Александр Миланич

УДК 128
А.И. Миланич
Московский физико-технический институт (государственный университет)
КОГНИТИВНЫЕ ОСНОВЫ ИНТЕЛЛЕКТА И ПАМЯТИ
Проблема человеческого интеллекта и памяти уже многие века не дает покоя
врачам, ученым, философам, да и простым людям. Хотя сейчас накоплен огромный
фактический материал, интеллект человека и его память все еще во многом остаются
загадкой для современной науки. По мере развития компьютеров, проблема создания
искусственного интеллекта приобретает все большее практическое значение.
Данная работа это робкая попытка осознать некоторые общие закономерности
мышления, понять, как «устроено» сознание человека и как «работает» его мозг, что бы
затем на основе этих принципов «пробудить» искусственный интеллект у компьютера (в
виде набора неких алгоритмов и процедур). Поскольку когнитивная наука находится «на
стыке» многих наук (от лингвистики до философии), то в попытке охватить более
широкий круг специалистов в разных областях, вполне сознательно изложение основных
идей сделано на научно-популярном уровне, но не за счет излагаемых принципов,
которые вполне конкретны и достаточны для реализации их в виде алгоритмов и
компьютерных программ.
В работе рассматриваются, а по мере надобности уточняются, либо определяются
базовые понятия: Интеллект, Память, Язык, Корреляция, Объект, Свойство,
Приоритет и т.д. Вводятся объективные критерии сравнения некоторых трудно
измеряемых понятий, например, интеллекта или национальности. Критерием
интеллекта считается - способность прогнозировать события в новой ситуации и
только. Ранее, это определение обрастало еще целым рядом второстепенных признаков.
Согласно предложенному критерию, неким интеллектом обладают не только многие
животные, но уже сегодня могут обладать и некоторые компьютерные программы
(например, компьютер обыгравший человека в шахматы).
Выделены дополнительные признаки развитого разума: хорошая Память,
Способность к Обучению и Язык. Хотя животные тоже способны к обучению и даже
имеют примитивный «язык» сигналов, но именно язык человека (в широком понимании
этого значения, как информационная среда, включая и письменность, и культура и т.д.)
дал людям неоспоримые преимущества перед животными. Язык, выделен особо и как
массив неких совершенно абстрактных объектов, и как инструмент для обмена
информацией. СЛОВО – это некоторое «обобщение» объектов или их свойств, а сам
ЯЗЫК (набор слов и правил), а также еще и некая «абстракция» реального мира. То
есть, на «реальный мир» объектов накладывается еще и достаточно абстрактный «мир
языка». Переход к абстрактным объектам очень важный шаг, который совершил
человеческий мозг. Память делает эти знания доступными в любое время, как бы
отрывая нас от материального мира и перенося в «мир иллюзий». В философском плане,
именно память тот «водораздел» между классическим материализмом (материальным и
неживым) и духовным (логическим, живым или Божественным).
Процесс мышления (или создания прогноза) точно формализован процедурой
создания ряда Объектов Информационной Среды, соответствующих реальному миру.
Эти объекты обладают рядом свойств и приоритетов, которые являются как продуктом
обучения, так и результатом жизненного опыта. Значительная часть приоритетов
предопределена обучением. Сами объекты и их связи, можно трактовать как
многомерные вектора, с проекциями соответствующими приоритетам и направленными
от одного объекта к другим объектам (связи объектов). В работе предложен механизм
создания начальной базы объектов и определения их свойств, приоритетов и т.п.
Предложен механизм обобщения свойств объектов («фильтрация») и выделения
из объектов их Свойств. Механизм «фильтрации», неким образом аналогичен процедуре
сжатия данных. Набор сформированных объектов и связей между ними, соответствует
сформированному интеллекту. В применении к мозгу человека, объекту соответствует
нейрон или группа нейронов, а связям – синапсы. Необходимыми и врожденными (то
есть, присутствующими в мозгу изначально) свойствами интеллекта, должны быть:
процедура распознавания образов внешнего мира, процедура создания (и
уничтожения) информационных объектов, а также процедура оценки результата или
анализ (это некие «внутренние весы» для принятия решений). Часть «программы»
анализа люди воспринимают как МЫСЛЬ (причем, озвученную, за исключением
глухонемых). Этими тремя процедурами следует наделить и «думающий» компьютер.
Количество объектов и связей между ними (некий объем информации) сугубо
индивидуально, но тоже является объективным мерилом интеллекта, а значит и
критерием сравнения «разумности». Человеческий мозг по этим параметрам далеко
опережает любой компьютер, пока... (*Для справки - мозг человека, это примерно, по
разным оценкам, от пятидесяти до тысячи миллиардов нейронов, а один нейрон – это
до десяти тысяч связей.) По существу главная задача интеллекта – это создание
«объектов» и «связей» между ними, наиболее адекватно отображающих реальный
мир. Именно эта «модель мира» (объекты и их связи) используется затем для
осуществления прогноза. Память хранит и объекты и связи, но только одной памяти
недостаточно даже для минимальной разумности. Например, любое записывающее
устройство достаточно хорошо сохраняет информацию, но магнитофон или простой
калькулятор лишен любой разумности (нет объектов, нет связей и т.д.). Структура
человеческой памяти, вероятно, сведена к структуре объектов. То есть, конфигурация
связей нейронов хранит информацию о событиях как об объектах. Таким образом,
память человека сочетает некоторые свойства, как оперативной, так и долговременной
памяти компьютера, а «файловая система» памяти человека имеет принципиально
другую структуру.
Предложен механизм выделения из объектов их свойств, основанный на
временной корреляции. В житейском понимании, корреляция это просто некоторая
причинно-следственная связь нескольких объектов. Или определяя точнее, это причинно
следственная связь, но без ее разграничения на причину и следствие (просто что-то
присутствует вместе). Также предложен механизм формирования приоритетов и оценок
объектов, которые сводят процесс анализа к «арифметике».
Сам процесс мышления и принятия решений основан на конкуренции двух
информационных потоков. Один поток от органов чувств поставляет информацию об
окружающем мире. Второй поток информации поставляет память. Новым объектам
присваивается максимальный приоритет, который уменьшается со временем. Начальная
информация обрабатывается по оценкам «хорошо» или «плохо», исходя из объекта с
максимальным приоритетом и по связям этого объекта. Если по объекту и ближайшим
его связям получена неоднозначная оценка, возможно использование принципа
аналогичного принципу «отрицание отрицания», который позволяет уточнять оценки. В
некоторых случаях решение все равно принимается случайным образом.
В работе рассмотрен и ряд других аспектов человеческого мышления и процессов
человеческого мозга. Предложена гипотеза информационных процессов происходящих
во время сна (скрытый анализ свойств объектов, изменение приоритетов, высвобождение
памяти и т.д.)
Проанализированы также философские и теологические следствия предложенной
модели. Доказана невозможность реинкарнации, однако показана принципиальная
возможность «перенесения» сформированной личности на новый «носитель». Также,
проведено сравнение интеллектуальных возможностей человека, животных и
компьютера. Отмечено, что ограниченные параметры человеческого мозга вскоре могут
стать серьезным ограничением на пути прогресса (ограниченная память, сложность
обучения и т.п.). Обращено внимание на ряд принципиальных преимуществ компьютера
перед человеком (наращиваемая память, быстрый процесс «обучения» и т.д.).
Не утверждая, что это единственно возможный способ создания когнитивной,
логической структуры, можно утверждать, что предложенных идей вполне достаточно
для реализации «мыслящего компьютера» уже в ближайшее время.