Яковлев Александр Олегович : другие произведения.

Мамонт физиологии высшей нервной деятельности и теория эмоциональной кибернетики

Самиздат: [Регистрация] [Найти] [Рейтинги] [Обсуждения] [Новинки] [Обзоры] [Помощь|Техвопросы]
Ссылки:
 Ваша оценка:
  • Аннотация:
    В работе приводится критика фундаментальных основ общепризнанной ныне физиологии высшей нервной деятельности. Даётся сравнение с теорией эмоциональной кибернетикой (2005г), решающей, по сути, те же задачи, но на основе иной концепции, и более эффективно.

Мамонт

физиологии высшей нервной деятельности

и

теория эмоциональной кибернетики.

  
   Успешной сдаче экзамена по физиологии высшей нервной деятельности одной моей знакомой посвящается...

Классический опыт академика Павлова.

   Очередной эксперимент светилы медицины, будущего лауреата Нобелевской премии (1904), всемирно известного учёного, академика Павлова - подходил к завершению. График количества выделенного секрета в функции номера опыта явно терял крутизну, приближаясь к горизонтали. Дальнейшие опыты в этой серии явно уже не имели смысла.
   "Ну, тут всё ясно" - подумал будущий академик (пока ещё чл.-корр.) - "Как и предполагалось. Ещё один последний опыт - и достаточно. Подтверждение теории убедительное".
   Он поджал левой рукой подбородок с окладистой бородой, немного выпятив его вперёд, и какое-то время ещё смотрел на график, лежащий сверху других бумаг на столе справа.
   На глаза попался новый номер "Петербургских ведомостей". "Что век грядущий нам готовит?" - почему-то риторически перенёсся он мыслями к идеям русских революционеров-демократов, взгляды которых были ему близки.
   "Это потом. Сейчас надо сходить в лабораторию посмотреть самому" - решил он, откладывая перо на массивный бронзовый чернильный прибор.
   Камера, в которую была помещена собачка с вживлённой фистулой, была звуко- и светонепроницаема. Это сделали, когда заметили, что условный рефлекс у собачек вырабатывается на массу не учитывавшихся факторов, мешающих "чистому" опыту: например на звук шагов, позвякивание посуды. Сейчас в камере была только кормушка, лампочка и звонок.
   - Здравствуйте Иван Петрович - поприветствовал академика его ученик.
   Павлов не спеша, кивнул головой:
   - Доброе утро, голубчик. Как у нас дела?
   - Всё готово. Сейчас будет звонок.
   Академик прильнул к смотровому глазку. Ученик щёлкнул тумблером звонка. Собачка встрепенулась и посмотрела на звонок. Потом отвела взгляд и положила мордочку на пол. Звонок продолжал звенеть. Ушки у собачки оставались напряжёнными, но... Но слюна не выделялась.
   - А слюна не выделяется - как бы про себя констатировал академик Павлов.
   Ученик посмотрел во второй смотровой глазок. Звонок продолжал безуспешно звенеть.
   Стало ясно, что что-то не так.
   - Вы ничего не забыли? - обратился академик к ученику.
   - Вроде нет... Иван Петрович - не очень уверенно и немного виновато ответил растерявшийся ученик.
   - Хм... - задумался академик. Он открыл дверцу камеры и осмотрел собачку. - Вроде здорова.
   "Собака не часы. И не авто. Сложный механизм. Но одно отклонение из серии ничего не решает. Это понятно каждому" - заключил про себя великий учёный.
   - Проверьте всё голубчик. Повторим через час - принял решение академик и, задумавшись, направился к выходу.
   Когда за начальством закрылась дверь, к ученику вернулось критическое мышление, и включился альфа ритм.
   "Бог ты мой! Я же забыл положить корм в кормушку!" - осенило его. - "Ну и что?" - стал он себя оправдывать. - "Корм кладётся задолго до звонка. Слюноотделительный рефлекс наработан и должен действовать на звонок. А его нет!".
   Ученик пристально посмотрел на собачку.
   - "Так что ж, значит, ты всё время помнила, что кормушка не лязгала, и сделала вывод, что корма там нет? А ты не так глупа! Действительно, звони - не звони, а раз в кормушке нет корма, то нечего и слюну без толку пускать. Какой тут рефлекс! Небось, если бы я пробирку забыл к тебе привесить, пускала бы слюну, как миленькая!".
   Ученик с уважением посмотрел на маленькую собачку.
   - "А может всё сложнее, и теория условных рефлексов вообще не верна?" - мелькнула в его талантливой голове крамольная мысль.
   Через некоторое время ученик уволился из физиологической лаборатории института экспериментальной медицины. Ему было жалко собачек. Впоследствии он спился и умер.

Основа физиологии ВНД.

   Можете не обращать внимания на этот маленький рассказик, который написан лишь для зацепки за тему. Это фантазия, но описание классического опыта и его сбоя соответствует действительности.
   Понятие рефлекса берёт начало ещё с Декарта (17-й век), хотя сам термин появился лишь в следующем веке. В принципе, это уже была модель системы с обратной связью, как сказали бы сейчас технари. Или рефлекторная дуга - как сказали бы физиологи.
   Затем были работы Сеченова посвящённые безусловным рефлексам, а в 20-м веке - работы Павлова, посвящённые уже условным рефлексам.
   Перейдя за вторую половину жизни, Павлов ставил перед собой уже более глобальные вопросы, чем просто изучение условий возникновения рефлексов. Вопрос заключался в том, что нами управляет? Не слюноотделением, а высшей нервной деятельностью? Что нами движет, и как это работает? Ответ - рефлексы.
   Эта концепция в данное время общепризнанна и положена в основу учения о высшей нервной деятельности. Её разрабатывали тысячи и тысячи учёных планеты, защищая кандидатские и докторские. Преподаётся она сейчас в школах и ВУЗах и, в данное время, считается студентами абсолютно непоколебимой.
   Однако, уже четверть века назад были накоплены множественные экспериментальные данные, которые заставляют физиологов пересматривать классическую теорию рефлексов. Сравните, например, высказывание Г. Миллера (1960 г.) и высказывание Н. Ю. Беленкова (1980 г.). Г. Миллер: "подвергать сомнению существование рефлекторной дуги могло бы означать то же самое, что отрицать наличие тонких кишок или насмехаться над продолговатым мозгом". А вот спустя 20 лет, Н. Ю. Беленков (это уже наш профессор, очень толковый мужик, член-корр. АМН СССР с 1968 г.): "на данном этапе наших знаний об условном рефлексе мы не можем удовлетвориться элементами классической рефлекторной дуги. При этом мы не отходим, однако, от рефлекторного принципа при интерпретации произвольных форм поведения".
   Я полностью согласен с первой частью этого высказывания, но не могу согласиться со второй, даже с поправкой на другую трактовку рефлекса, поскольку теория эмоциональной кибернетики переворачивает вообще всё вверх ногами.

Техника 20-го века.

   В 20-м веке физиологи продолжали резать собачек, оправдывая этот ужас интересами науки в интересах людей. Результатом этой деятельности стало - постановка памятника Собаке. (Шучу. )
   Одновременно с этим шло развитие ничего об этом не подозревающей техники, в которой также можно выделить две глобальные ветви, развивающиеся сначала относительно независимо, но к нашему времени слившиеся в неразрывное единство.
   Первая ветвь - это развитие машин и механизмов. В 19-м веке впервые появились промышленные системы управления с обратными связями, например: регулятор скорости вращения вала паровой машины, изобретённый у нас в России Ползуновым. Безусловный рефлекс в гомеостазе - как бы это назвали физиологи.
   По мере усложнения технических систем требовались всё более серьёзные средства их защиты и средства их управления. Бурно начала развиваться автоматизация. Всё чаще появляется электропривод с системой подчинённого регулирования, и т. п. Система управления с обратными связями по ошибке - сейчас уже почти вульгарность.
   В военной сфере широко распространились следящие системы. Особенно в ПВО, РВ, РЛС.
   Развитие производства привело к появлению станков ЧПУ и роботов, которые постоянно совершенствовались. Появились самообучающиеся и самоорганизующиеся системы. А, например, в начале 80-х, если мне память не изменяет, впервые появились промышленные роботы, обладающие техническим зрением и системой распознавания образов, позволяющие брать манипулятором заготовки из неупорядоченной тары. Но это уже на стыке со второй ветвью развития техники 20-го века.
   Вторая ветвь - это вычислительная техника. Механический арифмометр был изобретён Паскалем ещё в 17-м веке. Но всерьёз всё началось с развития средств связи. Возникла необходимость защиты передаваемой информации и преодоления этой защиты (криптография). Появились шифровальные и дешифровальные машины. Другая задача заключалась в создании автоматических релейно-контактных телефонных станций. Потом появились компьютеры.
   Компьютерная техника развивается сейчас с огромной скоростью. Матобеспечение тоже. Думаю, что шахматный матч между представителем человеческой расы и компьютером, состоявшийся в прошлом году, был последним на Земле. Точнее последним в том смысле, что чемпион мира (по версии людей) ещё смог полтора раза обыграть машину.
   Вообще, эта тема совсем не безобидна, и от неё веет холодком. Уже сейчас японские андроиды (человекоподобные роботы) могут не только ходить, но и прыгать. Они видят, слышат, и даже могут вести несложную беседу. Пака быстродействия компьютеров, как ни странно, не хватает для обеспечения моторики, хоть сколь-нибудь приближающейся к человеческой. Но это временно. Главное, что роботам дали мозги, которые будут совершенствоваться.
   И это только цветочки. Мы ещё не знаем, что происходит в секретных лабораториях. Теоретически ничто не запрещает создание живых электронных систем, не только обладающих мощным интеллектом, но и чувствующих, переживающих, и в этом плане ничем не уступающих человеку. Теоретическая база, по крайней мере, разработана. И через некоторое время мы можем столкнуться с проблемой, покруче термоядерной бомбы. Клонирование овечки Долли (а в дальнейшем и людей) покажется детской шалостью.

