ЭВОЛЮЦИЯ МЕХАНИЗМОВ МЫШЛЕНИЯ

(эволюция индивидуальных мыслительных механизмов)

Бодякин В.И., ИПУ РАН

E-mail: body@ipu.rssi.ru

В процессе выявления и разрабатывания принципов функционирования интеллектуальных систем и постоянного их соотнесения с данными нейрофизиологии и психологии, выкристаллизовалась схема эволюции механизмов мышления. Как и во всей научной деятельности, основная ее ценность может заключаться в ее прогнозтичности.

Мышление первобытного человека характеризуется (характеризовалось) постоянным соотнесением текущей ситуации со множеством запомненных ранее событийных ситуаций. Особенностью данного этапа обработки информации является доминирование обработки образов-событий как некой их единой совокупности (множества) на близком временном интервале (так называемые "событийные сценки", "модели").

Доминирование механизма обработки информации без учета причинно-следственных связей на данном этапе развития человеческого мышления объясняется преобладанием нейронов с алгебраической суммацией (классическая модель нейрона Мак-Калока и Питса [1]), т.е. скалярными операциями. На таком типе нейронов обработка длительных причинно-связанных последовательностей очень затруднена и связана с большими ресурсными затратами (см. обработка временных рядов [1,2]). Этим фактически о объясняется отсутствие контекстности (логичности) в поведении человека на этом этапе развития. Дети в своем развитии проходят через аналогичный этап обработки информации. Для высших животных "событийная" модель обработки информации, это фактически потолок их возможностей.

Как показывают исследования нейрофизиологов, в лобных областях мозга расположены структуры, ответственные за стратегическое мышление, т.е., за контекстсность, или причинно-следственное планирование событий. Можно предположить, что основными представителями нейронов данных областей мозга являются нейроны преимущественно с векторной обработкой информации, т.е. с отображением пространственно-временной структуры характера событий внешнего мира. Известно, что в период между древним человеком и кроманьонцем наблюдается усиленное эволюционное развитие именно этих областей мозга, и человек окончательно выходит из животного мира. Появляется человек "высоколобый", способный к эффективной обработке пространственно-временной информации.

Если механизмы ассоциативной обработки информации на скалярных нейронах позволяли субъекту принимать решение основываясь только на (внешнем) сходстве параметров анализируемых объектов, то использование векторных нейронов уже позволяет вычислять ассоциативную меру близости между пространственно-временными отображениями. При акцентировании меры близости на временной компоненте отображения, независимо от конкретных объектов, мы получаем некоторую грамматическую структуру внешнего мира, которая является уже логической схемой законов этого мира [3].

Таким образом у человека появилась возможность перехода к абстрактному мышлению и к активному языку, адекватно отображающему причинно-следственные законы внешнего мира. Такой человек начал формировать науку, строить государства. Фактически до начала прошлого (XX) века, этот тип человеческого мышления успешно питал цивилизацию.

Причем, любопытно, что эволюционное развитие неуклонно шло в направлении развития лобных долей, что давало потенциальные возможности к абстрактному мышлению. И когда встречались две разные культуры человека разошедшиеся ранее от единого корня, то более прогрессивные приемы культуры мышления, посредством обучения легко воспринимались другой культурой. В качестве примера можно привести процесс взаимодействия Европейской и Американских культур мышления в период освоения Американского континента (Нового света). Преимущественное образное мышление правополушарного типа американских индейцев, было существенно разнообразнено абстрактным типом левополушарного мышления европейцев.

Интересен опыт эволюции оперирования числовой информацией. Так например, в Средние века умножение чисел было сродни искусству и даже присуждали научные степени за более эффективные способы умножения различных типов чисел (двузначных, оканчивающихся на 5, кратных 3 и пр.). После изобретения умножения "в столбик", высвободилось колоссальное количество времени у ученых, как важнейшего эволюционного (цивилизационного) ресурса. Это пример уже внутрикультурной эволюции механизмов мышления.

Современные разработки в познании приемов и механизмов обработки информации (как естественных, так и искусственных - ИИ), могут быть также легко восприняты посредством обучения и в результате повысить эффективность мыслительных процессов у современного человека. В качестве примера можно привести, феномен "чудо-счетчиков". Это люди, непостижимым пока образом производят вычисления не уступая быстродействующим ЭВМ. Если понять, с помощью моделирования эти механизмы, то в школах можно будет обучать арифметическим операциям уже не "в столбик", а каким-то другим, более эффективным способам. Наш мозг потенциально готов к этому восприятию.

Сейчас все больше и больше наблюдается процесс социализации мышления, т.е., некоторый субъект выполняет не весь спектр необходимых для жизнеобеспечения мыслительных операций, а только некоторую его часть, как узкий специалист, а необходимая целостность таких операций обеспечивается уже всем социумом, это некий интеллектуальный муравейник (человейник). На практике, такая социализация имеет как положительные, так и отрицательные стороны.

