Алгоритмы сознания

Для входа в область понимания о “сознании” и “подсознании”, да и вообще “про мозг” есть дежурная статья с предельно наглядным показом, и внизу – рекомендованные ссылки на глубокое погружение. Последующий же текст во многом морально устарел, но в нем много полезного и интересного.

В этом цикле статей с продолжением делается попытка выделить тот минимальный уровень алгоритмической реализации, который необходим для того, чтобы система проявляла свойства сознания. Что такое сознание и в чем оно проявляет себя как психическое явление внешне и для самого субъекта, описано в статье Сознание, интеллект.
Чтобы сразу внести ясность в понимание того, что будет означать слово "сознание", привожу ссылку на определение, в контексте которого и нужно понимать все ниже: Определение сознания.
Сразу же в качестве наглядного обобщения текущего состояния понимания механизмов организации адаптивного поведения даю ознакомиться с Схемой основных функциональных блоков в организации адаптивности поведения и их взаимосвязей, которая пока вряд ли доступна для понмая без достаточн глубокого понимания специфики.
В дружескую помощь всем тем, кто мечтает разработать прогу типа "интеллект на вашем компьютере" и хотел бы прикинуть в каком же минимально возможном варианте организовать то, что с полным правом можно назвать "сознанием" :)

Следствием из теоремы К. Геделя о неполноте, которую использовал Р. Пенроуз для доказательства наличия принципиальных различий между человеческим мозгом и программным устройством, является невозможность создания алгоритма, способного описать адаптивное поведение в целом, заранее для любых мыслимых и не предсказуемых условий, для которых это поведение должно адаптироваться (Эта формулировка - не Пенроуза).
Смысл же рассуждения Пенроуза в том, что компьютер действует строго алгоритмично и не способен определить, истинно или ложно утверждение А, если оно выходит за рамки определения в его алгоритме, а такие утверждения, согласно теореме Геделя, неизбежно имеются. Человек же, столкнувшись с таким логически недоказуемым и неопровержимым утверждением А, способен предположить его истинность или ложность — исходя из повседневного опыта.
Примем, что истиной является положительный результат сравнения того, что он ожидает и того, что на самом деле осуществляется (ложью - отрицательный), и такой результат невозможно получить никак иначе, чем непосредственым опытом соприкосновения с реальностью. Никакая программа не может его предусмотреть заранее. Именно такое представление об истине и ложности реализуется в механизмах адаптивности с участием сознания, что будет показано далее.

Чтобы провести водораздел с представлениями Р.Пенроуза о возможности моделирования сознания, привожу его классификатор возможных представлений:
A. Всякое мышление есть вычисление; в частности, ощущение осмысленного осознания есть не что иное, как результат выполнения соответствующего вычисления.
B. Осознание представляет собой характерное проявление физической активности мозга; хотя любую физическую активность можно моделировать посредством той или иной совокупности вычислений, численное моделирование как таковое не способно вызвать осознание.
C. Осознание является результатом соответствующей физической активности мозга, однако эту физическую активность невозможно должным образом смоделировать вычислительными средствами.
D. Осознание невозможно объяснить в физических, математических и вообще научных терминах.

Однако, то, что декларируется в данной статье о сознании, не подходит ни к одному из его четырех случаев, призванных охватить все варианты представлений. Не подходит только по одной причине: Пенроуз так и не смог сказать, что такое сознание, что же именно позволяет проявляться сознанию, каковы механизмы психики, порождающие сознание и что является механизмом субъективизации восприятия при осознании. Соотвественно, его утверждения оказываются не корректными.
Вот какой пункт классификатора мог бы соответствовать понятиям данной статьи:

Осознание представляет собой характерное проявление физической активности мозга; любую психическую активность можно моделировать посредством той или иной совокупности вычислений, имеющих выход на восприятие реальности и реальные действия (а не просто моделирующих их непосредственным описанием, формализующих в абстрактном отвлечении), и это способно вызвать осознание - в форме субъективизации воспринимаемого (субъективизация - связывание личного отношения с воспринимаемым ассоциацией с системой значимости личности, процесс, который исследовал Иваницкий А.М.).
Сознание можно моделировать, как техническими, так и вычислительными средствами, если они реализуют, а не просто описывают определенные механизмы (алгоритмы) психики во взаимодействии с реальным миром с заданием базового отношения. Результат же субъективизации или субъективность восприятия не существует как самостоятельная сущность в виду его нематериальности, хотя адекватная модель будет обладать своей субъективностью восприятия.
Понятно, что условное, символическое описание (вычисления, алгоритмы), абстрагирование лишь некоей внешне проявляемой части, но оторванное от всего, что определяет суть, не может быть самим явлением. А сознание - не есть самостоятельная от внешнего мира сущность, которую можно выделить в чистом виде. Мало того, при ограничении восприятия и действия даже уже сформированное сознание функционировать не способно.

