Одним из наиболее существенных путей расширения функционального диапазона НС, а также повышения их эффективности для традиционных задач является более целенаправленное использование в моделях механизмов и принципов организации мозга. Обоснованием этого служит достаточно экономная реализация функций в мозге, пока не доступная для самых совершенных супер-ЭВМ. В мозге, как и в любой сложной системе, процесс функционирования представляет собой совокупный результат работы его элементов и способов их взаимодействия. Оба эти фактора находят свое отражение в системной работе мозга.
В настоящее время становится очевидным, что успех разработки нейрокомпьютеров и интеллектуализации ЭВМ нового поколения в значительной степени определяется успехом работы над созданием нового класса базовых элементов с использованием данных о работе мозга. В первую очередь, это касается усложнения архитектуры, простанственно-временного распределения процессов в самом базовом элементе и расширении его функциональных возможностей. Поэтому актуальна необходимость в новом взгляде на перераспределение основных функций обработки информации между самими базовыми элементами нейрокомпьютера и сетевыми ресурсами в сторону увеличения логической нагрузки на базовые элементы.
Это связано с тем, что только в самое последнее время, на основе данных практической нейрофизиологии появилась возможность выделить из огромного числа процессов в мозге небольшое их количество наиболее значимых для переработки информации и выполнения сложных функций принятия конечных решений. Минимально необходимый набор структур, обеспечивающих эти процессы, значительно сузился и вследствие установленных ограничений существующих ЭВМ, которые не могут быть преодолены в настоящее время без использования свойств работы мозга. Кроме того, широко практикуемые однородные структуры искусственных НС на формальных нейронах не используют в полной мере возможностей реальных нейронов: их разнотипность, свойства распределенной и параллельной работы, многоуровневую иерархическую структурированность и соподчиненность в организации базовых структур головного мозга.
Из огромного числа данных о деятельности мозга, по-видимому, наиболее близко к решению проблемы интеллектуализации разрабатываемых ЭВМ относятся факты о механизмах и принципах элементной и сетевой организации процессов и функций в коре больших полушарий (КБП). Это определяется ее функциональной значимостью и уровнем современных данных о конкретных механизмах ее работы. Известно, что КБП является основным субстратом выполнения высших функций, определяющим уровень интеллекта личности.
В настоящее время накоплен и в значительной мере систематизирован экспериментальный и теоретический материал об элементарной организации корковых функций.
Все это дает основания предполагать, что данные о работе высшего отдела мозга могут иметь существенное значение и для идеологии создания нейрокомпьютеров, и для конструктивных решений отдельных их блоков.
В плане общего подхода к моделированию нейрокомпьютера существенно то, что по мере накопления фактов о морфологии, цитохимии и нейрофизиологии появляется все больше путей для перехода от вероятностных к детерминированным сетям корковой деятельности, основанных на данных об архитектурных принципах организации КБП. На основе этих данных все четче прослеживается связь особенностей функций КБП с конкретной спецификой ее элементов и связей. Это позволяет уже на исходной стадии моделирования решать принципиальный вопрос о соотношении функциональных нагрузок отдельного элемента и сети в целом, определяющим саму стратегию разработки нейрокомпьютера.
На практике этот выбор связан, прежде всего, с определением набора функций и свойств базового элемента и зависит как от уровня технической базы, так и от конструкторского решения их реализации. Обоснованием пересмотра концепции базового элемента нового типа являются данные практической нейрофизиологии, выявившие необходимый минимальный набор базовых свойств реальных нейронов, обеспечивающий реализацию основных информационных функций мозга у животных и человека. В соответствии с этими данными. В задаче создания новых поколений интеллектуальных вычислительных систем и задаче развития робототехники путь интеллектуализации за счет введения квазибиологических автоматов, в конечном счете, окажется технически и экономически более целесообразным направлением по сравнению с введением элементов интеллекта на основе информационно-логических методов.
