Исследование интеллекта - 6

Восприятие больших объемов информации

Для нейронной сети окружающий мир — это информационная среда. Если эта среда однородная, информационно бедная, то её восприятие не требует сложных алгоритмов и большого количества нейронов. Достаточно элементарного черно-белого восприятия (есть сигнал — нет сигнала). Увеличение количества нейронов в этом случае способствует увеличению градаций серых оттенков, а если речь идет о звуковом восприятии, то расширению воспринимаемого звукового диапазона (восприятию громких и тихих звуков).

Если же информационная среда очень богата, разнообразна, то для ее адекватного восприятия требуется не только большее количество нейронов, но и их специализация, а также более сложные алгоритмы их взаимодействия.

Например, одни сенсорные нейроны начинают специализироваться на восприятии звука, другие — на восприятии света, третьи — на химических раздражителях и т. д. Идет распараллеливание обработки информации, изолирование процессов обработки одних сигналов от других.

Но вместе с тем необходимо сохранить целостность восприятия, единое сознание. Поэтому между различными областями должны образовываться центры связи, в которых информация объединяется, и получается целостный, объемный образ.

Это требует от нейронной сети способности к анализу, классификации данных, с одной стороны, и способности к синтезу информации — с другой стороны.

Если функция синтеза развита слабо, то это может приводить к расщеплению сознания. Самым распространенным примером такого расщепления служит дуализм — разделение материальной и духовной сферы мира.

Естественное кодирование информации

Обычно под кодированием информации мы понимаем произвольное сопоставление некоторого кода (символа или последовательности символов) какому-то реальному физическому явлению или его признаку.

Такое кодирование является искусственным. Для того, чтобы понять такую информацию, необходимо знать принцип кодирования, используемую символику. В противном случае мы не получим никакой полезной информации, а будем считать данное послание случайным набором символов.

Но в природе существует универсальный принцип кодирования информации, благодаря которому происходит структурирование материи, энергии, волн. Этот язык не нуждается в специальном раскодировании, а воспринимается непосредственно, вызывая цепь возбуждений и торможений в нервной системе.

Каким образом происходит естественное кодирование информации?

Рассмотрим этот процесс на модели персептрона.

Как известно, первый слой персептрона состоит из сенсорных нейронов, которые получают сигналы от окружающей среды и по-своему реагируют на данный сигнал (возбуждаются в той или иной степени или не возбуждаются).

Собственно, эта картинка возбуждений сенсорного слоя и представляет собой код, в котором записана информация о состоянии окружающего мира в данный момент или промежуток времени.

Это наиболее полная и объективная информация, которая у нас есть. Но объем этой информации слишком велик, чтобы можно было бы его проанализировать. Поэтому следующий слой нейронов (ассоциативных) старается сжать эту информацию, выделив в ней главное, обобщить полученную информацию и сформировать более компактный код.

На этом этапе происходит классификация данных, благодаря которой мы можем выделить какие-то отдельные признаки у наблюдаемых явлений. Например, мы можем сказать, что это кошка, у нее такие-то глаза, такая-то шерсть, такой-то окрас и т. д. Или, например, мы слышим звуки, и можем сказать, что это музыка, различить тональность, ноты и т. д.

Даже если мы ничего этого сказать не можем, не обладая словарным запасом и знаниями, мы все равно способны это РАЗЛИЧИТЬ (непосредственно увидеть, услышать). И эту возможность различать нам дает нейронная сеть.

Искусственное кодирование. Вторая сигнальная система.

Изучая рефлексы животных, знаменитый физиолог И.П. Павлов установил, что если безусловный рефлекс сопровождается каким-то дополнительным сигналом, то между этими событиями устанавливается связь — формируется условный рефлекс. Например, включенная лампочка начинает ассоциироваться с едой и вызывает выделение слюны и желудочного сока.

Если внимательно понаблюдать за собой, то можно обнаружить массу подобных ассоциаций, вызывающих у нас положительные или отрицательные эмоции, в которых мы не отдаем себе отчета. И очень часто эти ассоциации управляют нашим поведением, заставляя нас избегать одного и стремиться к другому. И такое поведение вряд ли можно считать разумным и достойным человека. Как существа разумные, мы должны научиться «отделять мух от котлет», т. е. понимать, когда в нас говорят условные рефлексы, а когда — разумная необходимость и целесообразность.

Продолжение следует...