Моделирование сознания разумного существа

Данилов К.К.

Предлагается набор концепций, на основе которых возможно создание программных продуктов, обладающих элементами сознания. Рассматривается гипотеза формирования целеполагающей деятельности разумных существ, организация мотивационной сферы, установки.

Содержание

Введение
Отображение внешнего мира
Интериоризация внешнего мира
Причины, определяющие поведение модели
Экстериоризация
Список литературы

Введение

В статье предпринята попытка найти минимально необходимый набор механизмов, моделирующих существо, обладающее сознанием.

Не претендуя на объяснение всех проявлений психики человека, предложенный набор механизмов призван прояснить некоторые моменты целеполагающей деятельности человека и может быть полезен для поиска альтернативных концепций, объясняющих поведение человека в разных ситуациях. Здесь и далее по тексту, под ситуацией подразумевается комплекс событий взаимодействия объектов в мире. В частности, одним из объектов мира является объект "Я".

Принятое в психологии определение сознания разумного существа включает в себя следующие, характеризующие сознание аспекты [3]:

Отражение в памяти существа окружающего его мира. Построение модели окружающего мира и его взаимосвязей. К этому аспекту относятся ощущение, восприятие, память, воображение и мышление;
Различение субъекта и объекта. То есть, отчетливое разделение того, что относится к "Я" и "не Я";
Целеполагающая деятельность. В функции сознания входит формирование целей деятельности. К этому аспекту относятся мотивационная сфера и принятие волевых решений;
Отношения существа к окружающему миру. Эти отношения связаны с чувствами и эмоциями существа.

Попробуем взглянуть на перечисленные аспекты сознания как на набор функций, который должен выполнять некоторый набор механизмов.

Прежде чем предложить набор таких механизмов, введем уточнение и ограничение, которые позволят реально сконструировать и построить эти механизмы. Уточнение касается взаимодействия модели и окружающего мира. Жизнь любого живого существа теряет смысл при разрыве связей его с окружающим миром. Модель тоже следует рассматривать и воспринимать лишь в неразрывной связи ее с окружающим нас миром.

То есть, модель должна быть связана с окружающим миром некоторым каналом обмена информации. В качестве канала, связывающего модель и окружающий мир, выбран обмен высказываниями на естественном языке. Другие информационные каналы, такие как зрение, обоняние, осязание, ... здесь не рассматриваются. Такое ограничение не может быть препятствием построению модели разумного существа, обладающего элементами сознания, так как известно, что люди с сильно ограниченными от рождения возможностями взаимодействия с внешним миром, тем не менее развиваются в высоко интеллектуальные личности, о которых нельзя сказать, что они не обладают сознанием.

В качестве основы, на которой будет строиться модель разумного существа (ниже сокращенно "модель"), принято свойство, которое отличает живую материю от не живой. Этим свойством является наличие у живых существ желаний. Ниже предлагается алгоритм возникновения желаний модели.

Из окружающего мира принимается информация о событиях в этом мире.
Формируется набор наиболее вероятных прогнозов развития событий в окружающем мире, включая возможные собственные действия модели.
Производится выбор прогноза, удовлетворяющего модель в наибольшей степени, и являющегося наиболее вероятным. Этот прогноз и является "ЖЕЛАНИЕМ" модели (желанием того, чтобы по такому пути развивались события в окружающем мире).
Выполняются собственные действия моделью по выбранному прогнозу (этим фактически осуществляется попытка привести окружающий мир к состоянию, соответствующему текущему желанию модели).
Возврат на начало (прием информации извне).

Приведенная последовательность действий предполагает, что должны быть решены следующие вопросы.

В модели формируется отображение окружающего мира, которое модифицируется с приемом каждой новой порции информации извне.

Для того чтобы было возможно строить прогнозы развития ситуаций, в окружающем модель мире, каждый раз после приема очередного предложения, производится попытка связать отношениями понятия вводимой информации, найти отношения между утверждениями во вводимом и контексте, а так же произвести обобщение найденных отношений. Перечисленное в пункте является накоплением знаний моделью.

В отображении окружающего мира поддерживается разделение поступающей информации на части, привязываемые к словам, идентифицирующим объекты, входящие в эти части. Объекты - это слова, которые отвечают на вопросы вида кто, что, кем, из чего, ... В частности, производится привязка соответствующей информации к объектам "Я" и "Собеседник". Объекты из вновь поступившего предложения модель пытается идентифицировать с уже известными ей объектами.

