Реферат: Классический опыт академика Павлова
В работе приводится критика фундаментальных основ общепризнанной ныне физиологии высшей нервной деятельности.
Даётся сравнение с теорией эмоциональной кибернетикой (2005г), решающей, по сути, те же задачи, но на основе иной концепции, и более эффективно.
Предназначено для одной знакомой студентки, …ну и для всех, кому интересно.
Мамонт
физиологии высшей нервной деятельности
и
теория эмоциональной кибернетики.
Успешной сдаче экзамена по физиологии высшей нервной деятельности одной моей знакомой посвящается…
^ Классический опыт академика Павлова.
Очередной эксперимент светилы медицины, будущего лауреата Нобелевской премии (1904), всемирно известного учёного, академика Павлова – подходил к завершению. График количества выделенного секрета в функции номера опыта явно терял крутизну, приближаясь к горизонтали. Дальнейшие опыты в этой серии явно уже не имели смысла.
"Ну, тут всё ясно" – подумал будущий академик (пока ещё чл.-корр.) – "Как и предполагалось. Ещё один последний опыт – и достаточно. Подтверждение теории убедительное".
Он поджал левой рукой подбородок с окладистой бородой, немного выпятив его вперёд, и какое-то время ещё смотрел на график, лежащий сверху других бумаг на столе справа.
На глаза попался новый номер "Петербургских ведомостей". "Что век грядущий нам готовит?" – почему-то риторически перенёсся он мыслями к идеям русских революционеров-демократов, взгляды которых были ему близки.
"Это потом. Сейчас надо сходить в лабораторию посмотреть самому" – решил он, откладывая перо на массивный бронзовый чернильный прибор.
Камера, в которую была помещена собачка с вживлённой фистулой, была звуко- и светонепроницаема. Это сделали, когда заметили, что условный рефлекс у собачек вырабатывается на массу не учитывавшихся факторов, мешающих "чистому" опыту: например на звук шагов, позвякивание посуды. Сейчас в камере была только кормушка, лампочка и звонок.
– Здравствуйте Иван Петрович – поприветствовал академика его ученик.
Павлов не спеша, кивнул головой:
– Доброе утро, голубчик. Как у нас дела?
– Всё готово. Сейчас будет звонок.
Академик прильнул к смотровому глазку. Ученик щёлкнул тумблером звонка. Собачка встрепенулась и посмотрела на звонок. Потом отвела взгляд и положила мордочку на пол. Звонок продолжал звенеть. Ушки у собачки оставались напряжёнными, но… Но слюна не выделялась.
– А слюна не выделяется – как бы про себя констатировал академик Павлов.
Ученик посмотрел во второй смотровой глазок. Звонок продолжал безуспешно звенеть.
Стало ясно, что что-то не так.
– Вы ничего не забыли? – обратился академик к ученику.
– Вроде нет… Иван Петрович – не очень уверенно и немного виновато ответил растерявшийся ученик.
– Хм… – задумался академик. Он открыл дверцу камеры и осмотрел собачку. – Вроде здорова.
"Собака не часы. И не авто. Сложный механизм. Но одно отклонение из серии ничего не решает. Это понятно каждому" – заключил про себя великий учёный.
– Проверьте всё голубчик. Повторим через час – принял решение академик и, задумавшись, направился к выходу.
Когда за начальством закрылась дверь, к ученику вернулось критическое мышление, и включился альфа ритм.
"Бог ты мой! Я же забыл положить корм в кормушку!" – осенило его. – "Ну и что?" – стал он себя оправдывать. – "Корм кладётся задолго до звонка. Слюноотделительный рефлекс наработан и должен действовать на звонок. А его нет!".
Ученик пристально посмотрел на собачку.
– "Так что ж, значит, ты всё время помнила, что кормушка не лязгала, и сделала вывод, что корма там нет? А ты не так глупа! Действительно, звони – не звони, а раз в кормушке нет корма, то нечего и слюну без толку пускать. Какой тут рефлекс! Небось, если бы я пробирку забыл к тебе привесить, пускала бы слюну, как миленькая!".
Ученик с уважением посмотрел на маленькую собачку.
– "А может всё сложнее, и теория условных рефлексов вообще не верна?" – мелькнула в его талантливой голове крамольная мысль.
Через некоторое время ученик уволился из физиологической лаборатории института экспериментальной медицины. Ему было жалко собачек. Впоследствии он спился и умер.
