Компьютерная лингвистика для всех: Мифы. Алгоритмы. Язык

Каким-то образом мозг умеет с большой эффективностью справляться с этой задачей. Существует параллельный локальный метод для решения подобных задач. При этом в каждом пункте сети независимо выполняются простые оптимизирующие операции, затрагивающие только его непосредственных соседей. Но в результате повторения таких тактов работы всей сети находится глобальный оптимальный маршрут.[77]

В зависимости от количества тактов происходит постепенное улучшение решений. Если сеть представить топологическим соединением нейронов мозга, каждая локальная операция в таком алгоритме сводится к простому сравнению и уменьшению некоторых потенциалов в нейронном узле. Такие функции легко выполняются нейроструктурами. Интересно, что сам оптимальный путь от начального узла к целевому находится в обратном порядке, волна возбуждения движется от результирующего узла к начальному, выбор каждого следующего узла выполняется по методу наименьшего градиента. Если принять, что мозг реализует именно указанный локальный алгоритм нахождения оптимального пути, становится понятным эффект «обратного течения времени во сне»: волна идет от результирующего возбужденного резким сигналом узла к начальному состоянию, соответствующему пробуждению. Сам возникающий сон представляет собой цепочку возбужденных образов, отражающих такой маршрут.

Научение представляет собой нахождение оптимального пути в пространстве целей. При частом применении нейронный эквивалент этого маршрута постоянно поддерживается в активном состоянии. Возможно забывание. По всей видимости, мозг хранит все образы, с которыми человек сталкивается в течение жизни. Но даже мозг с его колоссальными возможностями не смог бы поддерживать в активном состоянии все целевые маршруты, необходимые для обеспечения активной деятельности человека. Проще научиться хорошо решать одну задачу динамического программирования и постоянно применять ее.

Мозг умеет сопоставлять друг с другом простые образы и слова, соответствующие им. Образы и слова вызывают определенные эмоциональные ощущения, и наоборот, ощущения вызывают соответствующие им образы и слова. Поэтому ассоциативные волны могут распространяться в направлении, ограниченном заданным фиксированным ощущением. Таким способом получаются решения, которые часто называют интуитивными. В свою очередь врачи-психотерапевты и представители культа, утешая и убеждая, могут правильным подбором слов добиться плавного изменения эмоционального состояния человека.

Как видим, мышление сводится к динамическому управлению ассоциативными потоками. Логические выводы — частный случай ассоциативных связей. Поэтому логическое научное мышление не исчерпывает всех возможностей мозга. Предположим, создана компьютерная экспертная система, умеющая решать задачи динамической оптимальной маршрутизации и поиска в сети ассоциативных признаков. Робот, снабженный подобной экспертной системой, действовал бы примерно так.

Ситуация I. Прогулка по тропическому саду с хозяином. Робот видит змею.

Осторожно, хозяин. Опасность. В 20 метрах впереди за деревом вижу змею.

Почему она опасна?

Не знаю. Но в моей оперативной ассоциативной базе знаний она попадает в черное поле, обозначенное понятием «опасность». Запрашиваю дополнительную процедуру из внешней памяти.

Действуй.

Генерируются образы. Змея. Контакт с человеком. Змея кусает. Человек лежит. Человек мертв. Смерть. Смерть — одна из характеристик опасности. Вывод: избегайте ситуации, описанной этим маршрутом. Не допускайте контакта со змеями.

Молодец. Лучше в самом деле пойдем домой.

Ситуация 2. Робот исследует неизвестную планету. Ему необходимо вернуться в базовый лагерь к определенному часу. Робот размышляет.

Прямой путь не годится — он проходит через таинственное место, где погибла предыдущая экспедиция. Здесь очень велика координата, соответствующая опасности. Слева от этого места проживает племя глюков. Координата опасности возрастает, но все же она меньше, чем в предыдущем случае. Справа путь безопасен, но требует больше времени. Не успею в срок. Приоритет отдается времени. Поэтому обхожу слева.

Глюки уничтожили мост через реку. Вызываю целевой образ «преодоление водной преграды». Решение: материал, который легче жидкости, образующей преграду; пробуй соседние деревья: собрать плот; преодоление преграды на плоту.

Веду просчет времени. Должен успеть. Приступаю к выполнению плана работ. Форсирую водную преграду. Я на другом берегу. Конец процедуры «преодоление водной преграды». Включаю скорость и по прямой мчусь в лагерь.

В этом случае для решения главной задачи роботу пришлось вызывать процедуры решения подзадач и несколько раз применять метод динамического программирования. Кроме того, использовался сложный многокомпонентный критерий оптимальности, включающий минимизацию времени и вероятность опасности.