Существует механизм, который строит все возможные выводы, (следования, эквивалентности) из утверждений введенного предложения и фактов текущей ситуации. На основе построенного дерева следований, из каждого вновь введенного предложения производится модификация дерева прогноза развития ситуации в окружающем мире. Дерево вычищается от нереализованных веток и достраивается новыми.

После формирования (модификации) дерева прогнозов развития ситуации, производится оценка развития ситуации с позиций хорошо / плохо для объекта "Я". Этот же механизм используется для оценок уже свершившихся событий и других объектов. Выбранный по оценкам вариант прогноза можно интерпретировать как желание, по которому следует развиваться событиям с точки зрения модели. Ну, а оценку произошедшего и оценки отношений "Я" к другим объектам, можно интерпретировать как чувства или эмоции.

Выполнение по выбранному прогнозу действий объекта "Я". Этим фактически производится попытка привести окружающий мир к состоянию, соответствующему желанию модели.

Как нетрудно заметить, приведенный перечень включает в себя все аспекты, характеризующие сознание. Ниже попытаемся подробнее расписать пункты этого перечня, а также соотнести их с принятыми в психологии концепциями.

Отображение внешнего мира.

Выбранный канал связи с окружающим миром однозначно определяет вид отображения мира, который строится в модели существа. Отображение мира в модели имеет вербальный вид. Не приводя деталей, перечислим пункты, которые лежат в основе отображения окружающего мира в модели. Существует демонстрационный программный продукт, в котором нашел свое место, в усеченном виде, этот вариант отображения окружающего мира:

Соотнесение каждого слова из введенного предложения с понятием. Каждое понятие представляет из себя набор слов, адекватных по смыслу и схожих по написанию;
Связывание слов между собой отношениями. Отношения между словами устанавливаются вопросами. Каждая пара слов предложения, объединенная связывающим их вопросом, представляет из себя элементарный факт;
Выделение из предложения цепочек элементарных фактов. Выделенные цепочки являются утверждениями предложения;
Выделение объектов из предложения;
Привязывание фактов предложения к объектам. При таком подходе к формализации информации, поступающей в модель из внешнего мира, отношения между объектами представляются в виде наборов элементарных фактов;
Отношения между утверждениями (каузальность, эквивалентность). Эти отношения накапливаются моделью в результате анализа поступающей в нее информации. Например, обнаружено, что два утверждения предложения связаны между собой словом "поэтому". Или ... Особо отмечу важность выделения каузальных зависимостей вида следований по времени;
Обобщение информации, поступающей из окружающего модель мира. Под обобщением понимается выделение пересечений в аналогичных частях информации потока ввода и вычисление весовых характеристик по мере повторных выявлений пересечений из потока. Обобщения являются основой накапливаемого опыта модели. Обобщению подвергаются понятия, утверждения, отношения между утверждениями, объекты. Обобщения содержат статистические характеристики частей, из которых они состоят. Статистические характеристики обобщений динамически модифицируются на протяжении жизни модели информацией, поступающей в модель из внешнего мира. В качестве объектов в обобщениях утверждений используются наборы всех объектов, имеющих место быть в адекватных утверждениях в контексте.

Описанное отображение мира позволяет модели, в процессе общения с собеседником, накапливать знания об окружающем мире в виде отношений между различными объектами и отношений между утверждениями.

Более детальное описание некоторых перечисленных пунктов можно найти в публикации [2].

Интериоризация внешнего мира.

Перенесение действий из внешнего окружающего мира во внутреннее представление (интериоризация) производится в модели с помощью механизма, формирующего прогнозы развития событий ситуаций в мире.

Представление окружающего мира в вербальном виде определяет способ, с помощью которого строятся прогнозы развития ситуаций окружающего мира.

С помощью накопленных моделью знаний, в виде отношений между обобщенными утверждениями, для каждого вновь поступившего предложения, используя утверждения текущего контекста в качестве дополнений, модель строит цепочки всех возможных следований (выводов), вытекающих из утверждений предложения.

Под следованиями имеются в виду как каузальные отношения, так и отношения эквивалентности (равенства, адекватности, ...). Полученные цепочки следований используются для модификации имеющегося на данный момент дерева прогнозов развития ситуации. Дерево прогнозов составляют цепочки следований из предложений контекста. После поступления нового предложения производится очистка дерева от нереализованных веток, вступивших в противоречие с утверждениями этого предложения, с учетом оценок истинности, и производится достраивание дерева новыми цепочками следований из этого предложения.