^ Основа физиологии ВНД.
Можете не обращать внимания на этот маленький рассказик, который написан лишь для зацепки за тему. Это фантазия, но описание классического опыта и его сбоя соответствует действительности.
Понятие рефлекса берёт начало ещё с Декарта (17-й век), хотя сам термин появился лишь в следующем веке. В принципе, это уже была модель системы с обратной связью, как сказали бы сейчас технари. Или рефлекторная дуга – как сказали бы физиологи.
Затем были работы Сеченова посвящённые безусловным рефлексам, а в 20-м веке – работы Павлова, посвящённые уже условным рефлексам.
Перейдя за вторую половину жизни, Павлов ставил перед собой уже более глобальные вопросы, чем просто изучение условий возникновения рефлексов. Вопрос заключался в том, что нами управляет? Не слюноотделением, а высшей нервной деятельностью? Что нами движет, и как это работает? Ответ – рефлексы.
Эта концепция в данное время общепризнанна и положена в основу учения о высшей нервной деятельности. Её разрабатывали тысячи и тысячи учёных планеты, защищая кандидатские и докторские. Преподаётся она сейчас в школах и ВУЗах и, в данное время, считается студентами абсолютно непоколебимой.
Однако, уже четверть века назад были накоплены множественные экспериментальные данные, которые заставляют физиологов пересматривать классическую теорию рефлексов. Сравните, например, высказывание Г. Миллера (1960 г.) и высказывание Н. Ю. Беленкова (1980 г.). Г. Миллер: "подвергать сомнению существование рефлекторной дуги могло бы означать то же самое, что отрицать наличие тонких кишок или насмехаться над продолговатым мозгом". А вот спустя 20 лет, Н. Ю. Беленков (это уже наш профессор, очень толковый мужик, член-корр. АМН СССР с 1968 г.): "на данном этапе наших знаний об условном рефлексе мы не можем удовлетвориться элементами классической рефлекторной дуги. При этом мы не отходим, однако, от рефлекторного принципа при интерпретации произвольных форм поведения".
Я полностью согласен с первой частью этого высказывания, но не могу согласиться со второй, даже с поправкой на другую трактовку рефлекса, поскольку теория эмоциональной кибернетики переворачивает вообще всё вверх ногами.
^ Техника 20-го века.
В 20-м веке физиологи продолжали резать собачек, оправдывая этот ужас интересами науки в интересах людей. Результатом этой деятельности стало – постановка памятника Собаке. (Шучу. )
Одновременно с этим шло развитие ничего об этом не подозревающей техники, в которой также можно выделить две глобальные ветви, развивающиеся сначала относительно независимо, но к нашему времени слившиеся в неразрывное единство.
Первая ветвь – это развитие машин и механизмов. В 19-м веке впервые появились промышленные системы управления с обратными связями, например: регулятор скорости вращения вала паровой машины, изобретённый у нас в России Ползуновым. Безусловный рефлекс в гомеостазе – как бы это назвали физиологи.
По мере усложнения технических систем требовались всё более серьёзные средства их защиты и средства их управления. Бурно начала развиваться автоматизация. Всё чаще появляется электропривод с системой подчинённого регулирования, и т. п. Система управления с обратными связями по ошибке – сейчас уже почти вульгарность.
В военной сфере широко распространились следящие системы. Особенно в ПВО, РВ, РЛС.
Развитие производства привело к появлению станков ЧПУ и роботов, которые постоянно совершенствовались. Появились самообучающиеся и самоорганизующиеся системы. А, например, в начале 80-х, если мне память не изменяет, впервые появились промышленные роботы, обладающие техническим зрением и системой распознавания образов, позволяющие брать манипулятором заготовки из неупорядоченной тары. Но это уже на стыке со второй ветвью развития техники 20-го века.
Вторая ветвь – это вычислительная техника. Механический арифмометр был изобретён Паскалем ещё в 17-м веке. Но всерьёз всё началось с развития средств связи. Возникла необходимость защиты передаваемой информации и преодоления этой защиты (криптография). Появились шифровальные и дешифровальные машины. Другая задача заключалась в создании автоматических релейно-контактных телефонных станций. Потом появились компьютеры.
Компьютерная техника развивается сейчас с огромной скоростью. Матобеспечение тоже. Думаю, что шахматный матч между представителем человеческой расы и компьютером, состоявшийся в прошлом году, был последним на Земле. Точнее последним в том смысле, что чемпион мира (по версии людей) ещё смог полтора раза обыграть машину.
