот комплекс мы воспринимаем как сладкое. Чувство невозможно описать. Это субъективный параметр, существующий как солипсическое значение для воспринимающего. Можно лишь описать ситуацию или возбудитель, вызывающий данной ощущение, при условии наличия таких же чувств у другого.

На общем уровне наблюдатель в голове сравнивает сигналы от различных органов чувств и других раздражителей – гормонов, вызывающим эмоции, памяти, интеллекта, который продуцирует мысли, состоящие из букв, слов, понятий, образов и отношений к этим комплексным показателям. Если бы ощущения не различались по путям проникновения в мозг благодаря разным рецепторам, сигналы не различались по интенсивности, одни чувства не отличались бы от других, одни буквы и образы в мыслях от других - нас бы не было. Сознание бы не функционировало. Живое сознание, не воспринимающее различие во времени, разницы между ощущениями, покой от воздействия, ничем не отличается от мертвого.


Тезис третий:

Восприятие существует только в настоящем времени. В кратчайший миг между прошлым и будущем. Потому что только в настоящем существует весь наш мир и любое физическое явление.

Наблюдатель, фиксирующий различия, существует в настоящем. Ему для наблюдения надо все и сейчас. Мы не можем сравнивать между сейчас и секундой назад, находясь между временем. Прошлого уже нет. Несмотря на любую его близость к настоящему мигу. Мы находимся сами только СЕЙЧАС и сравниваем ТОЛЬКО сейчас. На основе тех протекающих в нейронных сетях физических явлений, которые также существуют только сейчас. Просто один сигнал идет от рецепторов, а другой из памяти, которая СЕЙЧАС повторяет, что было секунду назад. Вся сложность восприятия, все многочисленные сравнения различных раздражителей должны присутствовать в настоящем.

Поэтому компьютерный подход, когда каждый миг есть только часть информации в виде БИТА, который поочередно представляет перепад напряжения только между двумя источниками, не может реализовать всю полноту сознания. Для полной картины другие биты, несущие полную картину и значения, уже или в прошлом, или еще в будущем. Как был не был мал миг и какая бы частота не была у процессора. В части параллельных вычислений ситуация не меняется. Перепад напряжения, фиксируемый процессором, остается между двумя источниками - плюсом и минусом. Не общего объединения значений.


Выводы:

Из перечисленного выше можно сделать вывод, что наблюдатель есть функция регистрации различия. Нет различия – нет наблюдателя.

На физическом уровне различие может проявляться только в виде энергетического дисбаланса. В нашем случае – электрического поля в нейронных сетях. Изменение электрического поля, вызываемое транспортом ионов в нейронных сетях, вызывает множество одновременных перепадов потенциалов на различных участках мозга на макроуровне. Отклонение от равновесия регистрируется и воспринимается только самим полем и для самого себя. Различие вызывает движение поля к новому равновесию. Можно сказать, что наблюдателем и фоном сознания, на котором проявляются ощущения, является состояние равновесия, а отклонения от него являются ощущениями, проявляемые в различии. Тут важный момент. Сознание – это не материя, какой является само поле. Это функция самовосприятия поля, его стремления к равновесию. Это эффект регистрации каждой точки самого себя и своих отклонений. У поля этот механизм есть в готовом виде. Он является достаточным для реализации описанных выше принципов ощущения. Используя данные особенности, теоретически можно собрать функционал сознания и восприятия любой сложности.


Подход к реализации:

Как воплотить это технически? Для начала надо осознать тот момент, что компьютерный подход - будь он реализован на архитектуре фон-Неймана, Гарвардской архитектуре, а также подходы параллельных вычислений (SISD, SIMD, MISD, MIMD и других классификациях), квантовых, молекулярных и биокомпьютеров - предполагает постепенную обработку информации. В этом случае реально существующим в настоящем времени будет только перепад напряжения между контактами, регистрируемый как логическая единица «binary digit», или «bit», из которого на основе булевой логики выведены остальные алгоритмы, используемые в компьютерной технике. Но при этом в каждый текущий момент остальные биты из набора, составляющие значение сигнала, уже или прошли, или еще не начались. Одинокий бит, существующий как физическое явление в настоящем, не несет всей полноты информации для наблюдателя, также существующего в настоящем времени. Именно поэтому для получения сложного эффекта, существующего на физическом уровне в настоящем времени, не подходит современная компьютерная техника, и тем более программное обеспечение. С помощью этих средств можно отобразить лишь логику, имитирующую поведение. Впрочем, иногда довольно успешно. Но не само реальное восприятие.

Выходом может быть замена временной степени свободы электрического сигнала на пространственную. В этом случае значение будет иметь не какой по модуляции сигнал пришел в систему, а откуда он в нее пришел. 