Причины, определяющие поведение модели.

Ниже речь пойдет о механизме, производящем оценку веток прогноза. Оценка веток прогноза, с позиций хорошо/ плохо для объекта "Я" позволяет выбрать ту ветку прогноза, которая наиболее благоприятна для "Я".

Попробуем разобраться в вопросе о том, что заставляет существо (личность) проявлять активность. Активность личности выражается ее взаимодействием с окружающим миром. Принято считать, что источником активности личности являются ее потребности.

Рассмотрим ряд причин вызывающих активизацию деятельности личности:

Безусловный рефлекс;
Инстинкт;
Условный рефлекс (цепочки рефлексов);
Прогнозирование ситуации и выбор наиболее приемлемого прогноза.

Первые три пункта не противоречат концепции о том, что потребность непосредственно вызывает действия личности, но четвертый пункт показывает, что взаимодействия между потребностями и действиями могут быть очень сложными. От прямой зависимости "потребность --> соответствующее действие" до случая, когда потребность вызывает противоположное действие. Чем более высоко развито живое существо, тем в большей степени его поведение определяется четвертым пунктом.

Перейдем к вопросу о том, чем определяется поведение личности. Ниже не разделяются понятия личность и модель, так как все концепции, призванные объяснить причины действий личности (то есть ее поведение) найдены в процессе конструирования модели разумного существа.

Очевидно, что каждый прогноз (ветку), из построенного набора прогнозов, надо оценить с позиции хорошо / плохо для объекта "Я" (то есть для личности). Поведение будет определяться этими оценками, так как выбранный, наиболее благоприятный, прогноз включает в себя и прогноз действий, помимо многих объектов контекста, также прогноз действий объекта "Я", то есть прогноз действий самой личности (модели). Оценка прогнозов развития ситуации и выбор одного из них для последующей попытки привести окружающий мир в соответствие ему с помощью собственных действий по этому прогнозу - фактически является желанием личности. То есть, в предложенном вашему вниманию варианте, желания появляются в результате оценки и выбора варианта прогнозируемого.

Если механизм, формирующий оценки ситуаций, применить не к прогнозу ситуации, а к только что произошедшим событиям ситуации, то результат этой оценки можно интерпретировать как чувства и эмоции. То, что в психологии понимается под сигнальной функцией чувств.

Возникающие, в процессе общения с внешним миром, оценки элементов текущей ситуации используются в модели для последующего суммирования с значением отношения объекта "Я" к объекту, присутствующему в этом элементе ситуации. Поле значения отношения "Я" к некоторому объекту присутствует в записи этого объекта. С течением времени, к большинству объектов, с которыми "Я" неоднократно сталкивалось, у объекта "Я" формируется устойчивое положительное или отрицательное отношение. По-видимому, и у человека сигнальная форма чувств и эмоций выполняет те же функции и предназначена для того, чтобы формировать отношения человека к объектам окружающего мира.

Как же происходит оценка? Здесь мы подошли к тому, что в психологии называется мотивационной сферой (желания, устремления, побуждения). В процессе взаимодействия модели с окружающим миром в ней накапливаются обобщения отношений между объектами и обобщения отношений между утверждениями. В результате построения цепочек следований при интериоризации внешнего мира происходит приход к некоторым утверждениям в обобщениях отношений из мозаики обобщений, имеющей место быть в отображении мира моделью. Если хотя бы некоторым из этих следований поставлены в соответствие численные значения, которые характеризуют эти следования с позиций хорошо / плохо для объекта "Я", то эти численные значения образуют набор оценок, по которым и можно будет произвести оценку веток прогнозируемой ситуации.

Приведу возможные примеры оценочных обобщений такого рода:

Одна из цепочек следований привела к утверждению - "объект умрет" Если в качестве объекта конкретизирован объект "Я", то будет найдено, что утверждение "Я умрет", является помеченным в модели большим отрицательным значением;
Одна из цепочек следований привела к утверждению - "объект решил задачу". Если в качестве объекта конкретизирован объект "Я", то будет найдено, что утверждение "Я решил задачу", является помеченным в модели средним положительным значением.