Вообще, эта тема совсем не безобидна, и от неё веет холодком. Уже сейчас японские андроиды (человекоподобные роботы) могут не только ходить, но и прыгать. Они видят, слышат, и даже могут вести несложную беседу. Пака быстродействия компьютеров, как ни странно, не хватает для обеспечения моторики, хоть сколь-нибудь приближающейся к человеческой. Но это временно. Главное, что роботам дали мозги, которые будут совершенствоваться.
И это только цветочки. Мы ещё не знаем, что происходит в секретных лабораториях. Теоретически ничто не запрещает создание живых электронных систем, не только обладающих мощным интеллектом, но и чувствующих, переживающих, и в этом плане ничем не уступающих человеку. Теоретическая база, по крайней мере, разработана. И через некоторое время мы можем столкнуться с проблемой, покруче термоядерной бомбы. Клонирование овечки Долли (а в дальнейшем и людей) покажется детской шалостью.
Кибернетика.
В 1948-м году произошло одно из важнейших событий в истории нашей цивилизации: Норберт Винер опубликовал свою знаменитую книгу "Кибернетика". Появилась новая научная дисциплина, задачу которой Винер определил, как: "наука об управлении и связи в животном и машине".
Сейчас уже существует чёткое понимание, что такое жизнь, что такое живое и что неживое. И согласно этому пониманию, элементная база, на которой построено живое существо (или машина) – не имеет значения. То есть, живое существо может быть построено на белковой основе и в виде системы клеток, как мы привыкли, или может быть сделано из стали, напичканной электрикой и электроникой.
Соответственно и элементная база системы управления значения не имеет. Будь то, скажем, нейронный мозг (50 млрд. нейронов, 5 тысяч синапсов на нейрон, частота 500 Гц.) или суперкомпьютер (система процессоров, ММХ, 32-разрядные, 5.000.000.000 Гц.). Имеет значение лишь программное обеспечение, заложенное в эти суперсистемы.
Самое простое управление – это программное, без обратных связей. Например – унитаз (как всем известный пример). Нажали кнопку – и вылилась порция воды. Качество исполнения не контролируется. Самое сложное управление – это эмоциональное. Хотя тоже ничего особо сложного: всего лишь пять специализированных программных модулей, управляющих мыслительными процессами (работой интеллекта).
Объект управления для кибернетики значения не имеет. Это может быть трактор, или целая огромная страна. При этом интересно, что сложность системы управления страной может быть очень низкой, или вообще примитивной. Не сложнее управления в дождевом черве, или в том же тракторе. Например, при тоталитарном управлении страна превращается в машину. Отличие состоит лишь в том, что в подобном случае мы имеем дело со "сложной системой" – то есть с системой, элементы которой сами являются системами. А сейчас управление в России аналогично управлению в организме, в котором нарушен гомеостаз, идёт массовое отмирание клеток, а в мозге жирует раковая опухоль с метастазами по всему организму. Жизнь поддерживает нефтяная капельница.
Главная проблема не в принципах управления страной, а в формулировке цели управления. Эта задача выходит далеко за рамки кибернетики и в кибернетике не решается.
Но это отдельная тема. Собственно говоря, я это лишь к тому, что с точки зрения кибернетики самая сложная задача – это не управление странами, а управление в человеке – эмоциональное управление.
В СССР кибернетика приживалась с трудом. Да так толком и не прижилась. Почему с трудом? Во-первых, у нас было учение Павлова, которое, якобы, итак всё объясняло. Даже можете прочесть в нашей литературе, что кибернетика основывается на учении Павлова о рефлексах. Вот уж нет! Хотите мгновенный пример? Только что старый институтский товарищ позвонил – выпить хотел. Я ему сказал, чем сейчас занимаюсь, а он в ответ спрашивает: "А что такое рефлексы?". И это инженер по специальности "автоматизация". Это не потому, что он плохой инженер. Знает он прекрасно, что такое рефлекс. Просто нам это не нужно. Вот и я сам пишу, и думаю: "Какого чёрта на ерунду время трачу? Лучше бы чертежи "Тузика-4" заканчивал". Это я зря, конечно. Дело неплохое. Хоть никому и не нужное, как всегда.
