УСЛОВНЫЙ РЕФЛЕКС И АЛГОРИТМ

Раскрытие механизмов, лежащих в основе интеллектуальной деятельности человека, — одна из наиболее важных и сложных проблем на современном этапе развития физиологии. Хорошо известно, что в основе работы мозга лежит функционирование систем, объединяющих многие миллионы нервных клеток. Изучены биохимические процессы, которые определяют возникновение возбуждения нервных элементов, принципы функционирования, а также организацию синаптических бляшек, которые осуществляют передачу возбуждения с одной нервной клетки на другую. В то же время остается открытым вопрос о том, каким образом совокупная деятельность нервных элементов приводит к возникновению мышления человека и сложного поведения животных. Очевидно, нервные клетки образуют специфические организации, в которых возникают новые в качественном отношении явления и процессы, определяющие целесообразное поведение человека и животных. Однако пока неизвестно, как формируются такие объединения и каким образом возникающие в них процессы в конечном итоге приводят к тому, что обычно определяется как психическая деятельность человека: к процессу формирования понятий, принятия решений, обучению, памяти, прогнозированию.

Для многих исследователей в области высшей нервной деятельности оказались неожиданными достижения кибернетики по созданию так называемого «искусственного интеллекта». В условиях, когда перед учеными, изучающими высшую нервную деятельность, возникали все новые и новые трудности, кибернетикам удалось воспроизвести на вычислительных машинах достаточно сложные явления, которые относились к области интеллектуальной деятельности человека. Удалось, например, построить системы, способные находить доказательство геометрических теорем. Как известно, эта форма интеллектуальной деятельности свойственна достаточно высокоодаренным и владеющим математическими методами специалистам. Были также созданы кибернетические устройства, которые решали задачи, выполняемые служащими банка, задачи по балансированию конвейерных линий и др. Каким же образом были достигнуты эти результаты, если ученым еще так мало известно о механизмах деятельности мозга?

Следует обратить внимание на то, что кибернетики, создающие модели «искусственного интеллекта», не использовали данных о работе нервных элементов, об организации ансамблей нейронов, о функциях нервных центров. Их интересовали проблемы, связанные с разработкой так называемых «эвристических» программ для вычислительных машин. Такие программы имели свои законы функционирования, свою организацию. Именно эта организация, а не устройство вычислительной машины определяла возможность создания элементов интеллектуальной деятельности. Отдельные операции — элементы работы эвристических программ — были очень просты: запись сигнала в памяти, сравнение сигналов и т. д. Способности к творческому (эвристическому) отысканию решений задач определялись спецификой целостной структуры, организацией информационных процессов. Результаты работы программ не зависели, от того, на каком именно физическом субстрате была реализована их деятельность.

Возник вопрос: не лежат ли какие-либо подобные принципы и в основе интеллектуальной деятельности человека и не обеспечивает ли развитие кибернетики каких-то более эффективных и прямых путей к разгадке тайн работы мозга и расшифровке механизмов психической деятельности? Такая постановка вопроса привела к поискам новых подходов к исследованию механизмов работы мозга, связанных с использованием достижений кибернетики. Поиск шел по различным направлениям. Мы остановимся сначала на одном из них, связанном с развитием системы представлений об алгоритмическом анализе работы мозга.