Это означает, что возможно создание совокупности отдельных алгоритмов, обеспечивающих постоянную адаптацию параметров самих этих алгоритмов на основе системы личного отношения (что, собственно, и придает субъективность), что и реализовано на уровне высших животных и использовано в этой статье как основа для описания уже существующей природной реализации сознания.

Сама постановка вопроса предполагает, что системе в некоей основе известно что такое хорошо для нее, а что плохо, в каком направлении она должна адаптироваться, какое поведение выбирать в новых условиях, т.е. личную целенаправленность в каждой специфике условий, обладание способностью выбирать цели, а, значит, умение распознавать, что является для системы желаемым, а что избегаемым (что "хорошо", а что "плохо").

Попытка заранее определить полностью всю такую систему отношений ограничивает ее только предусмотренным кругом значимостей (отношений по шкале хорошо-плохо) и сделает ее беспомощной в новых условиях. Поэтому адаптация поведения к новым условиям непосредственно и одновременно является и адаптацией ее системы отношений. По-сути поведение, основанное на мотивации, на выборе цели, вариантов поведения из прежнего опыта, формируется как результат выделения значимых для данных условий признаков восприятия, включающих нечто новое по отношению к прежнему опыту, и связывание этого нового с выработанной сознательно оценкой его значимости для системы, что позволяет определить: стремиться ли к этому или избегать этого. Выделение и оценка значимости для нового в восприятии и есть то, что вызывает подключение механизма осознания к данному наиболее актуальному моменту (активной фазе) прежних автоматических (неосознаваемых) реакций, точнее то, что происходит в области сознания – области восприятия-действия (точнее, наиболее актуального в данный момент звена выполняющейся поведенческой цепочки), выделенной текущим вниманием. Подключение означает - выделение вниманием, коммутацию наиболее актуального к системе прогностической оценки и оценки по результатам пробного поведения, - системе осознания субъективированного образа (звена поведенческой цепочки).

Предполагаемый (на основе прогнозов - позитивных результатах при схожих обстоятельствах) вариант поведения в новых условиях, может оказаться подходящим и действительно приводить к желаемому состоянию, и тогда он закрепляется позитивной оценкой результата поведения и впредь мотивирует следование такому поведению уже без осознания, автоматически, или эта оценка может оказаться негативной и приводить к нежелательному, что вызывает закрепление избегания такого варианта поведения в данной новой специфике условий.

Оценка нового без пробного поведения, без результата непосредственной проверки правильности такой оценки, оставляет ситуацию непознанной, неопределенной, что характеризуется отсутствием варианта проверенного опытом поведения и соответствующей нерешительностью, в противовес ощущению убежденности в верности вплоть до веры, что обеспечивается откликом соотвествующих распознавателей уверенности.
На время осознания, наиболее актуальные моменты восприятия, которые обязательно содержат что-то новое по отношению к привычному, или 1. просто отслеживаются сознанием, оставляя след памяти осознания [249], или 2. происходит быстрый выбор более желательного направления дальнейших действий - если есть уверенные варианты продолжений или, если время позволяет, 3. происходит прерывание поведения на актуальной фазе и творческое осмысливание. Это - три качественно различаемых уровня осознания. Третий из них обеспечивает адаптивность нового варианта поведения.
Если времени подумать нет или осмысливание не завершено нахождением желаемоого варианта поведения, бывшее осознанным новое и значимое остается в виде самоподдерживающейся активности в течение дня (а может и стать доминантой нерешенной проблемы) время от времени всплывая в точке выделенной вниманием и осознаваться вновь. Это может приводить к субъективной имитации поведения, попытки вообразить, спрогнозировать вариант развития событий при ответной реакции (см. Опережающее возбуждение или сущность прогноза), что в какой-то мере временно заменяет реальный опыт, но по сравнению с ним он так и продолжает нести в себе немалую возможность неадекватности реальному результату. Во время сна, дневные активности контрастируются при общем постепенно нарастающем торможении и по очереди прорываются в область выделенной вниманием в виде сновидений, что так же приводит к субъективной оценке возможных последствий поведения и большей готовности к реальному поведению в такой ситуации (см. статью про сновидения).