Кибернетика.

   В 1948-м году произошло одно из важнейших событий в истории нашей цивилизации: Норберт Винер опубликовал свою знаменитую книгу "Кибернетика". Появилась новая научная дисциплина, задачу которой Винер определил, как: "наука об управлении и связи в животном и машине".
   Сейчас уже существует чёткое понимание, что такое жизнь, что такое живое и что неживое. И согласно этому пониманию, элементная база, на которой построено живое существо (или машина) - не имеет значения. То есть, живое существо может быть построено на белковой основе и в виде системы клеток, как мы привыкли, или может быть сделано из стали, напичканной электрикой и электроникой.
   Соответственно и элементная база системы управления значения не имеет. Будь то, скажем, нейронный мозг (50 млрд. нейронов, 5 тысяч синапсов на нейрон, частота 500 Гц.) или суперкомпьютер (система процессоров, ММХ, 32-разрядные, 5.000.000.000 Гц.). Имеет значение лишь программное обеспечение, заложенное в эти суперсистемы.
   Самое простое управление - это программное, без обратных связей. Например - унитаз (как всем известный пример). Нажали кнопку - и вылилась порция воды. Качество исполнения не контролируется. Самое сложное управление - это эмоциональное. Хотя тоже ничего особо сложного: всего лишь пять специализированных программных модулей, управляющих мыслительными процессами (работой интеллекта).
   Объект управления для кибернетики значения не имеет. Это может быть трактор, или целая огромная страна. При этом интересно, что сложность системы управления страной может быть очень низкой, или вообще примитивной. Не сложнее управления в дождевом черве, или в том же тракторе. Например, при тоталитарном управлении страна превращается в машину. Отличие состоит лишь в том, что в подобном случае мы имеем дело со "сложной системой" - то есть с системой, элементы которой сами являются системами. А сейчас управление в России аналогично управлению в организме, в котором нарушен гомеостаз, идёт массовое отмирание клеток, а в мозге жирует раковая опухоль с метастазами по всему организму. Жизнь поддерживает нефтяная капельница.
   Главная проблема не в принципах управления страной, а в формулировке цели управления. Эта задача выходит далеко за рамки кибернетики и в кибернетике не решается.
   Но это отдельная тема. Собственно говоря, я это лишь к тому, что с точки зрения кибернетики самая сложная задача - это не управление странами, а управление в человеке - эмоциональное управление.
   В СССР кибернетика приживалась с трудом. Да так толком и не прижилась. Почему с трудом? Во-первых, у нас было учение Павлова, которое, якобы, итак всё объясняло. Даже можете прочесть в нашей литературе, что кибернетика основывается на учении Павлова о рефлексах. Вот уж нет! Хотите мгновенный пример? Только что старый институтский товарищ позвонил - выпить хотел. Я ему сказал, чем сейчас занимаюсь, а он в ответ спрашивает: "А что такое рефлексы?". И это инженер по специальности "автоматизация". Это не потому, что он плохой инженер. Знает он прекрасно, что такое рефлекс. Просто нам это не нужно. Вот и я сам пишу, и думаю: "Какого чёрта на ерунду время трачу? Лучше бы чертежи "Тузика-4" заканчивал". Это я зря, конечно. Дело неплохое. Хоть никому и не нужное, как всегда.
   Во-вторых, кибернетика в управлении государством нам была не нужна. У нас было Марксистко-ленинское учение и Сталин. А потом Хрущёв. С 30-х годов академик Л. В. Канторович (математик, Нобелевская премия по экономике 1974г.) пытался что-то сделать, да так и не смог (не дали). А сейчас - и вовсе мрак.
   Когда мы поняли, что сильно отстаём, кибернетику пришлось признать. Но и тут мы пошли своим путём. Дело в том, что понятие "управление" тесно связано с понятием "информация". Но информация - это подчинённый фактор. И если на Западе чисто информацией занимались специальные дисциплины, скажем, информатика, то у нас это дело было включено в понятие кибернетики. А напрасно. Со временем все забыли первоначальное предназначение кибернетики, которая у нас превратилась практически в раздел математики.
   В названии "Теория эмоциональной кибернетики" термин "кибернетика" используется в первоначальной трактовке. В той, как это определил её основоположник, Н. Винер.

Безусловные рефлексы.

   Унитазный бачок - устройство (организм), содержащее три безусловных рефлекса. О первом (слив воды) уже говорилось. Рецептор (кнопка) активизирует безусловную реакцию на внешний раздражитель, который должен длится некоторое время. К более коротким раздражителям он индифферентен. То есть, мы имеем дело с так называемым суммационным рефлексом.
   В филогенезе некоторые виды этих организмов приобрели второй рецептор. Но поведение осталось жёстко детерминированным. И хотя обстановочная афферентация по-прежнему отсутствует, но появилась доминантная мотивация.
   Второй и третий рефлексы - рефлексы на сохранение. (По классификации российского физиолога А. Д. Слонима.) Второй - пищевой (потребление воды при её недостатке и доступности). Интересной особенностью является отсутствие драйв-рефлекса. Третий - гомеостатический, то есть, направлен на поддержание заданных параметров внутренней среды данного организма (уровня воды).
   Во бред! И зачем я издеваюсь?
   Безусловные рефлексы безусловно есть. В первую очередь это различные внутренние предохранители и регуляторы. Скажем, регулирование частоты сокращений сердца и дыхания в зависимости от нагрузки, или отдёргивание руки при боли, зажмуривание глаз при ярком свете и т. п. В технике - то же самое.
   Когда речь идёт о биологических киб. системах, то эти рефлексы можно называть биологическими. Но в общем случае лучше использовать термин "витальные". Эти рефлексы присутствуют в системах любой сложности, начиная от простейших устройств и заканчивая человеком. По своей сути - это программы автоматики низшего уровня. Например, сердце, отделённое от организма, иногда может продолжать какое-то время самостоятельно биться. В состоянии летаргического сна, или при смерти мозга - тело может самостоятельно продолжать функционировать наподобие растения.
   Есть и вторая группа безусловных рефлексов. Эти рефлексы могут запускаться определённой совокупностью не внутренних, а внешних факторов. Например, при появлении некоего движущегося объекта определённой формы, размера и окраса. Если данный объект распознан, то он может быть идентифицирован, как пища, опасность, или как не имеющий значения. Соответственно, запускается рефлекс охоты (при наличии голода), или рефлекс спасенья. Первый случай можно обозвать пищедобывательным рефлексом, а второй - оборонительным. Но с этой второй группой рефлексов уже всё сложнее, и не однозначно. Что по этому поводу говорит теория эмоциональной кибернетики (ЭК) - смотрите в следующем подразделе.
   Очевидным является существование защитного рефлекса. Например, при опасности жук зарывается в песок. То есть, внешний фактор тут же запускает соответствующую программу.
   Вполне логичным также выглядит появление исследовательского безусловного рефлекса, цель которого, например - изучение местности. Он может включаться, скажем, в "свободное время". Действительно, киб. существу не мешает заранее знать, где при необходимости можно найти питание, а где спрятаться.
   Теория ЭК в принципе не против этого рефлекса. Скажем, в случае беспорядочного полёта мухи в комнате. Но в случае, скажем, мыши, обследующей ту же комнату и последовательно обнюхивающей все углы, полагаю, такого объяснения её поведения уже недостаточно.
   Безусловные рефлексы, запускаемые внешними факторами, в ряде случаев используются в относительно простых киб. системах, типа насекомых. Но по мере дальнейшего усложнения киб. систем эти рефлексы начинают мешать. Появляются более совершенные методы и, соответственно, системы управления, способные решать те же задачи боле гибко, более эффективно. Это уже не жёстко генетически заданные программы. Соответственно, безусловные рефлексы этой группы по теории ЭК исчезают, и у человека их нет. У высших киб. систем остаются опять лишь рефлексы, обеспечивающие низшую автоматику управления, то есть витальные. Физиология высшей нервной деятельности (ВНД) так не считает.
   Это бы - ещё ладно. Не так важно. Но в физиологии ВНД предполагается, что есть и другие огромные группы безусловных рефлексов. И тут начинаются первые серьёзные противоречия между двумя теориями: физиологией ВНД и теорией ЭК.
   По физиологии ВНД у человека, кроме безусловных рефлексов, рассмотренных выше, имеются ещё две больших группы рефлексов: социальные и идеальные. По разным классификациям они называются по-разному, но суть та же. Без наличия рефлексов этих двух групп всё здание физиологии ВНД рухнет, поскольку объяснить сложную мотивацию в этих группах кроме как причислить её к безусловным рефлексам, заданным генетически, она не может. У них (физиологов) просто нет другого выхода и других механизмов. На самом деле, это вопросы горазд да более высокого уровня, чем безусловные рефлексы. Но вполне решаемые без привлечения последних.
   Ещё одно, но не столь существенное противоречие двух теорий - это определение инстинкта. По физиологии ВНД, инстинкт - разновидность рефлекса. Тот же рефлекс, только более сложная программа. Есть половой инстинкт, материнский (родительский), миграционный, и ещё некоторые другие (в онтогенезе, например, игровой).
   По теории ЭК, рефлексы и инстинкты - принципиально различные вещи. Рефлексы осуществляют эгоистическую функцию живого организма, а инстинкты превращают живое существо в робота. При их реализации живым является не отдельный организм, а целая популяция. Например, муравейник. Есть рабочие муравьи, есть солдаты. Это из-за инстинктов. Инстинкт солдата отключает рефлексы самосохранения. Цель - защита муравейника, как единого живого организма.
   Чем более совершенной является киб. система, тем меньше у неё инстинктов. Тут та же ситуация, что и с рефлексами. У человека, на мой взгляд, есть только один инстинкт - половой. Даже материнского инстинкта, думаю, нет, поскольку наблюдается слишком много примеров его отсутствия. А сочувствие и нежность к ребёнку легко объясняются другими, более сложными механизмами управления.
   Больше в этой работе об инстинктах говориться не будет.
   Итак, по теории ЭК, в отличие от физиологии ВНД, у человека есть только витальные безусловные рефлексы, обеспечивающие низшую автоматику.