Во-вторых, кибернетика в управлении государством нам была не нужна. У нас было Марксистко-ленинское учение и Сталин. А потом Хрущёв. С 30-х годов академик Л. В. Канторович (математик, Нобелевская премия по экономике 1974г.) пытался что-то сделать, да так и не смог (не дали). А сейчас – и вовсе мрак.
Когда мы поняли, что сильно отстаём, кибернетику пришлось признать. Но и тут мы пошли своим путём. Дело в том, что понятие "управление" тесно связано с понятием "информация". Но информация – это подчинённый фактор. И если на Западе чисто информацией занимались специальные дисциплины, скажем, информатика, то у нас это дело было включено в понятие кибернетики. А напрасно. Со временем все забыли первоначальное предназначение кибернетики, которая у нас превратилась практически в раздел математики.
В названии "Теория эмоциональной кибернетики" термин "кибернетика" используется в первоначальной трактовке. В той, как это определил её основоположник, Н. Винер.
^ Безусловные рефлексы.
Унитазный бачок – устройство (организм), содержащее три безусловных рефлекса. О первом (слив воды) уже говорилось. Рецептор (кнопка) активизирует безусловную реакцию на внешний раздражитель, который должен длится некоторое время. К более коротким раздражителям он индифферентен. То есть, мы имеем дело с так называемым суммационным рефлексом.
В филогенезе некоторые виды этих организмов приобрели второй рецептор. Но поведение осталось жёстко детерминированным. И хотя обстановочная афферентация по-прежнему отсутствует, но появилась доминантная мотивация.
Второй и третий рефлексы – рефлексы на сохранение. (По классификации российского физиолога А. Д. Слонима.) Второй – пищевой (потребление воды при её недостатке и доступности). Интересной особенностью является отсутствие драйв-рефлекса. Третий – гомеостатический, то есть, направлен на поддержание заданных параметров внутренней среды данного организма (уровня воды).
Во бред! И зачем я издеваюсь?
Безусловные рефлексы безусловно есть. В первую очередь это различные внутренние предохранители и регуляторы. Скажем, регулирование частоты сокращений сердца и дыхания в зависимости от нагрузки, или отдёргивание руки при боли, зажмуривание глаз при ярком свете и т. п. В технике – то же самое.
Когда речь идёт о биологических киб. системах, то эти рефлексы можно называть биологическими. Но в общем случае лучше использовать термин "витальные". Эти рефлексы присутствуют в системах любой сложности, начиная от простейших устройств и заканчивая человеком. По своей сути – это программы автоматики низшего уровня. Например, сердце, отделённое от организма, иногда может продолжать какое-то время самостоятельно биться. В состоянии летаргического сна, или при смерти мозга – тело может самостоятельно продолжать функционировать наподобие растения.
Есть и вторая группа безусловных рефлексов. Эти рефлексы могут запускаться определённой совокупностью не внутренних, а внешних факторов. Например, при появлении некоего движущегося объекта определённой формы, размера и окраса. Если данный объект распознан, то он может быть идентифицирован, как пища, опасность, или как не имеющий значения. Соответственно, запускается рефлекс охоты (при наличии голода), или рефлекс спасенья. Первый случай можно обозвать пищедобывательным рефлексом, а второй – оборонительным. Но с этой второй группой рефлексов уже всё сложнее, и не однозначно. Что по этому поводу говорит теория эмоциональной кибернетики (ЭК) – смотрите в следующем подразделе.
Очевидным является существование защитного рефлекса. Например, при опасности жук зарывается в песок. То есть, внешний фактор тут же запускает соответствующую программу.
Вполне логичным также выглядит появление исследовательского безусловного рефлекса, цель которого, например – изучение местности. Он может включаться, скажем, в "свободное время". Действительно, киб. существу не мешает заранее знать, где при необходимости можно найти питание, а где спрятаться.
Теория ЭК в принципе не против этого рефлекса. Скажем, в случае беспорядочного полёта мухи в комнате. Но в случае, скажем, мыши, обследующей ту же комнату и последовательно обнюхивающей все углы, полагаю, такого объяснения её поведения уже недостаточно.
Безусловные рефлексы, запускаемые внешними факторами, в ряде случаев используются в относительно простых киб. системах, типа насекомых. Но по мере дальнейшего усложнения киб. систем эти рефлексы начинают мешать. Появляются более совершенные методы и, соответственно, системы управления, способные решать те же задачи боле гибко, более эффективно. Это уже не жёстко генетически заданные программы. Соответственно, безусловные рефлексы этой группы по теории ЭК исчезают, и у человека их нет. У высших киб. систем остаются опять лишь рефлексы, обеспечивающие низшую автоматику управления, то есть витальные. Физиология высшей нервной деятельности (ВНД) так не считает.
