Сейчас наступил поворотный этап в развитии наших взглядов на природу
мозга и подобные мозгу механизмы. Десять лет, с 1950 по 1960 г., были
периодом брожения умов. Можно надеяться, что в следующие десять лет
утвердятся идеи, которые на многие годы вперед определят развитие науки
о «мозгоподобных»: механизмах.
До последнего времени мы все были склонны допускать, что способности
мозга, в особенности человеческого мозга, неограниченны. Нам казалось,
что если человек достаточно умен, то он может сделать все что угодно:
гений может разрешить любую проблему. Пора расстаться с этим
представлением, так как оно препятствует дальнейшему прогрессу. Сегодня
подобное мнение так же невежественно и наивно, как вера ребенка в то,
что его старший брат может поднять любую тяжесть. Сегодня мы знаем, что
означает слово «мозгоподобный», и знаем, каковы ограничения для мозга.
Мы знаем также, что для человеческого мозга и для машины эти ограничения
одни и те же, поскольку они присущи любой системе, поведение которой
упорядочено и подчинено определенным законам. Система, которая бы могла
обойти эти ограничения, обладала бы волшебными свойствами.
Прежде чем идти дальше, обсудим некоторые детали, чтобы затем их уже не
касаться.
Мозгоподобные процессы можно разделить на два класса в зависимости от
того, целенаправленны они или нет. Именно целенаправленные процессы
являются разумными по преимуществу, независимо от того, протекают ли они
в машине или в мозгу. Однако в мозгу происходит множество других
процессов, которые мы и рассмотрим в первую очербдь.
Живой мозг обладает рядом интересных особенностей, которые обычно нигде
больше в организме не наблюдаются. В мозгу, например, протекают
уникальные биохимические и электрохимические процессы. Особый интерес
для инженеров, занимающихся вычислительными машинами, представляют
специфические свойства нервных сетей и
стохастические явления в мозгу. Основной
особенностью этих нецеленаправленных процессов является то, что сами по
себе они ни хороши, ни плохи: они являются такими же естественными
процессами, как, например, окисление, и мозг под воздействием
естественного отбора и эволюции развивает или подавляет тот или; другой
процесс в зависимости от того, является ли он полезным или вредным. Все
эти процессы могут быть моделированы с помощью вычислительной машины,
так как они являются непосредственными природными процессами.
Рассматривая мозгоподобные процессы, нужно помнить, что вычислительная
машина совершеннее мозга, поскольку она может быть сделана так, чтобы ее
поведение абсолютно не зависело от какой-либо операционной струк- i
туры. В принципе машина способна вести любой хорошо | определенный
процесс. Живой же мозг сформировался за ] пять миллиардов лет развития
таким, что сейчас он ока- J зывается специально приспособленным именно к
земным } условиям. Эти условия, как мы начинаем теперь понимать, вовсе
не имеют такого всеобщего характера, как мы при- ] выкли думать.
Характерными для земных условий явля- \ ются: распределение объектов в
пространстве, подчиняющемся трехмерной евклидовой матрице;
исключительное значение непрерывности процессов, происходящих на Зем- i;
ле; тенденция к локализации эффектов; наконец, повторяемость некоторых
свойств в различных местах.
Для того чтобы эти свойства придать вычислительной | машине, нужно было
бы затратить много труда для их I программирования. Поскольку живой мозг
в течение дли- * тельного времени развивался в земных условиях, его
операционные методы специализировались. В результате мозг, i: вместо
того чтобы быть исключительно гибким механизмом, стал, как сейчас
оценивается, в высшей степени не- j гибкой системой.
Мы не собираемся много говорить о нецеленаправленных мозгоподобных
процессах, однако отметим, что наи- { более перспективным направлением
исследований в этой \ области является изучение систем с большим числом
со- 4 стояний равновесия. Наших знаний об этих системах недостаточно.
Хорошо изучена только статистическая механика больших физических
(ньютоновских) систем; к сожалению, эти системы обычно имеют малое число
состояний равновесия.
Простейшим примером системы с большим числом
состояний равновесия является тарелка с песком, в которой частицы песка
могут покоиться в различных конфигурациях. Однако единственной формой
активности такой системы являются малые перемещения песчинок, когда они
переходят из неустойчивых состояний в устойчивые; при этом перемещения
настолько малы, что не представляют интереса. Нас интересуют системы с
большим числом равновесных состояний, обладающие достаточной
динамичностью, при которой их траектории перехода в состояние равновесия
достаточно длинны и сложны.
Такие системы обладают некоторыми элементарными свойствами живых
организмов.
Можно не сомневаться, что при дальнейшем изучении систем будет открыто
еще много их интересных особенностей. Нервная система, обладающая
порогом чувствительности, также является примером системы с многими
равновесиями. И несмотря на то что вот уже пятьдесят лет известен этот
факт, мы еще практически ничего не знаем о том, как она себя ведет,
когда ее размеры достаточно велики для того, чтобы в силу вступали
законы статистической механики.
На этом мы "закончим обсуждение существенно простых и естественных
процессов, происходящих в мозгу. Перейдем теперь к другим мозгоподобным
процессам, получившим всеобщее признание как исключительные. Это
целенаправленные процессы.