Витальные сигналы управления.

   По традиции, сейчас должен был бы идти подраздел, посвящённый условным рефлексам, как идее продолжения и развития безусловных рефлексов. А вот - и нет. Почему? Потому, что данная работа - не учебник по физиологии. Скорее - наоборот. Её цель - не дать знания по физиологии ВНД, а разрушить их у того, у кого они есть, и останки этих знаний соединить в другую систему. Или хотя бы посеять сомнение в истинности рефлекторной теории.
   Кроме этого, просто такова логика изложения по теории ЭК, а я, естественно, на её стороне. Сначала были витальные безусловные рефлексы, а теперь переходим к витальным потребностям, которые продолжают функции витальных безусловных рефлексов, но рефлексами по теории ЭК уже не являются. А к условным рефлексам ещё вернёмся.
   Любое управление начинается с сигналов датчиков (рецепторов). Все датчики можно поделить на две группы: реагирующие на состояние организма и реагирующие на окружающую среду. Сейчас нас интересуют первые, но не все. Часть датчиков этой группы обслуживает витальные безусловные рефлексы низшей автоматики, о которых уже говорилось.
   Но есть и другие. Например, реагирующие на температуру кожи и тела (жарко-холодно), содержание в крови вен и артерий глюкозы (для сравнения этих показаний) и заполненость желудка (голод-сытость), заполненость резервуаров отходов, и т. п. Назначение этих датчиков - выработка сигналов управления для системы высшего управления. На уровне внутренних рефлексов, обеспечивающих гомеостаз, эти вопросы решить невозможно.
   Особенность данных сигналов в том, что в случае их игнорирования, организм погибает. Поэтому их, по традиции, можно назвать витальными управляющими сигналами (от лат. vitalis - жизненный). Можно ли их назвать витальными потребностями? Можно, но разве что для простоты. На самом деле, потребности - вещь более сложная.

Витальные потребности в физиологии ВНД.

   В физиологии ВНД традиционно рассматривается триада: потребность-мотивация-эмоция. Студентам это даётся в последнюю очередь и, как бы, в "нагрузку", для "полировки" знания. Основное внимание уделяется рефлексам, на базе которых всё и "объясняется". Но эта тенденция постепенно меняется, поскольку классического взгляда на рефлексы явно недостаточно. Профессор Н. Ю. Беленков, о котором я говорил, уже ставил указанную триаду плюс память плюс функциональную систему академика Анохина во главу угла. Но радикально ещё не действовал.
   В теории ЭК эмоция и потребность - уже полностью, концептуально основные понятия. Рефлексы - второстепенные, вспомогательные, без которых вообще можно в принципе обойтись.
   Вернёмся, однако, к мотивации. Поскольку физиологи пока не пришли к единому определению этого понятия, то я выбрал бы такое, которое подходило бы и к теории ЭК. Мотивация - причина действия. И всё. На витальном уровне - это как раз витальные сигналы управления, о которых только что говорилось. Например, пищевая мотивация - это сигналы датчиков, контролирующих состав крови (если по теории "голодной крови").
   Но определения мотивации в физиологии ВНД есть и другие. По максимуму, в мотивацию могут быть включены как витальные управляющие сигналы, так и потребности с программами рефлекторных действий.
   Что такое "потребность"?
   У физиологов определения часто очень расплывчаты, и я, например, по большому счёту, не могу добиться в данном вопросе толку ни от одного учебника. Самой доходчивой, на мой взгляд, является рекомендация проводить синхронизацию между потребностями и безусловными рефлексами всех типов. (Только что испытал шок: попробовал найти определение потребности в учебнике по физиологии 1968 г. И что же? Не поверите! Во всём учебнике нет ни одного слова "потребность" и ни одного слова "эмоция"! Так что, старые учебники даже не открывайте.) А вот, пожалуйста, смотрите энциклопедическое определение: "потребность - нужда или недостаток в чём-либо необходимом для поддержания жизнедеятельности организма....". Масло масляное.
   Воспользуемся определением, данным академиком П. В. Симоновым в статье "Междисциплинарная концепция человека: потребностно-информационный подход", написанной им в 1988-м году:
   "Потребность - специфическая (сущностная) сила живых организмов, обеспечивающая их связь с внешней средой для самосохранения и саморазвития, источник активности живых систем в окружающем мире. Благодаря нейрофизиологическому механизму активации следов (энграмм) внешних объектов, способных удовлетворить имеющуюся у организма потребность, и тех действий, которые ранее приводили к ее удовлетворению, потребность трансформируется в мотивацию, становится "опредмеченной" потребностью".
   После превращения потребности в мотивацию, запуск мотивированного действия производим по схеме функциональной системы академика Анохина (1968г.). Если мотиваций несколько, то далее - выбор доминанты, обстановочная и пусковая афферентация, соответственно команда на исполнение программы действия, обратная афферентация по результату. Возможен переход к другой программе, если цель не достигнута.
   Это обычная система с обратной связью. А точнее, учитывая возможность самостоятельной смены программы, по классификации систем автоматического управления - самоорганизующаяся система. Это более высокий класс систем автоматики по сравнению с управлением по жёсткой программе - аналога рефлекса.
   Отдельно витальные потребности в физиологии ВНД не рассматриваются. Они рассматриваются в едином ряду с прочими группами потребностей.

Витальные потребности в теории ЭК.