Это бы – ещё ладно. Не так важно. Но в физиологии ВНД предполагается, что есть и другие огромные группы безусловных рефлексов. И тут начинаются первые серьёзные противоречия между двумя теориями: физиологией ВНД и теорией ЭК.
По физиологии ВНД у человека, кроме безусловных рефлексов, рассмотренных выше, имеются ещё две больших группы рефлексов: социальные и идеальные. По разным классификациям они называются по-разному, но суть та же. Без наличия рефлексов этих двух групп всё здание физиологии ВНД рухнет, поскольку объяснить сложную мотивацию в этих группах кроме как причислить её к безусловным рефлексам, заданным генетически, она не может. У них (физиологов) просто нет другого выхода и других механизмов. На самом деле, это вопросы горазд да более высокого уровня, чем безусловные рефлексы. Но вполне решаемые без привлечения последних.
Ещё одно, но не столь существенное противоречие двух теорий – это определение инстинкта. По физиологии ВНД, инстинкт – разновидность рефлекса. Тот же рефлекс, только более сложная программа. Есть половой инстинкт, материнский (родительский), миграционный, и ещё некоторые другие (в онтогенезе, например, игровой).
По теории ЭК, рефлексы и инстинкты – принципиально различные вещи. Рефлексы осуществляют эгоистическую функцию живого организма, а инстинкты превращают живое существо в робота. При их реализации живым является не отдельный организм, а целая популяция. Например, муравейник. Есть рабочие муравьи, есть солдаты. Это из-за инстинктов. Инстинкт солдата отключает рефлексы самосохранения. Цель – защита муравейника, как единого живого организма.
Чем более совершенной является киб. система, тем меньше у неё инстинктов. Тут та же ситуация, что и с рефлексами. У человека, на мой взгляд, есть только один инстинкт – половой. Даже материнского инстинкта, думаю, нет, поскольку наблюдается слишком много примеров его отсутствия. А сочувствие и нежность к ребёнку легко объясняются другими, более сложными механизмами управления.
Больше в этой работе об инстинктах говориться не будет.
Итак, по теории ЭК, в отличие от физиологии ВНД, у человека есть только витальные безусловные рефлексы, обеспечивающие низшую автоматику.
^ Витальные сигналы управления.
По традиции, сейчас должен был бы идти подраздел, посвящённый условным рефлексам, как идее продолжения и развития безусловных рефлексов. А вот – и нет. Почему? Потому, что данная работа – не учебник по физиологии. Скорее – наоборот. Её цель – не дать знания по физиологии ВНД, а разрушить их у того, у кого они есть, и останки этих знаний соединить в другую систему. Или хотя бы посеять сомнение в истинности рефлекторной теории.
Кроме этого, просто такова логика изложения по теории ЭК, а я, естественно, на её стороне. Сначала были витальные безусловные рефлексы, а теперь переходим к витальным потребностям, которые продолжают функции витальных безусловных рефлексов, но рефлексами по теории ЭК уже не являются. А к условным рефлексам ещё вернёмся.
Любое управление начинается с сигналов датчиков (рецепторов). Все датчики можно поделить на две группы: реагирующие на состояние организма и реагирующие на окружающую среду. Сейчас нас интересуют первые, но не все. Часть датчиков этой группы обслуживает витальные безусловные рефлексы низшей автоматики, о которых уже говорилось.
Но есть и другие. Например, реагирующие на температуру кожи и тела (жарко-холодно), содержание в крови вен и артерий глюкозы (для сравнения этих показаний) и заполненость желудка (голод-сытость), заполненость резервуаров отходов, и т. п. Назначение этих датчиков – выработка сигналов управления для системы высшего управления. На уровне внутренних рефлексов, обеспечивающих гомеостаз, эти вопросы решить невозможно.
Особенность данных сигналов в том, что в случае их игнорирования, организм погибает. Поэтому их, по традиции, можно назвать витальными управляющими сигналами (от лат. vitalis – жизненный). Можно ли их назвать витальными потребностями? Можно, но разве что для простоты. На самом деле, потребности – вещь более сложная.
^ Витальные потребности в физиологии ВНД.