В природной реализации любой механизм психики реализован с использованием всего лишь одного элементраного функционального алгоритма (элемента, описываемого моделью однослойного персептрона): распознавателей по принципу выделения входных параметров фильтрами так, чтобы только определенное их сочетание приводило бы к сигналу распознавания (см. Адаптивные механизмы распознавания). Эти параметры в виде проводимости возбуждающих и тормозных связей настраиваются обучением. Существуют два вида обучения распознавателей: без учителя - формирование первичных наборов примитивов распознавания и с учителем, когда сигналом настройки является осознанное формирование сигнала верности распознавания, общая оценка желательности или нежелательности для тех распознавателей, которые выделены вниманием (открыты каналы восприятия, не блокированы тормозными связями) в ассоциативной зоне распознавания (активный образ восприятия - действия).

Новизна в восприятии, как сигнал необходимости адаптации, необходимости оценки при достаточной значимости ситуации, является сигналом простейших распознавателей, настраиваемых "без учителя", в струкруре переключателя осознаваемого внимания - гиппокампа, где постоянно происходит нейрогенез [333] (см. Механизм ориентировочного рефлекса). Новизна в специфике условий составляет новый контекст для придуманного нового варианта поведения - ветвления от более привычной ситуации.

Значимость оценивается так же как сигнал распознавателей, но постоянно подстраивается все новыми тормозными и возбуждающими связями, корректируя параметры распознавателей - в соотвествии с оценкой (не)желаемости реально произошедшего и тем самым или делающая этот вариант впредь рабочим или блокируя такое поведение.

Распознаватели функционируют, начиная с рецепторной части всех видов восприятия и заканчивая распознавателями необходимости отдельных элементарных действий (сокращения отдельных мышечных волокон или других эффекторов).

Особый вид рецепции занимают внутренние рецепторы отклонений от гомеостаза, выполянющие роль распознавателей желаемого и не желаемого, представленные в виде "центров" хорошо-плохо, задачей которых является управление особым видом эффекторов: выделение маркеров-нейропептидов для неспецифического (обширного в данной зоне) установления преимущественно или возбуждающих или тормозных связей, что и является основой настройки тех распознавателей, которые выделены областью внимания в зоне, где тем самым становится возможно установление постоянных связей для этих распознавателей между элементами, активными в данный момент.

Избежать использования этих видов распознавателей для создания системы адаптивного поведения невозможно принципиально. Для выделения значащих в данных условиях признаков восприятия необходимы рецепторные распознаватели. Для организации последовательности ответного поведения нужны эффекторные распознаватели. Для мотивирования поведения необходимы распознаватели желаемого и не желаемого – распознаватели значимости. Поэтому алгоритмическая реализации должна использовать это в любой минимальной реализации.

Активность восприятия, которая была связана прежним опытом с активностью распознавателей значимости и тем самым определила направление поведения, приобретает для системы определенный смысл, сугубо личную окраску отношением в ее восприятии и в фокусе текущей активности и проявляется при осознани этой значимости - при подключении к механизмам осознания (роль такого переключателя в природной реализации осуществляет гиппокамп). Любой образ восприятия сам по себе не может осознаваться, если он еще не связан как-то с оценкой системы значимости (в произведении новизна-значимость один из сомножителей - ноль). Совершенно новый образ поэтому вообще ускользает от восприятия (в книге про путешествие Колубма написано, что индейцы первоначально вообще не замечали подплывшие к берегу корабли, настолько они ни с чем у них не ассоциировались), см. Невидимое. Ребенок, которому показали внутренности под капотом автомобиля или внутренности компьютера не в состоянии что-либо выделить сразу и только после детального ознакомления может вспомнить что-то конкретное. Читая "научный" текст совершенно не знакомой предметной области, мы не в состоянии различить его детали и вспомнить их. Чужая музыка представляется бессмысленным набором невыразительных и однотонных звуков (любая музыка). Лица незнакомой национальности кажутся одинаковыми и только потом остается удивляться насколько же они на самом деле разные.