   Витальные потребности в теории ЭК существенно отличаются от остальных потребностей. Не только потому, что они базовые, а потому, что в их основе - витальные управляющие сигналы. А у других потребностей - эмоциональные. Витальные потребности, пожалуй, имеет смысл рассмотреть подробно.
   Живые существа устроены так, что к каждому витальному сигналу управления в общем случае генетически прикрепляются ещё две вещи, входящие, так сказать, в комплект поставки. Это программа действий, позволяющая устранить конкретный управляющий сигнал, и описание объектов окружающего мира, которые можно при этом использовать.
   Что это за соответствующие потребностям программы? Каждой витальной потребности соответствует один или несколько рефлексов (программ), обеспечивающих её удовлетворение. Например, потребности, извините, "отлить" соответствует вполне определённая физиологическая программа, осуществляющая этот процесс в случае, если дана команда на её исполнение. Это одна из самых простых потребностей, поэтому я её и привожу. Потребности "есть" соответствуют жевательные, глотательные и пр. программы.
   По терминологии физиологии ВНД, сочетание витального сигнала управления с соответствующей рефлекторной программой можно назвать драйв-рефлексом. Но лучше не надо. Лишние термины запутывают смысл.
   Что за описание объектов окружающего мира, используемых в потребности? Это, например, генетически переданные образы съедобных продуктов у насекомых.
   Предположим, управляющий сигнал поступил. Что с ним делать дальше? Включить соответствующую программу? В ряде случаев так и делается. Например, если грудной ребёнок хочет писать, то это он тут же и делает.
   Но это скорее исключение, чем правило. Например, вылупившихся в гнезде птенцов перепеленать, как грудных детей, некому. А чистота в гнезде необходима из соображений гигиены. Поэтому мочевыделительную программу сразу запустить нельзя. Перед этим запускается целый комплекс других программ: сначала запускается программа ориентации в окружающей среде, затем двигательная. Но этих программ тут не хватит. Необходимо выбрать траекторию движения. Ведь движению могут мешать, скажем, другие птенцы. Поэтому подключается специальное устройство, которое решает эту задачу по ситуации - интеллект. (Определим: интеллект - устройство для решения задач.) Только потом включаются двигательные программы, и птенец перемещается на край гнезда, чтобы справить нужду за его пределы. И только теперь включается специализированная программа, прикреплённая к витальному управляющему сигналу (мочевыделительная).
   Итак, потребность удовлетворена. Но это не рефлекторное действие, поскольку рефлекс - суть действия по жёсткой программе. А в данном случае пришлось использовать интеллект.
   Витальная потребность в теории ЭК - это витальный сигнал управления, плюс целевой образ. Прикреплённая к сигналу управления его специализированная программа (безусловный рефлекс) в понятие витальной потребности не входит.
   Что такое образ (пока без "целевой")? Предположим, гусеница вылезла из кокона. Генетически в неё уже заложен образ листика, который с какой-то мерой абстракции (не фотографически, а именно абстрактно, условно), имеет определённую форму и цвет. И описаны его свойства, важные для гусеницы. Например, то, что это пища.
   В качестве пищи для неё могут быть описаны и другие объекты, скажем - узкие травинка.
   Хранятся образы в специальном банке образов. В него помещены абстрактные образы различных объектов окружающего мира с описанием значимых для киб. системы их свойств.
   Банк образов в той или иной форме присутствует в любой мало-мальски развитой киб. системе, от насекомых до человека. Без этой штуки вообще ничего не будет работать. Например, банк образов используется при реализации функции зрения для распознавания образов в окружающей среде. В технике так же.
   Итак, гусеница может осмотреться, и распознать в окружающей среде объекты, идентифицируемые, как пища. Но этого мало, и начинается всё не с этого.
   Генетически гусенице переданы не только образы объектов окружающего мира, но и абстрактные образы ситуаций, например: образ листика или травинки (абстрактно пищи) рядом с челюстями. Такой образ можно назвать целевым. И этот образ связан с витальным сигналом управления - голодом.
   После того, как на входе интеллекта гусеницы появляется управляющий сигнал голода (а она голодна всегда ), заставляющий интеллект начать работать, из банка образов вытаскивается образ еды рядом с челюстями, который жёстко связан с сигналом голода. Это и есть витальная потребность.
   Интеллект получил цель (целевой образ). Далее интеллект должен привести реальную ситуацию в окружающем мире к ситуации, заданной в виде целевого образа потребности. Как он будет это делать - это его дело. Вероятно, стандартным образом: сначала включит программу зрительного поиска (поискового рефлекса), затем, если образ еды будет обнаружен - рассчитает траекторию движения к этому объекту. Затем - включит двигательную программу (двигательный рефлекс). Когда еда окажется рядом с челюстями, включится программа откусывания, далее - пережёвывания (жевательный рефлекс), затем программа глотания (глотательный рефлекс), и т.д.
   Вообще, надо заметить, термин "рефлекс" использовать в теории ЭК крайне неудобно. Он вуалирует смысл. Горазд да удобней, использовать термин "программа" с указанием, что её запускает и с какой целью. Тем более, что одни и те же программы могут использоваться по разному назначению. Не случайно термин "рефлекс" не используется в технике.
   Интеллект в своей деятельности ничем не ограничивается. Может использовать стандартную программу, если этого достаточно, а может придумать многоходовую последовательность. Лишь бы его мощности на это хватало. И это не рефлекс.
   Чем более развита и совершенна киб. система, тем меньше целевых образов в витальных потребностях передаётся генетически. Например, у насекомых, генетически передаётся полный набор целевых образов в витальных потребностях. Сразу после рождения они, например, уже знают, что является пищей, а что нет. Но и за рамки этих образов они выйти не могут.
   У высших киб. систем количество передаваемых целевых образов крайне ограничено. Например, грудной ребёнок, если голодный, будет орать, и ничего не сможет сделать. И может умереть от жажды рядом с тазом воды. Это потому, что у него только один пищевой целевой образ - сосок.
   Высшие киб. существа требуют обучения. Банк целевых образов формируется извне. Например - родителями. Если это не будет сделано, то существо погибнет. Например, если человек воспитывался в семье волков, то для него не существует другой пищи, кроме сырого мяса. Он может умереть от голода среди фруктового сада, если, конечно, не поймает, скажем, мышь. Валяющееся рядом на земле яблоко идентифицируется им, как камень с отличительными признаками: "жёлтый", "круглый" и "не прочный". И не воспринимается, как пища.
   Если не считать витальных рефлексов, о которых говорилось выше, и которые являются программами полной автоматикой низшего уровня, обеспечивающий гомеостаз, то витальные потребности являются изначальными, стартовыми элементами системы высшего управления. С них в теории ЭК эта система начинается и на них строится. А любые рефлексы имеют в ней лишь второстепенное, вспомогательное значение.
   Кроме витальных потребностей есть и другие, которые являются надстройкой и имеют специальный механизм их обеспечения.

Память.

