Мозг человека и искусственный интеллект

А.В. Напалков, Л.Л. Прагина. Мозг человека и искусственный интеллект

В книге в популярной форме излагаются основные достижения в раскрытии механизмов работы мозга, связанные с развитием физиологии высшей нервной… Для широкого круга читателей, интересующихся проблемами изучения работы мозга,…

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение

Условный рефлекс и алгоритм

Учение И.П. Павлова и кибернетика

Алгоритмы и работа мозга

Алгоритмы и пути развития учения И.П. Павлова

Мозг человека, мышление и кибернетика

Пути выявления алгоритмов при изучении работы мозга

Теория автоматов в системе исследований высшей нервной деятельности

Эвристическое программирование и исследование информационной деятельности

Система знаний. Семиотическое моделирование

Информационные механизмы работы мозга

Блоки информационных систем

Организация информационных механизмов

ВВЕДЕНИЕ

Интеллектуальная деятельность неразрывно связана с работой мозга человека. Возникает вопрос: можно ли вообще говорить о передаче вычислительным машинам хотя бы некоторых форм мыслительной деятельности, можно ли говорить об искусственном интеллекте, когда мы не знаем, что такое естественный интеллект? Скептики утверждают: чтобы построить искусственный интеллект, нужно прежде всего познать механизмы работы мозга человека. Между тем общеизвестно, что наука еще далека от решения задачи их раскрытия.

Можно поставить вопрос иначе: нельзя ли так организовать комплексный процесс исследования, чтобы ускорить продвижение вперед как на путях изучения высшей нервной деятельности человека, так и на путях построения все более и более совершенных кибернетических моделей его деятельности, и, что не менее важно, не может ли сама постановка задачи построения искусственного интеллекта облегчить процесс исследования механизмов работы мозга?

Такой подход к проблеме имеет основание. Достаточно воспроизвести в памяти некоторые этапы становления и развития других отраслей науки, например биохимии и биоорганической химии. В недалеком прошлом ученые считали, что синтез органических соединений присущ только живым организмам. Эти вещества нельзя получить искусственно. Когда Ф. Велер впервые синтезировал мочевину, то некоторые скептики тут же попытались исключить ее из числа органических соединений. В наши дни, когда ученые научились синтезировать сложнейшие белки, идти дальше по такому пути отрицания уже не представляется возможным. Метод синтеза занял прочное место в развитии биохимии и биоорганической химии. Он сделался средством проверки полноты знаний, методом, стимулирующим развитие теории и экспериментальных исследований.

Рассматривая первые кибернетические модели интеллектуальной деятельности, исследователи-пессимисты говорят: «Это — не интеллект». Однако такие модели знаменуют начало пути эффективного познания и моделирования работы мозга человека. Построение «искусственного интеллекта» можно определить как метод синтеза

Авторы настоящей книги не ставили перед собой задачи подробного описания устройства различных «разумных» кибернетических систем и сопоставления их с работой мозга (эти проблемы уже были отражены в других книгах). Они стремились рассказать об успехах, перспективах, проблемах и трудностях развития нового направления науки, которое в конечном счете ставит своей целью как познание механизмов различных сложных форм работы мозга, так и построение кибернетических моделей. Моделирование и кибернетическая теория в этом случае используются как одно из средств проникновения в тайны природы.

Авторы стремились сделать книгу доступной для широкого круга читателей. Вместе с тем она может оказаться полезной и для ученых, работающих в области кибернетики, физиологии, психологии и философии.

В настоящее время быстро возрастает число проблем, стоящих на грани различных областей науки. Существует даже мнение о том, что все действительно новые идеи рождаются на «стыке» наук. При развитии таких идей часто встречаются большие трудности, так как подготовка специалистов предусматривает обычно их узкую специализацию. В этих условиях научно-популярная литература обретает свое новое значение.

Создать тесное сотрудничество в работе кибернетиков, математиков, физиологов, психологов и философов не так просто. Авторы надеются, что настоящая книга сыграет положительную роль и в преодолении этих трудностей.