Все это сказано для того, чтобы понимать: без определенной оценки значимости чего-либо, оно просто не воспринимается. Но, все более ассоциируясь с определенной значимостью в разных условиях, восприятие субъективизируется, появляется смысл = значимость, сведения становятся осознаваемыми знаниями, тем, что становится возможным осмысливать, ощущать осознавая. Это и составляет субъективный мир.

 

Итак, основой, придающей системе адаптивного поведения его главное свойство – осознаваемую оценку значимости, является внутренняя рецепция этой значимости в виде центров "желаемое-нежелаемое", главным назначением которых является образование связей с новым и уже сколько-то значащим в восприятии и установления стимулирующих связей в направлении поведенческого стремления к этому, если возбужден центр желаемое или тормозных связей, блокирующих поведение, приводящее к не желаемому.

Рецепция значимости питается первоначально активностью рецепторов аварийных состояний и рецепторов потребностей жизнеобеспечения (гомеостаз). Первоначально воспринимаемое ассоциируется с сигналами этих рецепторов неосознаваемо в виде ассоциаций:  такие-то признаки сопутствуют той или иной рецепцией значимости. Затем, эти первые сочетания позволяют выделять наиболее важное в восприятии, фокусируя каналы внимания [124] на этом, при наличии новизны и создают первые уже осознаваемые акты оценки, которые все более приобретают окраску личного отношения.

При этом каждому из видов такой рецепции значимости соответствует свой контекст поведения, нацеленный на удовлетворение именно такого рода потребности (основные эмоции, [14]). Эти эмоции являются самыми общими переключателями внимания, выделяя только то, что относится к условиям текущего контекста. Эмоции – это более специфичный уровень системы значимости, который от основных эмоций все более уточняется в виде специфических контекстов поведения (распознаватели более высокого уровня), обеспечивающие выделение внимания все более точно на предмете наиболее значимом в текущем восприятии.

В плане функциональности распознаватели системы значимости возможно различать по назначению: контекстный ли он в данных условиях или является непосредственно мотивирующим. Рецепция состояния организма (основа системы распознавателей значимости) своей активностью формирует контекст поведенческих реакций, который может быть иерархическим или данный его уровень оказывается пусковым стимулом для реакций (поведенческих цепочек), предназначенных для компенсации нежелательных отлонений в организме. Это - "потребности" или непосредственно "мотивирующие" стимулы. Наиболее древние такие связи могут быть наследственно предопределяемыми. Это то, что можно назвать распознавателями "желательного" или "не желательного", в отличие от контекстных распознавателей "хорошо" или "плохо". Если результатом поведенческого акта может не быть активность распознавателей "хорошо-плохо", то всегда результат активности можно сопоставить с тем, соответствует ли он желаемому прогнозу и тем самым зафиксировать: поступать ли так впредь при данных обстоятельствах или избегать этого.

Конечно же, эволюционно такой вид регуляции возник не сразу. Нейронная сеть развивается по принципу последовательной реализации эволюционных усложнений. Поэтому зоны первичных анализаторов, представленные колонками распознавателей примитивов восприятия (см. Организующий принцип функции мозга), формируются без участия корретирующего влияния системы значимости. Условия возникновения связей между нейронами в них несколько иные, упрощенные и не используют результат оценки распознавания по шкале "хорошо-плохо". Но в каждом слое коры есть нейроны, специфичные нейромедиаторам основных эмоциональных состояний.
Каждый последующий уровень в иерархии сложности примитивов распознавания созревает после того, как уже функционально вполне сформировался предыдущий. При этом созревающие нейроны вытягивают дендриты в сторону наиболее активных предшествующих элементов (см. Наследование признаков), а затем фиксируют эту статистически наиболее частую активность, формируя ее распознаватель, но уже функционально более высокого уровня сложности, использующий сигналы более простых распознавателей. Так формируются впрок наборы примитивов восприятия из того, что встречается в восприятии во время взросления в соответствующие периоды развития слоев распознавателей.