   "Принцип целостности в деятельности мозга" Н. Ю. Беленкова (Москва 1980) - одна из двух его монографий. В ней убедительно (даже, избыточно убедительно) на огромном экспериментальном материале показано, что попытка выделить в мозге "центры управления", или топологически дифференцировать мозг по функциональным зонам - бесполезное занятие. Мозг работает, как единое целое. Он может перестраиваться, компенсируя потерянные или повреждённые свои части. И это очень удивительно.
   То же касается и памяти. В мозге нет отдельных зон, в которых размещается память. Она - везде! Причём не разные её куски, а любое знание! Как голограмма. Можно отключить, грубо говоря, любой кусочек мозга, а память не потеряется.
   Единственное объяснение такому феномену мозга, на мой взгляд, в том, что память находится не в мозге вообще. Она помещается в неизвестных науке полевых структурах, называемых, простите за ненаучный термин, душой. Там же помещается и вся система высшего управления. А функция мозга - обеспечение связи этой системы управления с белковым телом и низшая автоматика. Такой взгляд на вещи позволяет хоть как-то логично объяснить возможности повреждённого мозга восстанавливаться, поскольку главная (полевая) структура не повреждается. Под её управлением, насколько это возможно, восстанавливается нейронная сеть.
   Этим же можно объяснить и гигантские объёмы нашей памяти. Вопреки существующему у некоторых физиологов мнению, что мы запоминаем только значимые события, факты говорят о другом. Например, под гипнозом люди могут вспоминать совершенно неосознанные детали событий и видеть прошлые события с фотографической реальностью. И это только то, что касается текущей жизни. Но ещё существует гипотеза реинкарнации. Известен случай, например, когда безграмотная женщина в больнице заговорила на никому не известном языке, который, как потом выяснилось, был древним, и уже ныне нигде не используемым.
   Судя по всему, в нашей памяти каждое мгновение откладывается вся сенсорная информация плюс мысли и эмоции. Это гигантские объёмы, непрерывно нанизываемые на "нить времени". А если предположить, что мы живём не одну жизнь, то никакого мозга не хватит для хранения информации таких объёмов.
   Побочный вывод из всего вышесказанного, это то, что изучение мозга - довольно бессмысленное занятие. А учитывая методы физиологов (например, экстирпация) - ещё и бессмысленно жестокое. Для понимания работы мозга всё это мало что даёт.
   Представьте, например, что вам дали компьютерный ЧИП, и попросили разобраться, что это такое и как работает. Да вы его хоть по молекулам разберите - ничего не поймёте! Для этого надо знать, хотя бы, принцип действия, заложенный в этот ЧИП.
   Единственный способ продвинуться в изучении мозга - это изобрести его самим. А для проверки работоспособности можно создать его на обычной суперкомпьютерной базе. Это эмоциональные системы управления, и я не очень удивлюсь, если вдруг окажется, что в данный момент такие системы уже есть. Для прекращения мучений живого существа в этом случае достаточно щёлкнуть клавишу "Escape".
   Однако вернёмся к памяти. С точки зрения кибернетики не имеет значения, где она. Важен лишь принцип её организации.
   Память можно представить в виде таблицы, верхняя строка которой заполняется каждое текущее мгновение, а все остальные строки смещаются вниз, уходя в "глубины" памяти. С какой частотой это происходит? Не знаю. Предположим, 25 записей в секунду.
   В ячейках строки размещается вся информация, имеющаяся в киб. системе в данный момент. Это сенсорная информация: зрительные и слуховые картинки, представляющие собой системы распознанных и нераспознанных образов; контактные и болевые ощущения; ощущения внутреннего физического состояния организма. Это так же управляющие сигналы витальных потребностей. Далее, это системы образов (включая абстрактные), синтезируемые интеллектом или загруженные им из низших слоёв памяти. И кроме этого, это запись всех "быстрых" эмоций, сопровождающих смену образов в интеллекте. Ну и запись эмоциональных фонов. Грубо, где-то так. А точно вам пока никто не скажет.
   Это гигантские объёмы информации. И основная сложность искусственного синтеза высших киб. систем заключается, на мой взгляд, не в принципах построения киб. систем, а как раз в возможностях хранения и обработки (поиска и выборки) этой гигантской информации.
   Вообще, вопрос о том, хранятся ли в памяти все текущие эмоциональные состояния, не так прост. Теоретически можно допустить, что они, при извлечении информации из памяти, генерируются заново. Но мне кажется, что всё же, хранятся. Например, с помощью музыки вы можете вытащить забытое эмоциональное состояние без чёткой привязки к каким-то конкретным событиям прошлого. А ассоциативно перейти к каким-то конкретным воспоминаниям можете позже. Или не перейти.
   Поиск информации в таблице памяти начинается сверху. Чем старее информация - тем труднее до неё добраться, тем больше на это требуется времени.
   Извлечённая из памяти информация снова переписывается в верхние строки памяти. Поэтому информация, которой часто пользуются, легко извлекается.
   Поиск в памяти ассоциативен. Что это значит? Например, подыскивая пояснительный пример, я попробовал на вскидку извлечь из своей памяти ассоциацию с числом 5. Но число 5 не выскочило. А нашлось "555". Кажется, была такая реклама. И зажигалку когда-то я купил, довольно дорогую, и на ней было написано "555". Потом я вспомнил, как давно это было, начал сравнивать те и нынешние времена, и думать, так ли я живу. Такая деятельность мозга, кстати, называется "блужданием разума". Цепочка ассоциаций может завести очень далеко, и вы даже не вспомните, с чего всё началось, и что было в середине. То есть, практически получается подсознательная деятельность.
   Заодно о сознании и подсознании в аспекте памяти. Если в память записывается только одна строка, то потом её трудно искать. Вы о ней никогда не вспомните. Тем более, если тут же сверху над ней записалось куча других строк с меняющейся тематикой. А вот если вы останавливаетесь на мысли, повторно прокручивая её под маркой "я подумал так" и "правильно ли я подумал?" при наличии контраргументов, то есть, прокручивая мысль многократно, то в памяти записывается много аналогичных строк с разным оформлением. Поэтому, в дальнейшем, возможностей для ассоциативного поиска будет намного больше. Поэтому в случае подсознательной деятельности мы ничего не помним, в отличие от второго варианта - сознательной деятельности.
   В физиологии ВНД трактовка механизма памяти остаётся двойственной. С одной стороны, физиологи говорят о памяти в виде комплексных памятных следов - энграмм, распределённых по всему мозгу, а с другой - не могут отказаться от механизма рефлекторной дуги. И даже, яко бы, находят этому подтверждения на уровне одиночных нейронов. Например, найдены "s" и "р" синапсы, если не ошибаюсь по памяти, первый из которых проводит сигнал при очень низком пороге возбуждения, а второй - только при проводимости первого. Но при неоднократном сочетании проводимостей, второй синапс сам становится автономно проводящим. Ну и что? Понятно, что мозг - логическое устройство. Логический элемент "&" приобрёл свойства безусловной проводимости. И только. Глобально это ничего не значит. В процессорах, их выходы так же могут менять свои свойства. Только этим и занимаются. Хотя, аналогия, согласен, не совсем корректна.
   В общем, в принципе, учитывая крайне низкую скорость прохождения сигналов по нейронным сетям, аппаратная перестройка проводящих путей для средств низшей автоматики, вполне может быть оправдана. Но это только для низшей автоматики.
   Кстати, я совсем недавно с удивлением узнал, как представлял себе мозг сам академик И. П. Павлов. Он представлял мозг, как гигантскую телефонную станцию, в которой абонентов соединяют проводками - аналог рефлекторной дуги. Такая трактовка памяти. Но, собственно, чему удивляться? Это естественно на то время. Таков был тогда уровень техники.

Условные рефлексы.

   Итак, переходим к ядру физиологии ВНД.
   Кроме классического опыта академика Павлова со звонком и собачкой, известному каждому со школы, впоследствии было поставлено бессчётное количество разнообразных опытов по условным рефлексам. Количество различных условных рефлексов и их торможений всё росло. Наконец, их стало так много, что появились различные системы их классификаций. Это стало уже подозрительным. Слишком громоздко, и всё равно путано.
   Вернёмся к классическому опыту. Зазвонил звонок - и у собачки потекли слюнки. Через несколько секунд ей позволили покормиться. Это так называемое, подкрепление условного рефлекса.
   Но, что интересно, у собачки текли слюнки, и она бежала к кормушке (побежки, как говорят физиологи) не только по звонку, но и иногда и между звонками! То есть, без звонка. Как это объяснить? Ведь если образовалась рефлекторная дуга, то она соединила пусковой условный раздражитель (звонок) с моторными действиями. Откуда взялась моторика без раздражителя?
   На самом деле, рефлекторной дуги нет. Есть память. А в ней - образы с описанием свойств этих образов. Собачка помнит целевой образ кормушки и её свойство - периодическое появление в ней еды. При возникновении витальной потребности "есть", собачка вытаскивает этот образ из памяти, и бежит к кормушке.
   В процессе жизни количество образов увеличивается, и растёт количество их свойств. Образ "звонок" у собачки постепенно наделяется свойством "говорит о наличии в кормушке пищи".
   Постепенно собачка перестаёт бегать к кормушке без звонка. Это не потому, что условный рефлекс окончательно закрепился. Просто собачка в дальнейшем при возникновении желания сбегать к кормушке вспоминала, что так она уже не раз делала, и это бесполезно. Образ кормушки пополнился дополнительным свойством "корм в ней появляется только по звонку". Значит, подбегать не имеет смысла. Лень. Но стоит ей хоть раз заметить, что корм в кормушке иногда появляется и без звонка, она будет туда периодически подбегать.
   Если звонок перестать подкреплять кормом, то начнёт происходить так называемое торможение условного рефлекса. Для этого придётся потратить определённое количество опытов, бессовестно обманывая собачьи надежды. Собачка, в конце концов, перестанет реагировать на звонок. Но что интересно, при возобновлении подкрепления (появлении корма) после звонка, угасший рефлекс очень быстро восстанавливается.
   Сторонники рефлекторной дуги для объяснения этого факта вынуждены заключить, что, во-первых, однажды выработанная рефлекторная дуга не исчезает, во-вторых, что существуют дополнительные нейроны, обеспечивающее возможность быстрой активизации этой дуги в случае её торможения. И если бы только это!
   Можно поставить ещё один опыт, описание которого мне что-то нигде не попалось, но я абсолютно уверен в результате. Проведите торможение возобновлённого после первого угасания рефлекса повторно. Не сомневаюсь, что повторное торможение произойдёт намного быстрее, чем первое торможение.
   Таким образом, сторонникам рефлекторной дуги придётся допустить существование ещё и тормозной рефлекторной дуги, причём и с дополнительными нейронами на её быструю активизацию.
   И так по каждому вновь формируемому условному рефлексу? Всё это очень коряво и громоздко. Да и чего я доказываю? Профессор Н. Ю. Беленков это уже давно сделал. Просто не до всех учебников дошло.
   Теория ЭК по поводу так называемого торможения условного рефлекса может сказать следующее. При отсутствии подтверждения, этот факт записывается в память. При повторном отсутствии - снова записывается. Тут уже начинается умственная работа по изменению свойств целевого образа. Теперь собачка уже начинает понимать, что свойства кормушки сложнее, чем она думала раньше. У кормушки, как оказывается, бывают периоды, в которые корм появляется по звонку, и периоды, когда кормушка на звонок не реагирует. Определив, в каком периоде находится кормушка, собачка соответственно и будет к ней относиться. Для этого определения достаточно теперь пары опытов.
   Для теории ЭК в опытах по наработке условного рефлекса интерес представляет не факт возникновения условного рефлекса, а количество опытов, после которых условный рефлекс возникает. В теории ЭК это означает количество записанных в память фактов, достаточных для формирования нового свойства образа. Например, первое сочетание звонка и пищи собачка не замечает. Но запоминает, как и всё прочее. Второе сочетание уже вызывает ассоциативный поиск, и делается вывод, что такое уже было. Третье сочетание приводит к догадке, что это не спроста. Четвёрное сочетание открывает истину - новый Закон Природы. Но не мешало бы проверить. Пятое сочетание подтверждает гениальную догадку, и новое свойство образа заносится в память, как абсолютная истина.
   Количество опытов, необходимое для формирования у собачки "условного рефлекса" как раз и составляет обычно 5-10 подтверждений.
   Кстати, "условный рефлекс" может образовываться и при однократном опыте, что говорит как не в его пользу. Обычно такое происходит при сильных болевых ощущениях.
   Если бы условный рефлекс был бы действительно рефлексом, то собачка по звонку шла бы к кормушке. Но она это делает, только если голодна. Физиологи это объясняют тем, что условный рефлекс запускается только про наличие мотивации (в частности голода). Ещё одно усложнение. По теории ЭК всё проще. "Условный рефлекс" по звонку начинается безусловно. Только это не рефлекс. Звонок по ассоциации вытаскивает целевой образ кормушки всегда. И если бы собачка умела говорить, то после звонка на вопрос "знаешь ли ты, что в кормушке для тебя корм?" она ответила бы, что "Знаю. Но не пойду, потому что есть не хочу". Вот и всё.
   По теории ЭК, всё, что касается условных рефлексов - ни что иное, как рассмотренный выше механизм удовлетворения витальных потребностей. Практически ничего нового. Возникает витальный управляющий сигнал, вытаскивается целевой образ, интеллект ищет способ превратить его в реальность. Но в лабораторных условиях может не находить. Реальный образ кормушки не соответствует целевому. Собачке остаётся только ждать, пока кормушка приобретёт нужные свойства. Она лежит и ждёт звонка. Именно ждёт. Новое только то, что свойства образов могут изменяться.
   Я поначалу хотел сделать подробный обзор условных рефлексов, придуманных физиологами. Даже вытащил из Интернета специально целую книжку. Но подумал: "А зачем?". Все они с точки зрения теории ЭК объясняются одинаково. Дифференцировочные, на время, отношения, высших порядков, и пр. - всё то же самое. Во всех этих опытах у животных формируются лишь новые свойства образов, и всё. Если то, что уже сказано, окажется недостаточно убедительным, тогда и сделаю подробный обзор.
   Пару слов стоит сказать, разве что, об инструментальных условных рефлексах. В них у животных формируют не новые свойства образов, а двигательные программы, с помощью которых можно достигать положительного результата. Например, учат мышь лазить за кормом по лестнице.
   Интересно, что приобретённые (и, естественно сохранённые в памяти) поведенческие программы животные легко переносят в новые ситуации и пользуются ими для достижения цели. Это как раз говорит против теории рефлексов. Интеллект использует эти программы именно как программы, вне зависимости от условий наработанного" рефлекса".
   Несмотря на отрицательное отношение к условным рефлексам, в теории ЭК они тоже есть. Только смысл их иной. Это как раз именно поведенческие программы, как двигательные, так и "умственные". Это те действия, для освоения которых требуется время и тренировка. Например, навыки боевых искусств. Чтобы в нужной ситуации произвести, скажем, правильный удар, вы долго будете учиться принимать нужную стойку, доставлять удар, формировать ударную поверхность при контакте, на мгновение превращать руку в жёсткую конструкцию, через которую прикладывается импульс массы тела. После того, как рефлекс наработан, мозгу будет достаточно дать команду "удар", и тело должно сработать автоматически. Вот это условный рефлекс.
   То же и в "умственной" сфере. Например, вы учитесь решать задачи по физике. Сначала вы листаете учебник, разыскивая нужные формулы. Сравниваете, подходят ли они. Это всё записывается в память. Когда вы будете решать вторую задачу, вы уже будете помнить, на каких страницах нужные формулы. Когда будете решать третью - формулы вы будете знать уже на память. На четвёртой задаче вы уже будите помнить взаимосвязи формул. Заметьте, информация в памяти становится всё компактнее в том смысле, что содержательные строки памяти всё ближе друг к другу. В этом сжатии и заключается цель работы. И, наконец, вы достигаете такого уровня оперирования этими формулами, что решаете задачу почти мгновенно в уме. Практически уже рефлекторно.
   Если условными рефлексами не пользоваться, то они уходят в глубины память, и в нужный момент ими будет невозможно воспользоваться. Например, если вы пару десятков лет не подходили к пианино, то не сможете ничего на ней сыграть, хоть у вас и музыкальное образование в прошлом. Но это можно восстановить.
   Физиологи знают, что условные рефлексы со временем теряются. Объясняют это ослаблением проводимости рефлекторной дуги.
   По большому счёту, физиология ВНД на этом заканчивается. В сущности, она очень проста. Есть ещё разделы, посвящённые режимам сна и бодрствования, психотипам, онтогенезу, немножко есть об эмоциях, и пр. Но всё это уже не влияет сколь-либо значительным образом на принципы управления, или вообще к управлению не относится.
   А вот в теории ЭК с этого момента, как раз всё только и начинается.
   Однако рассмотрим ещё одну важную с точки зрения физиологии ВНД тему - вторая сигнальная система.