Увеличить >>>
Увеличить >>>


Это вызовет перекос энергетического равновесия в системе в ту или иную сторону и стремление к суперпозиционному выравниванию в соответствии с правилами Кирхгофа. Данное движение будет влиять на другие участки, вызывая нелинейную реакцию. В конструкцию можно заложить замыкание и размыкание отдельных участков при получении в этих зонах измененных параметров ввиду движения поля. Что также позволит максимально усложнить протекающие процессы. При этом логику будет выполнять сама система, без наличия дополнительной обработки информации и без необходимости интеллекта. О чем мы писали в первом тезисе. Также это приведет к максимальному быстродействию системы.

При этом все сигналы могут быть с одинаковыми электрическими характеристиками. В этом случае в системе для сигнала появляются дополнительные субъективные значения и свойства, нежели описываемые параметрами электричества в объективном смысле. При наличии уже трех сторон воздействия появляется субъективность системы, а возникаемые в ней значения – эмерджентными свойствами системы. Сам сигнал, поступающий на стороны А, Б или С, является одинаковым и вне системы не имеет смысла.


Увеличить >>>
Увеличить >>>


(Сдвиг зоны энергетического баланса вызовет дополнительное влияние на расположенные с этой зоной другие узлы - D, E или F, что приведет к изменению разности потенциалов между ними. Используя эту особенность, можно конструктивно заложить цепную реакцию изменения значений по всей системе)


Для получений различных характеристик в проектируемых отношениях можно создать стенд из пересекающихся проводников, где путем контроля соединения в узлах и внешнего воздействия на них (симулирующих сигналы от рецепторов, гормонов, памяти) можно будет вызывать сложные отношения внутри системы.

Возможность соединении «многие ко многим» и прямого соединения между отдаленными узлами представляет гибкий инструмент моделирования процессов, встречающихся в головном мозге. При конструировании необходимо учесть скорость распространения сигнала по миелинизированным и немиелинизированным волокнам в живом мозге, составляющую всего от нескольких сантиметров до десятков метров в секунду. Это влияет на время изменение баланса и переход от одного состояния к другому. Если сделать нейронную сеть на обычных проводниках – новое состояние равновесия будет получаться практически мгновенно. У нас же задача не в быстродействии и расчетах, а получения ощущений, схожих с человеческими. 


Увеличить >>>

(НС является первичной зоной энергетического равновесия системы, НС1 - новой зоной равновесия)


Множественные зоны неравновесия, вызванные множественными раздражителями, будут давать сложную картину значений. Картина активных зон в предлагаемом подходе будет схожа с картиной электрической активности человеческого мозга. Но в нашем случае мы понимаем протекающий внутри процесс.


Увеличить >>>


Учитывая тот факт, что данное сложное состояние поля присутствует все и сразу в настоящем времени как единое физическое явление, можно говорить о зарождении в нем сложных эффектов, существующих в поле реально, в отличие от понятия «информация», имеющего виртуальную природу. Так, например, мои вкусовые ощущения являются реальностью для меня. Не существуя в объективном физическом мире и в сознании других людей и животных. На основании этого из простых физических параметров поля можно выстроить целую внутреннюю индустрию развлечений для воспринимающего субъекта. С любыми понятиями, ментальными и психическими конструкциями. Целую жизнь.

Мы можем говорить о получении приборным путем новых эффектов, существующих на субъективном уровне и являющихся реальными для самой системы (и только для нее). Данный подход пока не описан наукой. Подходы коннекционизма, когнитронные модели, несмотря на их близость к предлагаемому здесь решению, также предполагают обработку информации во времени и не могут быть использованы для получения ощущений искусственным путем.


Три составные части технологии:

1. Физическое условие (сети из проводника, носители полей) - конструкция, задающая логику взаимодействий и значений, и формирующая сложные энергетические отношения внутри поля. Замыкая и размыкая узлы соединения сети, можно управлять характеристиками поля.

2. Поле (электрическое или другое) – среда, воспринимающая свое энергетическое состояние, и находящаяся в этом условии-конструкции. Подавая на узлы физического условия внешние сигналы, можно вызывать перекосы внутреннего энергетического состояния поля. Любому такому отклонению можно задать то или иное значение путем конструктивных особенностей физического условия.

3. Эффект – возникающее взаимодействие участков полей друг с другом, побуждение к изменению состояния, движению к новому центру равновесия. В результате чего различные участки поля принимают друг для друга различные значения. Используя эту особенность, можно функционально повторить логику работы любого известного нам чувства или ощущения. Как на уровне рецепторов, реагирующие на определенные раздражения, так и на уровне взаимного определения и компенсации в анализаторе органа чувств. Существует только для данного условия. Это и является «одушевленностью».


Физическое условие состоит из двух частей:

1.1. Функциональная часть - само условие, где заключено сложное поле, в котором возникают отношения. Функциональная часть состоит из узлов – проводников, имеющих множественные соединения с другими проводниками, образуя сеть. Такой узел выполняет функцию искусственного нейрона. Функциональная часть играет роль призмы, отклоняя различные части общего поля и задавая этими отклонениями внутренние значения для поля.

1.2. Техническая часть, которая не содержит поля и не пересекается с функциональной частью, но замыкает и размыкает узлы функциональной части, формируя в нем эффект с заданными параметрами.