 

Вот описание самой общей структуры алгоритмов, необходимых при реализации систем адаптивного поведения.
Не просто проникнуться зримым пониманием того что представляет собой сознание, почему ощущения воспринимаются и переживаются так, как они есть, почему цвет листвы весной связанный с личной значимостью, вызывает определенные эмоциональные переживания и воспринимается со всей совокупностью связанных на протяжении всей жизни оценок. Но вполне можно, если не пытаться сделать это сразу, не перескакивая необходимые уровни понимания. Этому понятию, как и любому другому новому, точно так же нужно связаться во многом с оценками, чтобы вылиться в зримое понимание и не ускользать от осознания :)
Для этого нужно сделать много хотя бы мысленных экспериментов. Вот, например, можно представить, что с самого начала развития ребенку заменили внешний мир его полной имитацией с помощью непосредственного подведения стимулирующих восприятие заменителей зрительных, слуховых, любых других рецепторов, а вместо мышечной активности, используют выводы его мотонейронов для управления его псевдодействиями в этой виртуальной реальности. Будет ли сформировано сознание? Интуитивно понятно, что, вроде бы, да, должно. Все зависит от точности, непротиворечивости виртуального мира, способности хорошо стыковаться с мозгом. Учитывая, что осознание у ребенка, в функциональности отслеживания наиболее актуального в восприятии, возникает примерно в возрасте 1,5 лет (созревание соотвествующих структур мозга в ходе последовательного формирования его слоев) при очень интенсивном контакте с миром и окружающими людьми, можно себе представить, насколько же нужна большая точность и сложность виртуальной реальности, чтобы обеспечить развитие того, что мы могли бы по функциональным проявлениям идентифицировать как сознание.
Будь виртуальная реальность проще, как это предполагают те, кто вознамерился моделировать интеллект с помощью виртуальной среды его развития, - и то, что получится в результате, просто не с чем окажется соразмерять: это будет неузнаваемый, несоизмеримый примитив.
Думаю, что попытки понять и отследить своим мысленным пониманием то, как становится система значимости в раннем развитии, как связываются самые превые элементы восприятия сначала не осознаваемо с сопутствующими им откликами рецепторов значимости, наиболее верно помогут сформировать представление и естественность понимания сущности качественно различающихся трех уровней осознания. Однако, есть и вполне объективные критерии: Сознание: тестирование, социальная обусловленность, следствия.

Приближение к попытке программной реализации

Программеры, решившиеся что-то пробовать (Обычно они очень быстро завязают), исходя из представлений этой статьи, а основе создают всего один класс для объектов, которые могут называться "адаптивными распознавателями". Никаких других принципиально важных объектов для реализации системы адаптивного поведения не требуется. Однако потребуются терминальные устройства, которые, возможно, будут так же созданы программно.
Класс распознавателя имеет
массивы "возбуждающих" связей:
массив для хранения информации о возбуждающих связях с другими распознавателями, приблизительно 5000 4-байтовых значений (для хранения адресов) - имитирует входные возбуждающие синапсы. Эти массивы заранее заполняются адресами предшествующих элементов - имитируется ветвление дендритов к определенным целям с пока еще не эффективными синапсами;
Однобитный массив меток о том, что возбуждающая связь с данным предшествующим элементом установлена;
Однобайтный массив хранения типа связи "медиатор", одна из 10 предопределенных для всей системы, которая будет обеспечивать восприятие значений активности только тех распознавателей, которые имеют тот же идентификатор (имитирует виды синоптических медиаторов);

массивы "тормозных" связей:
массив для хранения информации о тормозящих связях с предшествующими и окружающими распознавателями, приблизительно 5000 4-байтовых значений (для хранения адресов) - имитирует входные тормозные синапсы. (То, что заранее существуют тормозные связи между соседними распознавателями, приведет к их практически неминуемому установлению как только оба распознавателя окажутся активными и взаимному торможению, которое обеспечивает повышение контрастности распознавания и глушит слабый фон неуверенной активности вокруг);
Однобитный массив меток о том, что тормозная связь с данным предшествующим элементом установлена;
Однобайтный массив хранения типа связи "медиатор", одна из 10 предопределенных для всей системы (совпадает по значениям с 10 типами медиаторов для возбуждающих связей), которая будет обеспечивать восприятие значений активности только тех распознавателей, которые имеют тот же идентификатор (имитирует виды синоптических медиаторов);