Вторая сигнальная система.

   Главная функция речи - передача информации от человека к человеку, от поколения к поколению, устно и письменно.
   Но для физиологов главный интерес представляют возможности речи запускать механизмы условных рефлексов. В этом случае речевые знаки являются пусковыми раздражителями. Например, если собачу в испытательной камере заменить человеком, то вместо звонка можно будет просто сказать "звонок", и у человека начнёт капать слюна. (Шучу. )
   Речь, включая разнообразные символы и знаки (например, дорожные знаки) называют второй сигнальной системой.
   В классическую рефлекторную дугу вторая сигнальная система вписывается плохо, а вот в рефлекторный вариант профессора Ю. Н. Беленкова, которого я так часто здесь вспоминаю - вполне. Слова вытаскивают из памяти образы. А эти образы запускают рефлексы. "Памятные следы - энграммы представляют собой те внутренние раздражители, которые, будучи извлечёнными из памяти, превращаются в активное начало, провоцируя моторные действия и достижение результата." - писал уважаемый профессор.
   Но, по мнению физиологов, на этом функции речи не заканчиваются. Есть ещё один аспект, который, по мнению некоторых физиологов, является важнейшим. И их вполне можно понять.
   Есть очень толковый учебник: "Регуляторные системы организма человека". Москва 2003 г. Авторы: Дубынин, Каменский, а остальных двух, к сожалению, я не записал. Так вот, это единственный учебник (из семи достаточно современных учебников, имевшихся у меня в наличии), в котором авторы хотя бы попытались представить речь, как способ моделирования мира, как внутреннюю модель, на основе которой человек просчитывает возможные ситуации. Одна мысль по ассоциации влечёт за собой другую, другая - третью, и так далее. И какая-то из них может запустить механизм рефлекса. Попытка хотя бы таким образом объяснить синтезирующую и моделирующую деятельность мозга, безусловно, похвальна.
   Всё бы ничего, да вот только нет пока в наборе у физиологов средств, с помощью которых можно управлять движением мысли. Это выдача желаемого за действительное. Мысль просто остановится, как компьютер без команды. Интеллект будет работать, лишь пока есть управляющий сигнал витальной потребности. А как только он исчезнет - ничто не заставит мысль шевелиться. Даже "блуждание разума" невозможно. Нет управляющих сигналов.
   В теории ЭК понятие "вторая сигнальная система" отсутствует вообще. За ненадобностью. Чем же тогда в её понимании является речь?
   Речь является знаковой системой, соответствующей тому, что мы называли здесь "банком образов". Каждому образу или свойству этого образа ставится в соответствие некий символ: знак, звук или слово. Это и есть речь. С помощью неё можно обмениваться информацией.
   Для работы интеллекта речь не нужна. Тут я не соглашаюсь с физиологами. Интеллект оперирует самими образами и их свойствами. А символьный их эквивалент при этом не обязателен.
   Да, мы часто разговариваем сами с собой. Но при этом мы именно разговариваем, представляя наличие конкретного или абстрактного собеседника, и мысленно проговариваем слова: "...берём интеграл, так..., в пределе явно не сходится...". В качестве собеседника мы можем воображать и самого себя и обращаться к самому себе, например: "Что ж ты, васька, опять нализался?", и потом отвечать кому-то, хоть никто и не слышит: "А пошли вы все в...!". При этом мы представляем реакцию воображаемого собеседника на наши слова. Это всего лишь мысленный разговор. А мыслим мы не словами, а образами. Например, мы можем представлять в своей голове некий механизм, и пытаться мысленно перемещать его взаимосвязанные детали, как при компьютерном моделировании. Без всяких слов.
   Доказательством того, что мозг оперирует образами, а не словами, может служить... телепатия. Люди с разным языком, каждый из которых не знает языка другого, могут мысленно обмениваться информацией. Сомнительный довод? Во всяком случае, я в это верю. И теоретически это оправдано.
   Банк образов - не простая штука. Физиологи, пытаясь разделить мышление животных и человека, говорят, что мышление животных конкретно, а мышление человека абстрактно. Это не так. Мышление животных тоже абстрактно. Любой объект записывается в памяти не как фотография, а как абстракция с набором существенных признаков. Иначе было бы невозможно распознавание образов.
   Образы бывают разные. Они могут быть объектами, а могут быть, например, процессами. Скажем: процесс движения.
   Рассмотрим, например, образ-объект. Объект, описанный набором существенных признаков - это элемент категории. Объекты с одинаковыми признаками объединяются в одну категорию. Если у объекта обнаруживаются новые признаки, то, но может перемещаться из одной категории в другую. И это не слова в данном тексте, а реальная работа любого мозга.
   Категории имеют иерархию....
   Но, пожалуй, не стоит уходить в эту тематику. Долго.
   Где находится этот банк образов? Как программист, лично я создал бы для него специальный файл. Организовал бы всё в иерархическую структуру, и потом бы эту структуру постоянно корректировал. Но у живых киб. систем, похоже, специальной области памяти для такой структуры не существует. Весь банк образов разбросан в строках общей памяти. Доказательством этому может служить то, что некоторые категории, которыми мы редко пользуемся, мы можем напрочь забывать. Например, вы помните, что такое "гедонизм"? Это от греческого - наслаждение?