В физиологии ВНД традиционно рассматривается триада: потребность-мотивация-эмоция. Студентам это даётся в последнюю очередь и, как бы, в "нагрузку", для "полировки" знания. Основное внимание уделяется рефлексам, на базе которых всё и "объясняется". Но эта тенденция постепенно меняется, поскольку классического взгляда на рефлексы явно недостаточно. Профессор Н. Ю. Беленков, о котором я говорил, уже ставил указанную триаду плюс память плюс функциональную систему академика Анохина во главу угла. Но радикально ещё не действовал.
В теории ЭК эмоция и потребность – уже полностью, концептуально основные понятия. Рефлексы – второстепенные, вспомогательные, без которых вообще можно в принципе обойтись.
Вернёмся, однако, к мотивации. Поскольку физиологи пока не пришли к единому определению этого понятия, то я выбрал бы такое, которое подходило бы и к теории ЭК. Мотивация – причина действия. И всё. На витальном уровне – это как раз витальные сигналы управления, о которых только что говорилось. Например, пищевая мотивация – это сигналы датчиков, контролирующих состав крови (если по теории "голодной крови").
Но определения мотивации в физиологии ВНД есть и другие. По максимуму, в мотивацию могут быть включены как витальные управляющие сигналы, так и потребности с программами рефлекторных действий.
Что такое "потребность"?
У физиологов определения часто очень расплывчаты, и я, например, по большому счёту, не могу добиться в данном вопросе толку ни от одного учебника. Самой доходчивой, на мой взгляд, является рекомендация проводить синхронизацию между потребностями и безусловными рефлексами всех типов. (Только что испытал шок: попробовал найти определение потребности в учебнике по физиологии 1968 г. И что же? Не поверите! Во всём учебнике нет ни одного слова "потребность" и ни одного слова "эмоция"! Так что, старые учебники даже не открывайте.) А вот, пожалуйста, смотрите энциклопедическое определение: "потребность – нужда или недостаток в чём-либо необходимом для поддержания жизнедеятельности организма….". Масло масляное.
Воспользуемся определением, данным академиком П. В. Симоновым в статье "Междисциплинарная концепция человека: потребностно-информационный подход", написанной им в 1988-м году:
"Потребность – специфическая (сущностная) сила живых организмов, обеспечивающая их связь с внешней средой для самосохранения и саморазвития, источник активности живых систем в окружающем мире. Благодаря нейрофизиологическому механизму активации следов (энграмм) внешних объектов, способных удовлетворить имеющуюся у организма потребность, и тех действий, которые ранее приводили к ее удовлетворению, потребность трансформируется в мотивацию, становится «опредмеченной» потребностью".
После превращения потребности в мотивацию, запуск мотивированного действия производим по схеме функциональной системы академика Анохина (1968г.). Если мотиваций несколько, то далее – выбор доминанты, обстановочная и пусковая афферентация, соответственно команда на исполнение программы действия, обратная афферентация по результату. Возможен переход к другой программе, если цель не достигнута.
Это обычная система с обратной связью. А точнее, учитывая возможность самостоятельной смены программы, по классификации систем автоматического управления – самоорганизующаяся система. Это более высокий класс систем автоматики по сравнению с управлением по жёсткой программе – аналога рефлекса.
Отдельно витальные потребности в физиологии ВНД не рассматриваются. Они рассматриваются в едином ряду с прочими группами потребностей.
^ Витальные потребности в теории ЭК.
Витальные потребности в теории ЭК существенно отличаются от остальных потребностей. Не только потому, что они базовые, а потому, что в их основе – витальные управляющие сигналы. А у других потребностей – эмоциональные. Витальные потребности, пожалуй, имеет смысл рассмотреть подробно.
Живые существа устроены так, что к каждому витальному сигналу управления в общем случае генетически прикрепляются ещё две вещи, входящие, так сказать, в комплект поставки. Это программа действий, позволяющая устранить конкретный управляющий сигнал, и описание объектов окружающего мира, которые можно при этом использовать.
Что это за соответствующие потребностям программы? Каждой витальной потребности соответствует один или несколько рефлексов (программ), обеспечивающих её удовлетворение. Например, потребности, извините, "отлить" соответствует вполне определённая физиологическая программа, осуществляющая этот процесс в случае, если дана команда на её исполнение. Это одна из самых простых потребностей, поэтому я её и привожу. Потребности "есть" соответствуют жевательные, глотательные и пр. программы.