Не вдаваясь в детали, необходимо сказать, что механизм, формирующий оценки, несколько более сложен. В нем дополнительно учитывается отношение объекта "Я" к другим объектам контекста. При этом оценка следований усложняется, но в оценки модели вплетается зависимость личности от объектов окружающего мира. Необходимо упомянуть, что при формировании оценок учитываются также значения истинности следований.

Мозаика оценок, разбросанная по всему, что знает личность, при выборе прогноза определяет желания, устремления и побуждения личности. То есть этот набор оценок определяет мотивационную сферу личности. Интегральное значение от всех следований, которые имеют оценки некоторой цепочки прогноза, определяет выбор самой благоприятной цепочки из набора прогнозов.

Предложенный вариант мотивационной сферы личности, конечно, необходимо рассматривать как гипотезу. Возможно существуют и другие варианты механизма возникновения желаний у личности и другие варианты организации мотивационной сферы.

А теперь приведем определение понятия в психологии, которое ниже попытаемся наполнить конкретным содержанием. Этим понятием является установка. Существует множество синонимов и толкований этого понятия, но наиболее адекватное и устоявшееся определение следующее. "... Установка - это тенденция к движению в определенном направлении и это готовность действовать определенным образом." [1].

Что представляет из себя комплекс оценок в прогнозе развития ситуации? В прогнозе, который был выбран как наиболее благоприятный (имеющий наибольшую интегральную оценку)? Эти оценки фактически определяют путь, по которому было бы желательно для "Я", развитие ситуации в мире. Эти оценки, в итоге, определяют действия, которые объект "Я", произведет по прогнозу. Если комплекс оценок, разбросанный по всем знаниям личности, определяет ее мотивационную сферу, то для комплекса оценок в конкретной ветке прогноза, выбранной по максимуму интегральной оценки, больше всего подходит такое обозначение, как установка.

Понятие установка была использована Д.Н. Узнадзе для решения задачи о необходимости преодоления "постулата непосредственности". "... Объективная действительность непосредственно и сразу влияет на сознательную психику и в этой непосредственной связи определяет ее деятельность" [4]. Выделим частный случай в "постулате непосредственности". Он заключается в принятой в психологии концепции "Потребность вызывает действие". Узнадзе понимал необходимость введения между потребностью и действием промежуточного звена. Этим звеном по его мнению должна быть "установка".

Потребности личности являются одним из составляющих факторов развития ситуации в окружающем личность мире и включаются в прогноз, а установки определяют путь развития ситуации и, как следствие этого, собственные действия личности.

Потребности непосредственно определяют действия личности только на первом, примитивном уровне рефлексов и инстинктов. На более высоком, втором уровне потребности вызывают включение в прогноз развития ситуации действий, направленных на удовлетворение их. Вследствие этого, оценка этих действий добавляется в суммарную оценку этой ветки прогноза и тем самым влияет на выбор варианта последующего развития ситуации.

С позиций написанного можно выдвинуть предположение о том, что у взрослого человека доминирует второй, высокий уровень побуждения его активности. Однако, от более примитивных предков у него остался и прекрасно функционирует, помогая выжить, первый, нижний уровень побуждения активности - рефлексы и инстинкты.

Ответим на вопрос: "Как формируются установки личности?". Похоже, что новорожденный ребенок имеет только первый уровень побуждения активности. Все его действия определяются инстинктами и рефлексами. По мере своего взросления, в результате накопления знаний об окружающем мире и обобщения их, ребенок начинает прогнозировать развитие ситуаций. В прогнозах присутствуют и его возможные действия. Выбор реализуемой ветки прогноза в этот период в значительной степени случаен (произволен) из - за отсутствия устоявшихся оценок фактов и собственных действий. Этим можно объяснить, например, случаи проявления ничем непровоцируемой жестокости в детстве, которая, в большинстве случаев, проходит к поре зрелости.

Некоторые оценки действий (для объекта "Я") формируются в результате соотнесения их с сигналами от органов личности, которые возникают после этого действия. Сигналы могут иметь положительное или отрицательное значение и различаться по величине. Оценка формируется в результате статистической обработки (усреднение) нескольких случаев. Таким путем, например, накапливаются оценки действий, направленных на удовлетворение голода. Сюда же относится и формирование оценок, которые в дальнейшем позволят личности избегать тех моментов, которые причиняют ей физическую боль (ведут к разрушению). Установки такого рода дублируют некоторые из существующих в личности инстинктов. И учитывая то, что человек часто действует вопреки своим инстинктам и рефлексам, это говорит в пользу предположения о том, что у человека обычно доминирует второй уровень побуждения к активности.