Эффект представляет собой способность поля воспринимать свое внутреннее энергетическое состояние, и двигаться в сторону нового равновесия.


Сознанием, или наблюдателем, в этом случае является функция регистрации изменений и различия, возникающее в результате состояния суперпозиции - энергетического равновесия, относительно которого в поле проявляется любое отклонение, как различие в системе. Существует только в настоящем времени.


Ощущением является воздействие энергетического дисбаланса, стремление точки равновесия поля двинуться в ту или иную сторону. В этом случае чувство реально существует как физическое явление, обладающее значением для самого поля и не имеющее значения для объективного физического мира. Качественная характеристика сознания. Существует только в настоящем времени.


Вниманием является зона равновесия в нейронной сети, которая возникает путем изменения маршрута прохождения многочисленных сигналов. Зона равновесия может быть только одна, и внимание всегда сосредоточен на чем-то одном. Хотя может пытаться держать в своей зоне несколько раздражителей.

Так как скорость прохождения электрического сигнала в биологических материалах довольно низка (от сантиметров до нескольких метров в секунду, даже острую боль от повреждения мы чувствуем позже, чем видим это глазами), то приведение системы мозга в состояние равновесия является долгим процессом. А после достижения равновесия система отклоняется на другие раздражители. Таким образом почти всегда в сознании присутствует какие-либо восприятия. Сделанное на металлических проводниках будет моментально достигать равновесия и процесс жизни это будет не похоже. Хотя, впрочем, резко увеличит скорость реакции и точность действий.

Этим же вызвано длительность необходимого для привыкания времени. После постоянного монотонного воздействия мы перестаем чувствовать раздражения. Нельзя постоянно плакать или смеяться. Мы забываем на время и о голоде и о других раздражителях, если он не жизненно важные для организма. Даже в эмоциях все приедается. Требуется от минуты до получаса в зависимости от устройства этой части организма. Во время привыкания мы чувствуем раздражение как ощущение. Как контраст. При молниеносном выравнивании равновесия мы практически бы потеряли соразмеренную с внешним миром скорость восприятия.


Вариант стенда для получения отклонений, регистрируемых самой системой. Что может являться аналогом процессов одушевленности


Увеличить >>>


В одном поле может возникать множество отклонений от общей и локальных зон энергетического равновесия, что дает возможность одновременного восприятия множества чувств, которые мы наблюдаем в нашем сознании. В тоже время в нем будет всегда один общий центр равновесия, чем определяется единственность и уникальность сознания для каждой системы или нейронной сети живого мозга.


Некоторые умозаключения:

1. Основной проблемой будет тот факт, что мы никогда не сможем проверить результат своей работы по созданию искусственных ощущений. Для нас он также субъективен и закрыт, как сознание других живых существ. Независимо, как близко мы их знаем и по каким косвенным признакам мы о них судим. Любая, созданная таким образом система, будет иметь ярко выраженную субъективность. Свойства и все процессы будут существовать только как внутренние значения системы относительно ее зон равновесия. Система может состоять из миллионов составляющих частей и отношения в ней могут быть чрезвычайно сложными. Замер электрических параметров с помощью прибора, имеющих всего два провода, не даст полной картины сложных внутренних отношений. Снятие показаний с подобной системы практически не является возможным, так как даже замерив все возможные связи между миллионами узлов, мы получим дискретные значения электричества между двумя контактами, а не тот общий системный эффект влияния всех друг на друга, эмерджентность, которая возникает для системы в целом и реально существует в настоящем времени.

2. Описанные выше эффекты могут возникать не только в электрическом поле, но и в любом изменяемом равновесии, где части системы взаимодействуют друг с другом. В качестве актора действия может выступать гравитация (чем галактики и звездные системы не похожи на нейронные сети? Правда, внутренней жизни в этой системе почти нет, а внешняя среда не столь богата, как у человека. Все довольно стабильно, скучно и плавно). Также подобные изменения могут быть вызваны перепадами давления в водопроводных трубах, перепадами напряжения в электрических сетях больших населенных пунктов, да и просто в течениях рек, ветре и морском прибое. Везде, где есть нестабильная подвижная среда, склонная к неравновесным состояниям и стремлению к равновесию. Как тут не вспомнить, что древние люди и некоторые современные народы наделяют каждую природную сущность духами. Субъективность есть в каждом энергетическом состоянии, вплоть до молекул и химических веществ. Однако все они имеют очень разную сложность внутренних процессов.

3. Рассматривая сознание как эффект, существующий исключительно в настоящем времени и зависящий от условия своего возникновения, можно прийти к очень интересным логическим построениям. Полностью меняющим взгляд на привычное представление о жизни. Правда, данное изложение в достаточно популярном, если не популистском, стиле.


По материалам сайта Nonbit.com

Континенталист



Мнение , Получение восприятия в искусственном интеллекте. Как сделать машину «одушевленной»? // «Академия Тринитаризма», М., Эл № 77-6567, публ.21427, 15.11.2015

[Обсуждение на форуме «Публицистика»]

В начало документа

© Академия Тринитаризма
info@trinitas.ru