К структурной когнитологии: феноменология сознания с точки зрения искусственного интеллекта (стр. 1 )

К структурной когнитологии: феноменология сознания с точки зрения искусственного интеллекта

Развитие когнитивных наук, для которых междисциплинарные связи являются необходимым условием их полезности, зависит от взаимодействия психологии, физиологии, лингвистики, а также логики и искусственного интеллекта – полигона экспериментальной проверки научных средств имитации рациональности и продуктивного мышления. В связи со сказанным весьма интересно рассмотреть явление асимметрии мозговой деятельности в связи с конструкциями искусственного интеллекта и его логических средств.

В [1] Вяч. В. Иванов систематически рассмотрел явление асимметрии мозга и знаковых систем и их связи с исследованиями в области искусственного интеллекта (ИИ) и робототехники. В настоящей статье предпринята попытка сопоставить принципы ИИ и феноменологию сознания. Предлагаемое их сопоставление является терминологическим и экспликативным, но не экспериментальным, и содержит попытку выявления «левых» и «правых» механизмов интеллектуальной деятельности, имитируемых в основных продуктах ИИ – интеллектуальных системах (ИС).

Основная идея данной статьи состоит в аналогии между структурой сознания и архитектурой ИС, имитирующей некоторые аспекты естественного интеллекта – его феноменологии, что дает основание сформулировать исходные идеи структурной когнитологии.

Под структурой человеческого сознания мы будем понимать следующее соотношение: сознание = система знаний + мышление + субъективный мир личности (СМЛ). Разумеется, для каждой из трех подсистем сознания требуется дать некоторые характеризации, являющиеся подобием уточнения соответствующих идей. Само же сознание в нашем смысле следует понимать как эмерджентное явление, порожденное тремя указанными выше подсистемами – знаниями, мышлением, субъективным миром личности. Говоря неформально, под сознанием будем понимать функцию, зависящую от знаний, мышления и СМЛ.

В наших рассуждениях нет претензий на выделение точных определений рассматриваемых идей, которые были бы трансформацией этих идей в понятия [2]. Скорее всего, будет представлена схема понимания рациональных аспектов сознания с точки зрения знаний об интеллектуальных системах, как имитаторов сознательной активности человека. Следствием такого рассмотрения будет выяснение, в частности, различий сознания животных и сознания человека с точки зрения ИИ и логики, а также уточнение идеи продуктивного мышления.

Обратим внимание на тонкие различия двух пониманий сознания у [3]. Сознание в первом смысле, согласно , есть поток актуальных переживаний [3, стр.148]; сознание во втором смысле понимается не только как актуальное переживание, но и как включающее в себя все содержание, потенциально доступное субъекту сознания. Связь второго понимания сознания с идеей Мира 3 по кажется очевидной [4]. Второе понимание сознания в смысле будет рассмотрено с точки зрения ИИ.

Для понимания задач, решаемых в системах ИИ, следует уточнить феномен естественного интеллекта (ЕИ), ибо ИИ (как направление исследований) занимается аппроксимацией ЕИ, точнее, совокупности способностей, образующих его реальный феномен. Таковыми являются:

(1)  способность выделять существенное в наличных данных и знаниях и упорядочивать их (она – необходимый аспект интуиции);

(2)  способность к целеполаганию и планированию поведения – порождение последовательностей «цель – план – действие»;

(3)  способность к отбору знаний (посылок выводов, релевантных цели рассуждения);

(4)  способность извлекать следствия из имеющихся фактов и знаний, т. е. способность к рассуждению, которое может содержать как правдоподобные выводы, используемые для выдвижения гипотез, так и достоверные выводы (следовательно, под рассуждением понимаются последовательности правдоподобных и достоверных выводов);

(5)  способность к аргументированному принятию решений, использующему упорядоченные знания (представление знаний) и результаты рассуждений, соответствующие поставленной цели;

(6)  способность к рефлексии – оценке знаний и действий;

(7)  наличие познавательного любопытства: познающий субъект должен быть способен задавать вопрос «что такое?» и искать на него ответ;

(8)  способность и потребность находить объяснение (не обязательно дедуктивное!), как ответ на вопрос «почему?»;

(9)  способность к синтезу познавательных процедур, образующих эвристики решения задач и рассмотрения проблем, например, такой эвристикой является взаимодействие индукции, аналогии и абдукции (с учетом фальсификации выдвигаемых гипотез посредством поиска контрпримеров) с последующим применением дедукции;

(10)  способность к обучению и использованию памяти;

(11)  способность к рационализации идей: стремление и умение уточнить их как понятия;

(12)  способность к созданию целостной картины относительно предмета мышления, объединяющей знания, релевантные поставленной цели (т. е. формирование приближенной «теории» предметной области);

(13)  способность к адаптации в условиях изменения жизненных ситуаций и знаний, что означает коррекцию «теории» и поведения.