Положительность достаточно очевидна, это возможность углубленного изучения любой проблемы. Неидеальность же социальной системы в правовом или нравственном управлении приводит к образованию паразитарных социальных структур. Это, в свою очередь, замедляет получение результата, из-за вынужденных многочисленных проверок и перепроверок для обеспечения безопасности субъекта и, такая форма мышления постепенно входит в культуру нашей цивилизации, замедляя темпы ее развития.

В психологии отмечен феномен "мгновенного проживания всей жизни" за доли секунд в сверхкритических ситуациях. В обычной нормальной жизни, каждая операция сознания проверяется в эмоциональных отделах мозга, тесно связанных с мышечной системой. Это рудиментарное свойство было необходимо, чтобы постоянно мобилизировать организм и в случае принятия решения, мышечная структура фактически мгновенно была бы готова к выполнению команд ЦНС. Это как бы "мышление мышцами" (по физиологу Мечникову). В агрессивной для субъекта среде, это наверное, оптимальный вариант, хотя и очень медленный. Каждый мыслительный цикл в такой "эмоционально-мышечной схеме" длится не менее 0,1- 0,2 секунды.

Другой хорошо знакомый нам пример, это проговаривание губами и мышцами гортани при чтении про себя, который также сдерживает скорость восприятия информации, и детей всячески затем пытаются отучить как от некой вредной привычки.

Но сегодня общество постепенно переходит в состояние социального суперорганизма, т.е. в Ноосферу. Появляются более эффективные системы социального управления на базе компьютерной техники. Открывается возможность, как и в биологическом организме, полностью ликвидировать паразитарные структуры. А это значит, что субъектам-клеткам этого суперорганизма-Ноосферы не будет необходимости опасаться быть застигнутыми врасплох, задачу обеспечения безопасности возьмут на себя специальные социальные условия, устраняющие почву для паразитизма и субъекты-антитела, как дежурные мусорщики. Такой уровень безопасности субъектов-клеток позволит им перейти на короткий мыслительный цикл. От "новая кора (лобные доли) - эмоции - мышцы - новая кора" (тета-ритм ~ 10-12 Гц ??) к "новая кора - новая кора" (частота импульсации нейрона ~ 20-50 Гц ??), а это непосредственное ускорение в получении результата мыслительных операций в десятки раз (!).

По всей видимости, в эволюции механизмов мышления (в ближайшем будущем) нас ожидают два следующих этапа-события в развитии механизмов мышления:

а) обучение новым приемам более эффективного мышления, чем сегодня и заняты многочисленные специализированные школы по развитию креативных способностей и обучению тому, что нам в ближайшем будущем откроет наука о мышлении,

б) переход на предельный цикл биологической элементной базы (нейрона), а также, возможное встраивание в мозг микросхем-терминалов, связующих всех субъектов в единую мыслящую Ноосферу.

Это нетривиальные эволюционные шаги (эволюция эмерджентна по своей сути), и так как Эволюции приходится самой у себя принимать роды т.е., она сама себе еще и повитуха, и понятно, что в такой ситуации никто и никогда не может дать никаких гарантий на отсутствие возможных побочных эффектов. Поэтому эти этапы необходимо изучать и моделировать, чтобы помочь самим себе "родиться в рубашке". Фактически различные формы моделирования являются единственным механизмом обеспечения безопасности, в частности, процесса эволюции механизмов мышления. В качестве инструментария моделирования с близким по функциональным свойствам к биологическим векторным нейронами и моделирующим многие морфологически структуры биологического мозга и психофизические функции человека, можно рассматривать нейросемантическую структуру. Чтобы не повторятся в перечислении характеристик нейросемантической структуры отошлем читателя к работам [3,4,5].

В рамках программы "Информоград" (проект "Интеллектуальное рабочее место исследователя") нашей группой проводится полное и комплексное моделирование эволюции процессов переработки информации [3]. Результаты вполне обнадеживающи. В ближайший год-два мы планируем запуск в эксплуатацию "Интеллектуальное рабочее место исследователя", которое по своим функциональным характеристикам не уступает психофизиологическим данным человеку, а по количественным характеристикам (быстродействие и объемы памяти) будет превосходить человека на несколько порядков.

27 марта 2001 г.

г.Химки

Литература:

1. Уоссермен Ф. Нейрокомпьютерная техника, теория и практика. под ред. А.И. Галушкина, М., Мир, 1992.

2. Галушкин А.И. Новости с Российского рынка нейрокомпьютеров, М., Научный центр нейрокомпьютеров, Применения нейрокомпьютеров в финансовой деятельности.

3. Бодякин В.И. "Куда идешь, Человек? Основы эволюциологии. (информационный подход), М., СИНТЕГ, 1998, С -332с.

4. Сайт в Интернете http://www.ipu.ru/stran/bod/bod.htm

5. Бодякин В.И. "Исследование структурных моделей открытых динамических систем", специальность: 05.13.01 (Управление в технических системах), автореферат диссертации и диссертация на соискание ученой степени к.ф.-м.н., Москва 1999 г.

 

назад    на уровень вверх    вперед

        Вернуться на главную

Hosted by uCoz