Эмоции в физиологии ВНД.

   Хотите знать, что говорят физиологи об эмоциях, но не в учебниках? Пожалуйста!
   Б. Райм, 1984 г.: эмоции - "нагромождение разрозненных фактов, совершенно не пригодное для практического употребления".
   Г. Шепард 1987 г.: "Когда мы пытаемся дать определение понятию "эмоция", оказывается, что, несмотря на все наши достижения, мы в этом вопросе очень мало продвинулись вперёд".
   Вы думаете, что это устаревшие высказывания, и на данном уровне развития физиологии ВНД с эмоциями всё ясно? Нет, мало что изменилось. Эти высказывания переписаны из книги "Лекции о работе головного мозга...", Симонов П. В., Москва 1998 г. Потребностно-информационная теория эмоций Симонова (1975 г.) несколько приближает нас к цели, но, являясь классическим физиологом, сторонником условных и безусловных (социальные, идеальные) рефлексов, он положение дел принципиально изменить не мог по определению.
   ...Нет, ну вы только подумайте, какое невезение! Опять. Хотел списать из учебника, что там говорят об эмоциях, так в учебнике "Основы физиологии высшей нервной деятельности" Москва 1988 г. об эмоциях нет ни слова! Почти 400 страниц текста. Автора после этого даже называть не буду. Как всё запущено....
   Под эмоциями физиологи и психологи понимаю всё что угодно. Гнев, страх, ярость, стыд, досада, обида, радость, пренебрежение, презрение, зависть... и так далее. Количество эмоций, как считают одни, может быть бесконечным. Другие пытаются произвести классификацию и сократить количество того, что, по их мнению, является эмоциями, до какого-то базового их количества. Например, в книге В. О. Леонтьева "Классификация эмоций", как говорится в обзоре, "на основе небольшого числа признаков построена классификация, описывающая 52 эмоциональных состояния".
   Нет, всё же Интернет, не по теме будет сказано, пока лишь большая свалка мусора. Книги академика Симонова я так и не нашёл. Даже в "большой научной электронной библиотеке", как они о себе думают. А вот всяких рефератов, платных и бесплатных - это сколько угодно. Есть обзоры книг, каталоги - люди денег хотят. Зачем мне ваши обзоры? Что ж так меркантильно?
   Эмоции, по мнению физиологов, выполняют две функции. Во-первых, это передача информации другим о состоянии своего организма. Например, демонстрирование ярости. Во-вторых, что важнее - субъективная оценка значимость доминантной потребности. Механизм образования эмоций не прописан. Говорится лишь о положительных и отрицательных эмоциях, образовывающихся по результату деятельности. При успешном удовлетворении потребности возникают положительные эмоции, а при неудачных действиях, соответственно - отрицательные. Будучи запомненными, эти эмоциональные состояния впоследствии будут принимать участие в мотивации, в принятии того или иного решения по выбору средств достижения цели.
   Вставляю ещё копию текста из одной, тут, брошюры:
   "Большое распространение получила потребностно-информационная теория П. В. Симонова, согласно которой возникновение эмоций определяется некоторой потребностью и оценкой возможности удовлетворения этой потребности. Это обычно выражается в виде структурной формулы
   Э = F (П, И н - И с )
   Э - сила эмоции и ее знак, П - величина потребности, И н - И с - оценка вероятности удовлетворения потребности на основе имеющегося опыта, И н - информация о средствах объективно необходимых для удовлетворения потребности, И с - информация о существующих средствах, которыми индивид реально располагает. Согласно этой теории если существует избыток информации о возможности удовлетворения потребности, то возникает положительная эмоция, если недостаток информации, то отрицательная эмоция".
   Введение оценки вероятности, конечно, правильно. Но это не общий принцип. И в остальном всё не так. Единую формулу вообще вводить нельзя. Разные эмоции работают по-разному. Но, поскольку физиологи не знают состава эмоций и не прописывают механизмы их работы, то вот и пытаются описать всё в общем виде.
   Выделяют также предметные эмоции - эмоции, имеющие предвосхищающий характер, аффекты - эмоции большой силы, настроения - продолжительный эмоциональный фон. Ситуативные эмоции, по их мнению, в онтогенезе становятся чувствами - более сложными эмоциями. Это нравственные, эстетические, родительские, и пр.
   Вот, собственно, в общих чертах и всё.

Понятие "свобода".

   А вот дальше, я несколько в растерянности. Что делать? Переадресовать к работе "Теория эмоциональной кибернетики"? Скопировать текст? Закончить данную работу, не объясняя, что такое эмоции в теории ЭК? Не гоже.
   Эмоции в теории ЭК - это механизмы управления киб. системой. Причём, без всяких рефлексов. Это не добавки к управлению, а исходно само управление.
   Эмоций очень мало, и механизмы их работы я коротко опишу. Других эмоций нет, и быть не может. Это как число перестановок из трёх по два. Шесть, и не больше. С эмоциями - то же самое. Но что это за базовые элементы, из которых получаются эмоции?
   Основное понятие в этом деле - это понятие "свобода". Нет, это не рефлекс свободы, о котором говорят физиологи. Рефлекса свободы не существует. То, что собачка вырывается из станка, обусловлено более сложным механизмом управления.
   Предположим, у живого существа возникла витальная потребность "голод". На вход интеллекта поступил витальный сигнал управления. Интеллект начал поиск в памяти целевых образов. Нашёл несколько. А вот дальше он начинает оценивать имеющиеся у себя возможности. Достижим ли хоть один целевой образ?
   Допустим, что интеллект сделал вывод, что ни один целевой образ не достижим. Это означает, что уровень свободы в отношении удовлетворения витальной потребности "голод" в данный момент равен нулю.
   Дадим общее определение, которое будет верно как для данного, так и для всех других случаев. Свобода - возможность удовлетворения потребности.
   Интеллект мог сделать и иной вывод. Например, что на дальнем дворе есть миска с едой, но еды там мало. Это означает, что определённый уровень свободы имеется. Возможно и, что интеллект решил, что сейчас еды нет, но она будет через час. Это тоже означает наличие определённого уровня свободы.
   По любой активизированной потребности интеллект высчитывает уровень имеющейся свободы. Эта информация, естественно, заносится в память. Даже если потребность не активизирована (скажем, голод пропал), информация об уровне свободы по этой потребности есть в памяти, и этой информацией можно воспользоваться.
   Интеллект может ошибаться, оценивая уровень свободы не адекватно действительности. Например, в случае пессимистичных дум о еде, интеллект может, скажем, не вспомнить, что приблудный кот где-то спёр рыбину, и она сейчас бесхозная застряла в заборе, через который он её тащил. То есть, оценка уровня свободы всегда субъективна. Для изменения уровня свободы, иногда достаточно просто получше подумать.

Эмоциональное управление.