Переменную - адрес данного распознавателя в системе, который поначалу не устанавливается (распознаватель не функционирует). Это - уникальный и неизменный идентификатор, переменная устанавливается только один раз;
функцию опроса этого массива так, чтобы на выходе иметь суммарное значение активности тех распознавателей, с которыми связь установлена (есть адреса распознавателей в массиве);
переменную, хранящую величину порога, превышение которого суммарным значением будет означать активность данного распознавателя (увеличение этой переменной будет имитировать генерализованное торможение системы независимо от типа медиаторов - сон) но, скорее всего, функциональную систему сна нужно сделать не основываясь на изменении порога срабатывания, а именно как один из контекстов поведения, т.е. с использованием своего нейромедиатора, по аналогии - что реально мозг (гипоталамус) регулирует циркадные ритмы с помощью неспецифического влияния мелатонина и есть рецепторы восприятия для регулировки этого ритма. Здесь нужны эксперименты, чтобы выбрать что лучше. Хотя проще всего регулировать порогом, но на самом деле функциональность сна намного больше и описывается именно как контекст поведения, что моделировать очень непросто (как и чему обучать изначально? все практически реализуется как наследуемая предопределенность связей, хотя затем, так же как и другие контексты поведения, адаптируется к текущим условиям );
Далее сложный момент, который вынужден продолжать описывать лаконично (суть описана в Организация механизмов психики, с детализацией - в продолжении этой статьи).
переменную-метку: "этот распознаватель был выделен вниманием" и подключен к набору распознавателей формирования последователсьности реализации опыта творческого поиска - и "осознается" (при этом через данный "коммутатор" фокуса сознания закольцовывается возбуждение, обеспечивая субъективизацию осознаваемого образа), которая автоматически сбрасывается через несколько минут (? здесь целый пласт механизмов прерывания текущего действия и запоминания стека прерываний) после ее установки (время фиксации связей, что имитирует выброс в некоторую область мозга нейропептидов, стимулирующих процесс синтеза белков в синапсах между активированными распознавателями). Переменная может иметь три значения: 0 - нет метки, 1- установление активирующих связей, 2- установление тормозных связей. На самом деле поведение оптимизируется не просто образованием или возбуждающим когда хорошо и тормозных когда плохо связей, а используются несколько видов нейромедиаторов, обеспечивающих фиксацию памяти только для действующего контекста поведения. Здесь тоже еще о многом нужно подумать.;
функцию, производящую сравнение порога с суммарным значением всех активный в данный момент связей, которая возвращает состояние распознавателя: пассивен или активен. Особенность функции: если у распознавателя появился адрес в системе, но в массиве пока нет ни одного адреса других распознавателей, то на выходе появляется сигнал "активен"- имитирует пейсмеккерную стадию развития тела нейрона - очень важную для первоначально устанавливаемых "случайных" сочетаний.
Каждый из объектов распознавателей системы получает квант времени процессора так, чтобы имитировать одновременность их постоянного выполнения функции распознавания (ну или перед визуализацией последовательно обсчитываются все состояния распознавателей и затем показывается результат).

Общее для всей системы правило устанавливания взаимных связей по следующему алгоритму.
Если в данный момент времени два распознавателя проявляют активность в области, "выделенной вниманием", метка внимания устанавливается в 1 или 2, тем самым они маркируются как "подлежащие запоминанию" и начинается отсчет времени и, если эта активность не угасает в течение нескольких минут (? зацикленный образ автоподдерживается даже если на нем уже нет фокуса сознания), то устанавливаются метки установления возбуждающих (1) или тормозных (2) связей последующего распознавателя с предшествующим (для тех, у которых уже были занесены адреса в массивах). Связи устанавливаются между элементами, имеющими одинаковые "медиаторы" и только в области распознавателей, маркированных вниманием как "подлежащие запоминанию".
Внимание определяют две главные группы распознавателей значимости, вступающие в игру на некотором этапе развития системы, непосредственно регулирующих, какой преимущественно вид связей будет формироваться: возбуждающий или тормозной в зоне, "подлежащей запоминанию". Границы нимания - это область распознавателей, активность которых в данный момент оценивается по "новизне" и "значимости". Распознаватели значимости в самый первый момент развития имеют функцию рецепторных распознавателей аварийных ситуаций и потребностей.

Терминалы системы представляют собой рецепторы и устройства действия.
Рецепторы способные выделять:
отдельные элементарные признаки воспринимаемого (отдельные цвета каждой точки изображения из области резкого восприятия (фокус - пятно около 1000х1000 точек) и крупных точек бокового зрения;
отдельные звуковые тона и около 10 градаций их интенсивности;
какие-то датчики состояния жизнеспособности системы (могут быть индикатор разряда батареи, м.б. виртуальной);
рецепторы текущего положения манипуляторов и устройств управления органами восприятия.
Устройства действия обеспечивают:
управление устройствами восприятия (так чтобы была возможность ориентировать их на нужный объект восприятия);
управление манипуляторами, которые способны изменять состоянием системы, заряжать ее батареи, изменять окружающие условия и т.п.
Каждый элементарный элемент действия связан заранее с распознавателем, предназначенным для управления им (элементы действия - с выходами распознавателей, что имитирует нервы, идущие от мозга к мышцам).