Следует отметить, что характеризация «практического интеллекта» в когнитивной психологии [6] содержит три способности – целеполагание, адаптацию и оценку (способность быть критичным относительно своих мыслей и действий)[1].

В [9] Р. Солсо приводит уникально человеческие способности, характеризующие ЕИ согласно , и [10], таковыми являются:

- способность классифицировать паттерны,

- способность к адаптивному изменению поведения – к научению,

- способность к дедуктивному мышлению,

- способность к индуктивному мышлению,

- способность разрабатывать и использовать концептуальные модели,

- способность понимать.

Сравнение способностей (1) – (13) [8] и множества способностей из [10] показывает, что (1) - (13) фактически покрывают последние за исключением способности понимания. Однако (1 ) - (13), порожденные потребностями ИИ имитировать ЕИ, являются более содержательными.

Для характеристики ЕИ существенны:

(1)  способность выделения существенного в наличных знаниях;

(2)  способность к целеполаганию и планированию поведения;

(3)  способность к отбору посылок выводов, релевантных цели; поведения

(4)  способность к рассуждению, включающему выдвижение гипотез ((4) – средство для планирования поведения), (9) – способность к синтезу познавательных процедур (эта способность обеспечивает формирование эвристик для перехода от незнания к знанию). Очевидно, что способности к дедукции и индукции, изолированно формулируемые в [10], содержатся в приведенных выше (3), (4) и (9), выражающих механизм получения нового знания (knowledge discovery), формализуемого в системах ИИ как синтез познавательных процедур. Изолированное же рассмотрение дедукции и индукции может способствовать развитию формальных методов, но не проясняет механизма познания как инструмента рационального аспекта сознания.

Заметим также, что способность к пониманию [9] есть следствие взаимодействующих способностей (1), (3),(4) - (12), сформулированных выше.

Напомним структурную схему, характеризующую человеческое сознание: сознание = система знаний + мышление + субъективный мир личности (СМЛ).

Функционирование сознания состоит во взаимодействии трех образующих его подсистем, но различные состояния сознания связаны с приоритетами актуализации его подсистем и возможных их комбинаций, например, актуализация системы знаний и мышления в виде рассуждений, реализующих способности (1) – (13) при фоновом участии СМЛ образуют интеллектуальную деятельность – функционирование рационального интеллекта (приоритет участия левополушарного мозгового процесса [1]). Актуализация же системы знаний (в особенности хранимой в ней подсистемы образов) и СМЛ при фоновом участии мышления образует художественную деятельность с преобладанием интуиции.[2]

Неактивное состояние сознания есть некоторый внутренний разговор, скорость которого превышает скорость превращения его результатов в связную речь (можно предположить, что в этом состоянии сознания приоритет имеет правополушарный мозговой процесс [1]).

Интуиция (инсайт, озарение) является труднообъяснимым (и даже таинственным) явлением сознания. Интуиция является продуктом интегративной психической деятельности с обязательным влиянием системы знаний и СМЛ.

Чрезвычайно трудно экспериментально изучить роль интуиции в интеллектуальной деятельности человека в силу ее интегративности, т. е. зависимости от всей психической жизни человека. Анри Бергсон, характеризуя сознательную жизнь человека, выделял в ней ведущую роль интуиции: «…интуиция есть сама сущность духа и, в известном смысле, сама жизнь: интеллект высекается в интуиции путем процесса, подражающего тому, который породил материю. Так выявляется единство духовной жизни. Познать его можно только войдя в интуицию, чтобы оттуда идти к интеллекту, ибо от интеллекта никогда нельзя перейти к интуиции» [11, стр. 239]. Американский логик Д. Майхилл говорил, что интуиция порождает формализацию, а формализация уточняет интуицию.

Место интуиции в сознательной деятельности человека можно изобразить посредством «четырехугольника сознания»:

Представляется естественным считать, что интуиция является эмерджентным явлением сознания, относящимся к СМЛ и зависящим от правополушарной мозговой деятельности.

Прояснение идей сознания, интеллекта и мышления можно попытаться осуществить с точки зрения архитектуры и функциональных характеристик интеллектуальных систем, представляющих артефакты сознания и имитирующих рациональное принятие решений.

Компьютерную систему, имитирующую способности (1) - (13) посредством приводимой ниже архитектуры, будем называть интеллектуальной системой (ИС). ИС = информационная среда + Решатель задач + интерфейс (комфортный для пользователя), где иформационная среда = база фактов(БФ) + база знаний(БЗ), Решатель задач = Рассуждатель + Вычислитель + Синтезатор. БФ содержит представления отношений, характеризующих предметную область, которым соответствуют элементарные высказывания с истинностными значениями «фактически истинно», «фактически ложно», «неопределенно».[3]