Я прав - вы заблуждаетесь
Шрифт:
Означенное функциональное поведение охватывает очень широкий класс систем такого типа. Детали могут меняться, и определенного эффекта в какой-то из систем, вероятно, можно было бы достигнуть иным способом, но эффект остается тем же. Детали различных типов электрических выключателей могут меняться, но общий эффект остается тем же. Модель, предлагаемая здесь, в основном повторяет описанную мною в книге «Механизм разума» («The Mechanism of Mind»). Компьютерная симуляция поведения данной модели продемонстрировала значительное соответствие прогнозу.
Как и с любой моделью данного сорта, реальный режим поведения в очень большой степени будет зависеть от параметров, то есть значений, назначенных различным интеракциям. Я не учитывал
Представьте себе нейрон в виде осьминога с большим числом щупалец (а не с обычными восемью). Некоторые из щупалец могут быть очень длинными. Каждое из щупалец касается тела другого осьминога и способно передавать ему электрический импульс. Передача происходит посредством отделения химического агента от кончика щупальца (по аналогии с нейротрансмиттером). Когда осьминог получает достаточное число импульсов, он просыпается и начинает аналогичным образом посылать импульсы другим осьминогам. Представьте себе пляж, покрытый большим количеством осьминогов, связанных таким образом между собой. Любой из них может быть связан, благодаря своим очень длинным щупальцам, с осьминогами, находящимися на большом расстоянии от него, но ради простоты будем считать, что всякий осьминог имеет дело только со своими ближайшими соседями.
Теперь мы подвергнем группу осьминогов действию внешнего раздражителя: вертолет, висящий над пляжем, начнет светить мощным прожектором. Осьминоги проснутся и начнут «жалить» друг друга электрическими импульсами. Чтобы лучше представить, что происходит, предположим, что когда осьминог просыпается, то его цвет меняется с серо-зеленого на ярко-желтый. Итак, мы видим быстро увеличивающееся пятно желтого цвета, начинающееся с группы осьминогов, которые были разбужены нами с помощью прожектора. Данное желтое пятно могло бы продолжать расширяться, пока не покрыло бы весь пляж с осьминогами. Это в каком-то смысле соответствовало бы эпилептическому припадку в мозге, когда активируются все системы.
Добавим еще одну черту. Когда осьминог просыпается (и приобретает ярко-желтый цвет), он издает пренеприятный запах — что-то среднее между запахом гниющей рыбы и нашатыря. Он столь неприятен для других осьминогов, что если сила запаха достигает некоторого порога, то они перестают реагировать на внешние раздражители. Поэтому, когда распространяющееся желтое пятно достигает определенного размера, сила запаха также достигает критической точки. Теперь уже ни один осьминог не проснется, поэтому и пятно не будет увеличиваться.
Выражаясь неврологическими терминами, здесь мы имеем распространение возбуждения, а также нарастание торможения. Торможение может возникать в связи с увеличением концентрации химических агентов или с непосредственной ответной реакцией, переносимой другой группой нервов. Функция в обоих случаях одна и та же.
Если этим ограничиться, то желтое пятно всегда будет в виде круга с центром в той группе осьминогов, которая первоначально была пробуждена светом прожектора. Поэтому добавим еще один эффект. Когда проснувшийся осьминог получает электрический разряд от щупальца другого осьминога, в том месте под кожей, куда пришелся укол от разряда, возникает некоторое болезненное ощущение. Эта болезненность означает, что данный осьминог в будущем гораздо скорее отреагирует на разряд от того же щупальца. Следовательно, если бы два прожектора разбудили две соседние группы осьминогов, в будущем связь между данными группами будет прочнее, чем с другими осьминогами.
Данный эффект служит основанием для важного феномена ассоциации, а также реконструкции. В 1969 году я предсказал, что это необходимая часть системы. Последующие исследования показали, что в действительности имеет место обмен энзимом (кальпейном), который обеспечивает, чтобы связь между нейронами, которые активированы одновременно, была прочнее, чем с другими нейронами.
Вернемся к осьминогам. Если бы вначале были задействованы прожекторы двух вертолетов, а через некоторое время включили уже только один из них, желтое пятно прежде всего охватило бы ту группу осьминогов, которые лучше связаны между собой. Таким образом окажется реконструированной ситуация, которая возникла, когда светили два прожектора одновременно, и желтое пятно будет распространяться не как все расширяющийся круг, а будет следовать путям и более прочной ассоциативной связи, которая, в свою очередь, основана на прошлом опыте осьминогов. Подобным способом рассматриваемая масса осьминогов способна повторять или реконструировать паттерны. Даже если входящий сигнал не будет идентичен предыдущему, может быть получена по крайней мере та же форма пятна.
Мы получили повторение или реконструкцию паттернов, что является чрезвычайно важной частью системы.
Что дальше? Желтое пятно больше не распространяется и ограничено в размере (в силу зловония). Пятно образовалось на основе прежнего опыта осьминогов. Теперь следует сказать, что активные осьминоги (как и заядлые любители телевизора) не могут долго концентрировать внимание, поэтому они быстро переходят в состояние скуки или утомления. Чем сильнее они скучают, тем меньше становится запах, который они издают. Это значит, что другие осьминоги за пределами желтого пятна, которые получали достаточно уколов разрядами, но не реагировали вследствие дурного запаха, теперь начинают просыпаться и активно жалить других. Исходная группа теперь переходит в спящее состояние, и желтое пятно, ими образованное, исчезает, теряя цвет. Желтое пятно перетекает на новую группу недавно пробудившихся осьминогов.
Теперь у нас имеется переход желтого пятна от одной группы осьминогов к другой. Пятно, всегда ограниченное в размерах вследствие испускаемого им зловония, постепенно перемещается по всему пляжу. Если одна группа имеет хорошую связь посредством своих длинных щупалец с другой отдаленной группой осьминогов, пятно может исчезнуть в одном месте и возникнуть в другом, в большем или меньшем отдалении. То, как одна территория за другой превращается в желтое пятно, является некой последовательностью или паттерном. Для определенного набора условий заданный паттерн будет постоянен.
Для любого единичного осьминога тот факт, пробуждается он или остается дремлющим, будет определяться числом разрядов, полученных данным осьминогом от уже проснувшихся сородичей (иными словами, числом щупалец осьминогов, что покоятся на его теле), и степенью болезненности под данными щупальцами (иными словами, историей того, как часто данный осьминог был активен одновременно с означенной группой осьминогов). Против стимулирующих разрядов работает общая сила запаха, издаваемого в данный момент и подавляющего активность осьминогов, а также фактор усталости или скуки.
Теперь я должен заметить, что зависимость между пробуждающими или стимулирующими факторами и пробуждением осьминогов не является линейной. Имеет место так называемый пороговый эффект, совершенно типичный для нервной системы. Речь идет о том, что до определенного уровня растущая стимуляция не будет производить эффекта, зато по его достижении осьминогами стимуляция будет максимальная. Далее в книге я буду использовать аналогию со щекотанием. Можно щекотать кого-нибудь все больше и больше без видимого эффекта, пока наконец он не прыснет со смеху. Данная нелинейность является очень важной характеристикой нейронных сетей, и о ней не следует забывать при моделировании поведения. Это напоминает растущее давление на спусковой крючок, которое неожиданно оказывается достаточным, чтобы высвободить всю энергию выстрела.