Развитие системы имитирует строгую последовательность развития составляющих системы адаптивного поведения.
Первоначально объекты не имеют адресов, что равнозначно их выключенности (недоразвитости).
Вся фишка в развитии определенной адаптивности в том, чтобы последовательно начинать устанавливать первоначальные связи так, что это практически пока не зависит от внешних условий и является имитацией установления предопределенных связей (в последствии внешние условия будут играть роль более специфического контекста восприятия-поведения, чем базовый эмоциональный).
Для этого распознаватели получают адреса (вводятся в систему) строго дозировано и последовательно (по мере созревания слоев, отражающий эволюционно сложившуюся последовательность организации системы).
В натуре распознаватели располагаются колонками один над другим, - более сложных признаков - над слоем более простых, и при этом верхние образуют потенциальные связи (вначале не действующие) с кругообразным полем нижележащих (как бы "освещая" веером своих связей).

Первоначально присвоим нескольким распознавателям, уже связанным с элементами действия, адреса. Т.к. у этих распознавателей ранее не были введены адреса в массивы связей, то они по умолчанию оказываются в активном состоянии (мы это условие уже оговорили) и заставляют срабатывать связанные с ними элементы действия (- имитация непроизвольного подергивания мышц плода в период созревания мото-нейронов и их пейсмеккерной активности).
При этом рецептор положения манипулятора выдает активность, имеющую смысл: манипулятор находится в данном положении и, тем самым, выполняет роль первичного распознавателя с тем же смыслом.
Устанавливаются связи между рецепторами положения элементов действия и распознавателями необходимости активации элементов действия. Одновременно устанавливаются взаимно тормозные связи между распознавателями фаз отдельных элементов действия, и появляющиеся первые тормозные связи гасят их активность. Распознаватели некоторых фаз элементов действия готовы к работе в системе: теперь если манипулятор насильно будет приведен в какое-то положение, то это само по себе даст стимуляцию его распознавателю, что приведет к зацикливанию положительной обратной связью и удержанию манипулятора в данном положении (или перескок через него при переборе реакци).
Если при этом окажется возбужденным еще какой-то распознаватель ("ребенок" махнул рукой и ударился), и распознаватели значимости уже получили адреса (созрели), то отрицательная значимость результата резкого движения будет сочетаться образованием преимущественно тормозных связей со всеми активными в данный момент рецепторными распознавателями, характеризующими профиль ситуации так, что впредь повторение подобной ситуации вызовет резкое торможение, предотвращающее нежелательное действие.

Сложность развития как предопределенных до созревания системы значимости связей и последующее развитие, не позволяет сейчас однозначно описать, как именно следует дозировать последовательность подключения распознавателей, чтобы получить желаемый эффект обучения. Для этого не хватает очень многих такого рода фактических данных исследований и предположения окажутся слишком оторваны от фактического материала. Здесь иллюстрируется только сам принцип, который при переборе различных вариантов и отборе вариантов, имитируя эволюцию развития, может выделить те их них, которые обладают нужной жизнеспособностью, обеспечивая достаточную адекватность внешним условиям.
Кое что, однако, уже известно. Так, на самом раннем этапе вместе с созреванием очередного слоя распознавателей, часть из них (немалая) в этом слое (довольно значительная), оказывается специализирована лишь с качестве "вставочных", внутрислойного назначения элементов сети: тормозные нейроны, обеспечивающие взаимное торможение рядом расположенных распознавателей. На более позднем этапе, но чуть опережая время созревания слоя - образуются распознаватели "шпионы", связанные с системой распознавателей значимости (в мозге имеющие длинные аксоны, идущие в эту систему), единственной задачей которых является информация об активности отдельных распознавателей данного слоя и таким образом выполняющих роль как обращения внимания на данную активность, так и детекторов нового.