 

УСЛОВНЫЙ РЕФЛЕКС И АЛГОРИТМ

Для многих исследователей в области высшей нервной деятельности оказались неожиданными достижения кибернетики по созданию так называемого… Следует обратить внимание на то, что кибернетики, создающие модели… Возник вопрос: не лежат ли какие-либо подобные принципы и в основе интеллектуальной деятельности человека и не…

УЧЕНИЕ И. П. ПАВЛОВА И КИБЕРНЕТИКА

И, П. Павлов считал, что в основе высшей нервной деятельности человека и животных лежит выработка и функционирование условных рефлексов. Их… Эта концепция, казалось бы, открывала пути для решения основных проблем,… Основная задача изучения работы мозга на современном этапе могла бы быть сведена только к анализу физических или…

АЛГОРИТМЫ И РАБОТА МОЗГА

Понятие алгоритма сформировалось сначала в области математики, и в течение длительного периода времени исследователи не улавливали связи между этим… Первые представления об алгоритмах были сформулированы более тысячи лет тому… Алгоритм — это система последовательных правил переработки информации, приводящая к решению задач определенного…

АЛГОРИТМЫ И ПУТИ РАЗВИТИЯ УЧЕНИЯ И.П. ПАВЛОВА

В течение многих столетий ученые делали попытки раскрыть тайны интеллектуальной деятельности. Однако они использовали такие понятия, как «постановка… Такие традиции предопределяли и специфику организации экспериментов. Так, в… Известная советская исследовательница Н.А. Ладыгина-Коте с целью более полного изучения особенностей «мышления»…

МОЗГ ЧЕЛОВЕКА, МЫШЛЕНИЕ И КИБЕРНЕТИКА

Человек и животное при помощи активных действий изменяют характер внешней среды. Оценивая результаты своих действий, они совершенствуют программы… Проблема не потеряла своего значения и в настоящее время. Исследования в… При изучении работы мозга ученые встретились также с проблемой многообразия частных проявлений правил и алгоритмов…

ПУТИ ВЫЯВЛЕНИЯ АЛГОРИТМОВ ПРИ ИЗУЧЕНИИ РАБОТЫ МОЗГА

Мы рассмотрели условия эксперимента, в котором один из игроков выучивал и использовал алгоритм игры, а другой — выполнял функцию экспериментатора,… Воспользуемся этой игрой для дальнейшего рассмотрения возможных путей… Теперь подумаем, как же построить гипотезу. Нужно иметь набор специальных понятий типа «кратное», «больше на единицу»…

ТЕОРИЯ АВТОМАТОВ В СИСТЕМЕ ИССЛЕДОВАНИЙ ВЫСШЕЙ НЕРВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

В период, предшествующий изучению алгоритмов, этот вопрос, казалось бы, решался достаточно просто. Субстратом осуществления условных рефлексов… Ученых заинтересовал вопрос, каким же образом при работе мозга может… В настоящее время разработан целый ряд разделов математики, которые не только дают возможность проводить необходимые…

ЭВРИСТИЧЕСКОЕ ПРОГРАММИРОВАНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ ИНФОРМАЦИОННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Жизнь человека, его деятельность определяются не только его опытом, системой знаний, но и формированием программ работы, обеспечивающих его… В связи с этим большое значение в науке приобрели идеи специального… Это позволило говорить о том, что они обладают какими-то элементами творчества или элементами интеллектуальной…

СИСТЕМА ЗНАНИЙ. СЕМИОТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ

Мышление человека тесно связано с использованием слов, абстрактных понятий. Проблема моделирования процесса смыслового понимания текста при работе… Такая формулировка проблемы указывала на сходство нового направления с ранее… При развитии этого направления ведущее значение приобрела проблема построения моделей «системы знания» человека.…

ИНФОРМАЦИОННЫЕ МЕХАНИЗМЫ РАБОТЫ МОЗГА

Этот вывод оказался неожиданным. Исследователи привыкли использовать термин «структура» для описания морфологических, физических, химических систем.… После того как были найдены способы обнаружения таких структур, их стали… Только после того, как были пройдены все перечисленные этапы исследования, открылись перспективы раскрытия механизмов…

БЛОКИ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ

На путях достижения этой цели в прошлом возникали, казалось, непреодолимые препятствия. Было трудно представить себе, каким образом можно… Шаг за шагом ученые преодолевали эти трудности. Новые методики позволяли… Однако, когда казалось, что разгадка тайн механизмов работы мозга близка, выяснилось, что перед исследователями стоят…

ОРГАНИЗАЦИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ МЕХАНИЗМОВ

В одной из работ, проведенной нейрокибернетиком Московского университета Н. В. Целковой, в качестве примеров интеллектуальной деятельности человека… Было показано, что применение моделей изученных ранее алгоритмов оказалось… Было обнаружено, что в рассматриваемых условиях перед человеком возникали специфические трудности. В ходе поиска…