По терминологии физиологии ВНД, сочетание витального сигнала управления с соответствующей рефлекторной программой можно назвать драйв-рефлексом. Но лучше не надо. Лишние термины запутывают смысл.
Что за описание объектов окружающего мира, используемых в потребности? Это, например, генетически переданные образы съедобных продуктов у насекомых.
Предположим, управляющий сигнал поступил. Что с ним делать дальше? Включить соответствующую программу? В ряде случаев так и делается. Например, если грудной ребёнок хочет писать, то это он тут же и делает.
Но это скорее исключение, чем правило. Например, вылупившихся в гнезде птенцов перепеленать, как грудных детей, некому. А чистота в гнезде необходима из соображений гигиены. Поэтому мочевыделительную программу сразу запустить нельзя. Перед этим запускается целый комплекс других программ: сначала запускается программа ориентации в окружающей среде, затем двигательная. Но этих программ тут не хватит. Необходимо выбрать траекторию движения. Ведь движению могут мешать, скажем, другие птенцы. Поэтому подключается специальное устройство, которое решает эту задачу по ситуации – интеллект. (Определим: интеллект – устройство для решения задач.) Только потом включаются двигательные программы, и птенец перемещается на край гнезда, чтобы справить нужду за его пределы. И только теперь включается специализированная программа, прикреплённая к витальному управляющему сигналу (мочевыделительная).
Итак, потребность удовлетворена. Но это не рефлекторное действие, поскольку рефлекс – суть действия по жёсткой программе. А в данном случае пришлось использовать интеллект.
^ Витальная потребность в теории ЭК – это витальный сигнал управления, плюс целевой образ. Прикреплённая к сигналу управления его специализированная программа (безусловный рефлекс) в понятие витальной потребности не входит.
Что такое образ (пока без "целевой")? Предположим, гусеница вылезла из кокона. Генетически в неё уже заложен образ листика, который с какой-то мерой абстракции (не фотографически, а именно абстрактно, условно), имеет определённую форму и цвет. И описаны его свойства, важные для гусеницы. Например, то, что это пища.
В качестве пищи для неё могут быть описаны и другие объекты, скажем – узкие травинка.
Хранятся образы в специальном банке образов. В него помещены абстрактные образы различных объектов окружающего мира с описанием значимых для киб. системы их свойств.
Банк образов в той или иной форме присутствует в любой мало-мальски развитой киб. системе, от насекомых до человека. Без этой штуки вообще ничего не будет работать. Например, банк образов используется при реализации функции зрения для распознавания образов в окружающей среде. В технике так же.
Итак, гусеница может осмотреться, и распознать в окружающей среде объекты, идентифицируемые, как пища. Но этого мало, и начинается всё не с этого.
Генетически гусенице переданы не только образы объектов окружающего мира, но и абстрактные образы ситуаций, например: образ листика или травинки (абстрактно пищи) рядом с челюстями. Такой образ можно назвать целевым. И этот образ связан с витальным сигналом управления – голодом.
После того, как на входе интеллекта гусеницы появляется управляющий сигнал голода (а она голодна всегда ), заставляющий интеллект начать работать, из банка образов вытаскивается образ еды рядом с челюстями, который жёстко связан с сигналом голода. Это и есть витальная потребность.
Интеллект получил цель (целевой образ). Далее интеллект должен привести реальную ситуацию в окружающем мире к ситуации, заданной в виде целевого образа потребности. Как он будет это делать – это его дело. Вероятно, стандартным образом: сначала включит программу зрительного поиска (поискового рефлекса), затем, если образ еды будет обнаружен – рассчитает траекторию движения к этому объекту. Затем – включит двигательную программу (двигательный рефлекс). Когда еда окажется рядом с челюстями, включится программа откусывания, далее – пережёвывания (жевательный рефлекс), затем программа глотания (глотательный рефлекс), и т.д.
Вообще, надо заметить, термин "рефлекс" использовать в теории ЭК крайне неудобно. Он вуалирует смысл. Горазд да удобней, использовать термин "программа" с указанием, что её запускает и с какой целью. Тем более, что одни и те же программы могут использоваться по разному назначению. Не случайно термин "рефлекс" не используется в технике.
Интеллект в своей деятельности ничем не ограничивается. Может использовать стандартную программу, если этого достаточно, а может придумать многоходовую последовательность. Лишь бы его мощности на это хватало. И это не рефлекс.