Самым важным в модели, то что приближает к эффекту осознания, является распознавание наиболее подходящего для данных условий одного из базовых эмоциональных контекстов поведения - как вида "внутренних" эффекторных реакций и удержание его на время прогностических сопоставлений, до переключения на другой контекст - как более актуальный для изменившихся условий (в том числе и условий собственной субъективной активности при вспоминании ранее пережитых и оцененных ситуаций). При этом переключение происходит если важность и новизна нового в восприятии превышает порог торможения от текущих активных структур (т.е. становится, фактически, более значимым). С переключением же активировавшийся контекст поведения тормозит все, что к нему не относится, становясь доминирующим.
Базовые контексты выделяются с помощью специфичных им нейромедиаторов, один из которых получает преимущество (наиболее древний механизм), а так же с помощью перераспределения активностей распознавателей ситуации (системы значимости), которые были уже связаны с данными ситуациями и поэтому способствуют актуализации тех распознавателей, что с ними оказались связанны.

Коротко о сути контекстного распознавания, т.е. выделение того, что актуально в текущих условиях. Внутренние рецепторы значимости определяют главную потребность в текущих условиях. Это означает, что в разных условиях потребности могут меняться, если нет особо важной, доминирующей. Признаки условий выделяют те распознаватели значимости, которые раньше были с ними ассоциированы. Т.е. такая значимость распознается при условии, что в общем поле суммирующихся признаков присутствует признак данных условий, без которого сумма окажется меньше порога распознавания.
Эта потребность создает эмоциональный фон, подвозбуждающий то из прежнего опыта, что было с ним ассоциировано.
Самый первый уровень эмоционального фона реализуется за счет изменения концентрации разных нейромедиаторов, т.е. концентрацией нейромедиатора определяется какие распознаватели, фиксировавшие свои связи раньше с помощью этого нейромедиатора, смогут возбуждаться.
Более частные уровни эмоционального фона формируются за счет активности текущего признака значимости. Т.е. те распознаватели, которые раньше обучались в присутствии данной значимости, теперь смогут активизироваться, иначе сигнал на их входе окажется недостаточным: не хватает компоненты значимости.
Так выделяется наиболее актуальное в восприятии, запуская иерархическую последовательность активности в виде цепочек фиксированных реакций - автоматизмов. В том числе и центральный механизм отслеживания и корректировки каналов внимания - сознание. Преобладающее по силе произведение новизны на значимость переключает этот механизм на этот канал восприятия. Сигнал новизны достаточной силы способен заставить прервать выполнения цепочки автоматизма и сосредоточить внимание на данном этапе, чтобы выработать наиболее подходящий вариант реагирования с помощью набранного ранее опыта таких творческих поисков. При выполнении этого варианта результат оценивается системой значимости и если он позитивный, то закрепляется связь такого ветвления цепочки автоматизма в данных условиях на будущее. Если негативный - то блокируруется.
Однако, не все так просто с учетом возможности творческого выбора в области осознания ситуации. То, что касается корректировки поведенческой цепочки для текущих условий, стимулированной новизной в какой-то фазе прохождения этой цепочки, то в этой точке при возникших новых условиях возможно ветвление в сторону от прежде сформированного продолжения цепи. Найденный вариант или стимулируется или блокируется по результатам оценки желаемого. В случае негативного нежелаемого опыта результат запоминается, ассоциируется в текущем профиле восприятия-действия. Продолжение такого неудачного варианта привело к новому знанию - тому, что следует за таким продолжением. Эта ассоциация связывается с негативным откликом системы значимости, что впоследствии препятствует ее выбору. Если когда-нибудь в сходной ситуации возникнет ситуация осознанного выбора варианта поведения, а ранее неприемлемый результат поведения теперь уже будет желателен, то эта позитивная мотивация может преодолеть прежнюю негативную ассоциацию, и ранее полученное негативное знание теперь будет использовано.

Понятно, что полноценно сделать такую систему невозможно ниже определенного уровня сложности ее развития.

О сложности попыток реализации даже простейших адаптивных реакций можно судить по тому, что ребенку только для того, чтобы более-менее хорошо скоординировать свои двигательные программы требуется развитие в несколько лет (с постепенным, строго дозированным и взаимнопоследовательным созреванием слоев распознавателей). И чем более "интеллектуальнее" общий стиль реагирования, тем продолжительнее должен быть период развития.

Более конкретно, с визуализирующими примерами в виде моделей и схем, продолжение статьи - в Алгоритмы сознания 2.

Дополнительно:

Основы понимания психики

Апргрейд личности

Сознание, интеллект

Эго

Личность, система значимости

Личность и социум

Опережающее возбуждение или сущность прогноза

Эмпатия

Сущность интуиции