В формировании оценок фактов и действий личности принимает участие, наряду с сигналами от органов личности, и сигналы, приходящие по каналу ввода (через предложения собеседника). Сигналы, выражающие отношение некоторых объектов окружающего мира к действиям личности или другим фактам. Ранее было упомянуто, что при оценке прогнозов учитываются и оценки фактов, относящихся к объектам, к которым объект "Я" имеет оценочное отношение. В данном случае используются те же оценки "Я" к объектам окружающего мира. Например, "Я обожает Прасковью Георгиевну (интенсивность +5)" или "Я не любит Корнеева (интенсивность -2)". Появление в потоке ввода оценок некоторым фактам, которые дают объекты, к которым "Я" относится положительно, вызывает формирование собственных оценок у объекта "Я" таким же образом, как и от сигналов собственных органов личности.

Различие заключается в том, что в формировании оценки принимает участие как знак и интенсивность, которые дал факту объект, так и знак и величина отношения "Я" к этому объекту. Чем более положительное отношение "Я" к объекту, тем большей относительной величиной оценивается данный факт. Если отношение "Я" к объекту отрицательно, то оценки фактов объектом игнорируются личностью.

В свою очередь, при наличии в модели сформировавшейся (или даже только формирующейся) мотивационной сферы, выявленные совпадения и несовпадения мотивационных сфер, в результате бесед между "Я" и некоторым незнакомым объектом - "собеседник", формируют в модели значение отношения "Я" к этому объекту.

Описанный выше метод формирования мозаики оценок отношений объясняет эффект формирования личности учителем. Чем с большим уважением относится личность к своему учителю, тем с большим доверием перенимает его мнения и точки зрения. Наряду с формированием оценок, учитель также принимает участие в формировании статистических характеристик истинности фактов и отношений. Высказывания учителя, в отличие от высказываний других объектов, сразу маркируются высоким значением истинности.

И еще об одном факторе, который принимает участие в формировании установок личности. Нетрудно в модели сделать так, чтобы мнения всех объектов из окружающего мира, принимали участие в формировании оценок личности, но с относительно малым весом. В результате статистического усреднения, это будет формировать социальную личность, которая во многих своих наклонностях нивелируется к социуму, в котором живет.

Экстериоризация

Кратко о механизме, без которого модель не в состоянии будет функционировать. Это механизм, формирующий и выполняющий собственные действия модели. В первом варианте модели, очевидно, будет достаточно двух действий. Это поиск ответов на вопросы и вывод строки сообщения собеседнику. Вопросы в модели возникают из трех источников:

В процессе работы других механизмов модели (например - непонятно, которому из объектов приписать изречение в контексте);
В результате анализа введенного (например - был задан вопрос модели собеседником);
В процессе формирования прогнозов.

Механизм поиска ответов на вопросы использует два метода для поиска ответов:

Механизм, формирующий цепочки следований из утверждений (тот же, что используется при интериоризации);
связанность слов контекста отношениями (утверждения как в контексте, так и обобщениях состоят из слов, связанных между собой вопросами).

В заключение несколько слов о том, на какой стадии находятся работы по созданию модели. На настоящий момент, в виде демонстрационного программного продукта, создан вариант отображения окружающего мира. Надеюсь, что статья поможет двигающимся в этом направлении, развить и реализовать изложенные концепции.

Список литературы

Асмолов А.Г. Деятельность и установка. Москва, Московский университет, 1979.
Данилов К.К. К вопросу построения интеллектуальных систем. Препринт N 1,2. Москва, ИТЭФ, 1990.
Петровский А.В. Общая психология. Москва, Просвещение, 1977.
Узнадзе Д.Н. Психологические исследования. Москва, сборник, 1966.

Источник: http://www.orc.ru/~kdan (Моделирование интеллекта. Искусственное разумное существо.)

Дополнительно
МЕЖДУНАРОДНАЯ ГЕРМЕС - АКАДЕМИЯ, УДК 159.9; 14; 519.95, Москва 1995 Организация "Стройблок": декоративные керамзитобетонные блоки - звоните (903) 726-04-08