   Эмоции делают очень простую вещь: они сравнивают уровни свободы. Точнее, сравнивает эти уровни свободы интеллект, а эмоции автоматически реагируют на результат и вырабатывают сигналы управления.
   Например, если интеллект вспомнит, что в заборе есть застрявшая рыбина, то это явное повышение уровня свободы. Возникает эмоция радости. А если обнаружит, что в миске нет еды, на что он рассчитывал, то возникнет эмоция горя. При этом, потребность "голод" может быть не активирована!
   Эти две эмоции можно объединить в одну, назвав её эмоцией "радость-горе", поскольку имеем дело с единым информационным механизмом её образования. Она является одной из двух самых главных эмоций.
   Важнейшим принципом образования этой эмоции является реагирование именно на изменение уровня свободы. Абсолютный уровень свободы, как до изменения, так и после, значения не имеет. Например, у вас может быть весь двор завален ящиками с рыбой. Но пропажи рыбины из забора может вызвать расстройство (лёгкое горе). Хотя, казалось бы, рыбы завались! Чего жалеть?
   Мы привыкаем к существующему уровню свободы. Радость и горе испытываем лишь какое-то время. И в дальнейшем ведём отсчёт уже от существующего уровня свободы. Поэтому, например, появление большого количества денег вызывает радость, но в дальнейшем не определяет наличие счастья.
   После возникновения эмоции, на вход интеллекта поступает соответствующий управляющий сигнал. Точнее, эмоция - это и есть управляющий сигнал. Он имеет такой же статус, что и управляющие сигналы витальных потребностей. Сила этих сигналов, если на вход интеллекта их поступило несколько, что, как правило, и имеет место, сравнивается. В качестве текущей задачи, выбирается сильнейший из них. Тот же принцип доминанты, что и у физиологов. Только эмоции в теории ЭК наделяются статусом прямого управляющего сигнала. Например, если окажется, что кот съел рыбину в заборе, вы можете так расстроиться, что у вас пропадёт аппетит! То есть, эмоция горя по силе превысит управляющий сигнал голода, о котором вы с расстройства даже забудете, если он и был.
   Ещё две эмоции, о которых надо сказать пару слов. Они, скорее, анахронизм. Они, судя по всему, самые ранние в филогенезе. Это эмоции страха и гнева. Высокоорганизованная киб. система, на мой взгляд, вполне может обойтись и без их наличия. В эмоции "страх" оценивается величина возможного снижения уровня свободы и вероятность этой возможности. То есть, вычисляется величина и вероятность потери свободы. Эмоция "гнев" возникает при сравнении уровня свободы, который должен быть в данный момент, по мнению системы, с уровнем свободы, реально имеющимся на данный момент, и при условии, что это не объясняется.
   Более подробно можете посмотреть в "Теории эмоциональной кибернетики". Она есть свободно в интернете.
   Есть ещё интересная эмоция, которая стоит особняком. То есть, не совсем понятно, как её классифицировать. Она не занимается уровнями свободы! Это единственная эмоция, которая предназначена для другого. Она занимается обеспечением наведения порядка в банке образов. Это эмоция "удивление".
   Я говорил, что эмоций очень мало. Имеет смысл сказать ещё только об одной, но чрезвычайно важной эмоции - "желание-нежелание".
   Эмоция "желание-нежелание" относится к действию, которое предстоит совершить киб. системе в будущем. Если в результате некоего действия прогнозируется повышение уровня свободы, то возникает эмоция "желание". Если же предполагается снижение уровня свободы, то возникает эмоция "нежелание".
   Эта эмоция, кроме текущей деятельности, обеспечивает существование того, что называется "пирамида потребностей" - вещь, без которой немыслимо существование высших киб. систем.
   Эмоции можно условно подразделить на "короткие", быстро меняющиеся, сопровождающие смену любой мысли, и "накапливающиеся", представляющие собой эмоциональные фоны, суммирующиеся по нескольким потребностям. Но это те же самые эмоции, только суммирующиеся.
   На этом краткий обзор позвольте закончить. Есть ещё то, что называют чувствами. Но это не эмоции, а, скорее уж, эмоциональные комплексы. О них несколько слов будет позже.

Потребности.

   "Потребности человека можно разделить на три основные, не зависимые друг от друга по своему происхождению группы: витальные, социальные и идеальные потребности познания и творчества" - писал академик П. В. Симонов в 1988-м году.
   Никак не могу с этим согласиться. Тут то, о чём уже не раз говорилось - в основе положены безусловные рефлексы.
   В теории ЭК в основу классификации потребностей положены только витальные потребности. Без всяких рефлексов. На базе витальных потребностей интеллект формирует пирамиду потребностей, сопровождаемую эмоциями "желание-нежелание" по каждой из вновь возникающей потребности. Потребности вместе с эмоциональными сигналами управления записываются в память, и, впоследствии, эти эмоциональные сигналы приобретают самостоятельное управляющее значение.
   Кроме этого, в основе классификации потребностей в теории ЭК используется эффект "сопереживания", природу которого сейчас рассматривать не будем. На этой основе получается то, что можно назвать "высшими потребностями".
   "До сих пор не существует общепринятой классификации потребностей человека. Причиной подобной разноголосицы является отсутствие классифицирующего принципа, подобного атомному весу элементов в периодической системе Менделеева" - писал уважаемый П. В. Симонов в 1998-м году.
   Теория ЭК даёт такую классификацию. Можете почитать работу "Классификация потребностей". Свободно в инете. Объем этой работы в два раза больше, чем самой теории ЭК, так что подробнее о ней говорить долго. По сути, это две накрепко связанные теории.
   Физиологи ставят вопрос о связи физиологии и психологии, признавая, что пока эта связь очень слаба. Так вот, посмотрите классификацию потребностей по теории ЭК, и вы увидите, что это уже и есть практическая психология. Не верите?

Чувства.

   В качестве рекламы "Классификации потребностей" я просто скопирую часть текста, касающуюся чувств. И на этом закончим.
   "В современной психологии (а, точнее сказать, в ныне существующей) понятие чувств входит в понятие эмоций. Поэтому там получается, что эмоций существует бесконечное количество, и что их можно воспитывать. Это не так.
   Полный состав эмоций разобран в эмоциональной кибернетике. Их очень мало, и других нет. Воспитывать их невозможно по определению, поскольку это, так сказать, аппаратная часть.
   Осталось разобрать, что такое чувства.
   Определение понятия чувства.
   Мы разобрали, что такое потребности. Они работают под управлением эмоции желание-нежелание. Кроме этого, любая потребность сопровождается другими эмоциями (радость, горе, страх...), которые оценивают уровень свободы в отношении каждой потребности.
   Так вот, чувство - это потребность, плюс сопровождающий её эмоциональный фон.
   Количество групп потребностей ограничено. Мы их все рассмотрели. Соответственно, количество чувств, которые могут быть у человека, так же ограничено.
   Количество чувств, которые может испытывать конкретный человек, ещё меньше, поскольку не все потребности в структуре потребностей конкретного человека могут присутствовать.
   Действительно, если у человека слабо развиты или вовсе отсутствуют, скажем, высшие потребности, то ему недоступны чувства угрызений совести или чувство справедливости. (Смотря, впрочем, какой справедливости.)
   В отличие от эмоций, чувства можно воспитывать. Но именно в том смысле, в котором можно влиять на формирование структуры потребностей человека.
   Никаких специальных аппаратных средств, поддерживающих чувства, в мозге нет. Чувства - это категории, понятия, слова в языке, с помощью которых один человек может объяснить другому своё состояние.
   Есть чувства, являющиеся тождественными самим эмоциям. Например, чувство опасности. Это то же самое, что и эмоция страха. В лёгкой форме - беспокойство. Чувство раздражения - это в чистом виде проявление эмоции гнева в лёгкой форме.
   Иногда чувствами называют некоторые потребности. Например, фраза: "Он сделал это из чувства мести". Это то же самое, что и: "Он воплотил потребность в мести". То же относится и к чувству патриотизма.
   Рассмотрим основные чувства. В принципе, они тут, считайте, все. Их не много.
  
   Чувство сожаления.
   Это одно из наиболее универсально сформулированных понятий, выражающее наличие эмоции горя по поводу упущенной возможности повышения уровня свободы в отношении любой потребности.
   По классификации потребностей - это мечта - фантазия, причём касающаяся прошлого, которую, само собой, невозможно осуществить. Интеллект фантазирует: "Вот если бы...! Но никак". ...И возникает эмоция горя.
   Аналогичное, но противоположное по эмоциональной окраске - чувство удовлетворения. Разновидности - чувство довольства собой, самодовольство.
   Чувство азарта.
   Это чувство также возникает в отношении многих потребностей: накоплении ресурсов, умений, насилии, мести, власти, в играх, самодемонстрациях и пр.
   Чувство азарта, как категория, выражает процесс быстрого повышения уровня свободы в отношении какой-то потребности. Эмоциональный фон при этом состоит из сильной эмоции желания и эмоции радости. А поскольку повышение свободы большое, то и эмоция радости тоже сильная".
   ........ну и так далее.

Заключение.

   Техника не стоит на месте. Причём, там есть несколько сфер, в которых ходят просто бешеные деньги. Это военная техника, космос и бытовая компьютерная техника. Во всех этих сферах есть задачи создания высокоинтеллектуальных роботов. В космосе, например - это актуальные ныне марсоходы. Ведь с Земли ими управлять - почти утопия, хоть это пока и делают. Сигнал туда-обратно летит 10 минут!
   Пока в технике тоже всё не просто. Но возможно такое развитие событий, что однажды, включив вечером дома новости, вы с удивлением услышите: "...японские инженеры создали домашнего робота нового поколения, который, по их утверждению, не только имитирует эмоции и чувства, но и работает под их управлением...". И эти инженеры, заметьте, возможно, даже не будут знать, что такое "физиология ВНД"!
   Целью данной работы было переориентировать некоторых из вас, будущие физиологи и психологи (пока студенты ) с понятия рефлекторного принципа управления на понятие эмоционального управление, как фундаментального принципа управления в высших кибернетических системах.
   Не знаю, что получилось, но я сделал, что мог. Желаю успехов вам. Категорически не советую использовать приводимую здесь концепцию эмоционального управления на экзаменах.

Псков 2007.

 Ваша оценка:
Связаться с программистом сайта.

Новые книги авторов СИ, вышедшие из печати:
О.Болдырева "Крадуш. Чужие души" М.Николаев "Вторжение на Землю"

Как попасть в этoт список
Сайт - "Художники" .. || .. Доска об'явлений "Книги"