Чем более развита и совершенна киб. система, тем меньше целевых образов в витальных потребностях передаётся генетически. Например, у насекомых, генетически передаётся полный набор целевых образов в витальных потребностях. Сразу после рождения они, например, уже знают, что является пищей, а что нет. Но и за рамки этих образов они выйти не могут.
У высших киб. систем количество передаваемых целевых образов крайне ограничено. Например, грудной ребёнок, если голодный, будет орать, и ничего не сможет сделать. И может умереть от жажды рядом с тазом воды. Это потому, что у него только один пищевой целевой образ – сосок.
Высшие киб. существа требуют обучения. Банк целевых образов формируется извне. Например – родителями. Если это не будет сделано, то существо погибнет. Например, если человек воспитывался в семье волков, то для него не существует другой пищи, кроме сырого мяса. Он может умереть от голода среди фруктового сада, если, конечно, не поймает, скажем, мышь. Валяющееся рядом на земле яблоко идентифицируется им, как камень с отличительными признаками: "жёлтый", "круглый" и "не прочный". И не воспринимается, как пища.
Если не считать витальных рефлексов, о которых говорилось выше, и которые являются программами полной автоматикой низшего уровня, обеспечивающий гомеостаз, то витальные потребности являются изначальными, стартовыми элементами системы высшего управления. С них в теории ЭК эта система начинается и на них строится. А любые рефлексы имеют в ней лишь второстепенное, вспомогательное значение.
Кроме витальных потребностей есть и другие, которые являются надстройкой и имеют специальный механизм их обеспечения.
Память.
"Принцип целостности в деятельности мозга" Н. Ю. Беленкова (Москва 1980) – одна из двух его монографий. В ней убедительно (даже, избыточно убедительно) на огромном экспериментальном материале показано, что попытка выделить в мозге "центры управления", или топологически дифференцировать мозг по функциональным зонам – бесполезное занятие. Мозг работает, как единое целое. Он может перестраиваться, компенсируя потерянные или повреждённые свои части. И это очень удивительно.
То же касается и памяти. В мозге нет отдельных зон, в которых размещается память. Она – везде! Причём не разные её куски, а любое знание! Как голограмма. Можно отключить, грубо говоря, любой кусочек мозга, а память не потеряется.
Единственное объяснение такому феномену мозга, на мой взгляд, в том, что память находится не в мозге вообще. Она помещается в неизвестных науке полевых структурах, называемых, простите за ненаучный термин, душой. Там же помещается и вся система высшего управления. А функция мозга – обеспечение связи этой системы управления с белковым телом и низшая автоматика. Такой взгляд на вещи позволяет хоть как-то логично объяснить возможности повреждённого мозга восстанавливаться, поскольку главная (полевая) структура не повреждается. Под её управлением, насколько это возможно, восстанавливается нейронная сеть.
Этим же можно объяснить и гигантские объёмы нашей памяти. Вопреки существующему у некоторых физиологов мнению, что мы запоминаем только значимые события, факты говорят о другом. Например, под гипнозом люди могут вспоминать совершенно неосознанные детали событий и видеть прошлые события с фотографической реальностью. И это только то, что касается текущей жизни. Но ещё существует гипотеза реинкарнации. Известен случай, например, когда безграмотная женщина в больнице заговорила на никому не известном языке, который, как потом выяснилось, был древним, и уже ныне нигде не используемым.
Судя по всему, в нашей памяти каждое мгновение откладывается вся сенсорная информация плюс мысли и эмоции. Это гигантские объёмы, непрерывно нанизываемые на "нить времени". А если предположить, что мы живём не одну жизнь, то никакого мозга не хватит для хранения информации таких объёмов.
Побочный вывод из всего вышесказанного, это то, что изучение мозга – довольно бессмысленное занятие. А учитывая методы физиологов (например, экстирпация) – ещё и бессмысленно жестокое. Для понимания работы мозга всё это мало что даёт.
Представьте, например, что вам дали компьютерный ЧИП, и попросили разобраться, что это такое и как работает. Да вы его хоть по молекулам разберите – ничего н
еще рефераты
Еще работы по разное
Реферат по разное
Научная Элита
18 Сентября 2013
Реферат по разное
Соляная пещера что это? Галотерапия – метод лечения и реабилитации, основанный на использовании искусственно созданного микроклимата соляных пещер и применении естественных природных факторов
18 Сентября 2013
Реферат по разное
Республики Беларусь
18 Сентября 2013
Реферат по разное
1901 беринг эмиль фон
18 Сентября 2013