Для того, чтобы интегрировать эти навязанные биологией наблюдения в логичные теоретические рамки, необходимо также найти некартезианское концептуальное пространство для размышлений о жизни и разуме, пространство в рамках строгой непрерывности. К счастью такое пространство существует в концепции Аристотеля.
Все еще картезианская
Будет очень полезно на некоторое время сконцентрироваться на одном специфическом спорном вопросе, по которому расходятся ортодоксальная и биологическая наука о мышлении, а именно выражение соотношения которое существует между нейробиологическими/биохимическими свойствами живых организмов с одной стороны и мышлением с другой стороны. Различие в этом вопросе может быть объяснено тем фактом, что два вида науки о мышлении сформированы в радикально различающихся философских концепциях. В целом биологическая наука о мышлении наиболее органично ложится в рамки общей аристотелевой концепции, в то же время у ортодоксальной науки о мышлении наблюдаются картезианские корни.
Любой, кто даже не проявлял особого интереса к философии разума, знает, что Декарт считал мыслимое и физическое двумя различными, но взаимодействующими онтологическими реальностями. Однако другой вклад, сделанный Декартом в изучение разума, менее широко известен. Этим вторым вкладом является форма психологического обоснования – дуализм обоснования – который одновременно поддерживает следующие тезисы: (1) для объяснения физического явления, некто нуждается в привлечении только специфических физических сущностей и состояний и специфических физических законов; (2) для объяснения психологических явлений, некто нуждается в привлечении только специфических мыслительных сущностей и состояний и специфических законов мышления. Дуализм обоснования прекрасно согласуется с идеей, что мыслительные события являются предельной формой физических явлений. Для физической онтологии, предлагаем ли мы физический или психологический стиль обоснования зависит описания, к которому, с текущими заданными конкретными целями обоснования, склоняются взятые интересующие нас явления.
Важно то, что Декарт мыслил органическое тело мыслителя как еще один физический объект в физическом мире. Учитывая дуализм обоснования, данная идея приводила его к тому, что нейробиологическое/биохимическое обоснование событий в теле мыслителя неуместно в психологическом обосновании событий в разуме мыслителя, в том смысле, что психологическое обоснование может быть проведено в отсутствии любого, сколько бы то ни было детализированного нейробиологического/биохимического знания о теле мыслящего объекта. Данное обосновательное отделение разума от физического носителя приводил в результате к прерывистости в обосновании в данном контексте между жизнью и разумом. Научное обоснование процессов, которые рассматривались картезианством как органические, относящиеся к телесной жизни (такие процессы как пищеварение, размножение и рост) немедленно попадало в область биологических объяснений, которая толковалась как принижаемая физической наукой. Научное обоснование физических процессов, с другой стороны, нуждается в изложении на языке, совершенно отличающемся от биологического языка, в языке специфическом для психологии. Это равнозначно отклонению положений строгой непрерывности. Другими словами, дуализм обоснования несовместим с биологической наукой о мышлении.
В настоящее время функционалисты в философии разума придерживаются взглядов, что определяющее свойство типа ментального состояния является причинная роль того, что состояние играет в посредничестве между (1) сенсорными входами, (2) другими типами ментальных состояний и (3) моторикой поведения. Строго говоря, функционализм не проводит связей к природе основы, на которой реализованы ментальные состояния, так как сущность в некотором частном ментальном состоянии уже является, как уже говорилось, сущностью в некотором специфическом функциональном состоянии, и совершенно эквивалентные функциональные состояния могут быть, в принципе, реализованы биохимически на углеродной основе, в виде кремниевого мозга или в виде картезианского разума самого по себе. Здесь, в принципе, функционализм входит составной частью в дуализм субстанций. Данный принципиальный факт может показаться незначительным, если считать, что функционализм обычно является рабочей лошадкой теории распознавания, согласно которой любая сущность данного типа ментального состояния является единственной и сходна с некоторым физическим состоянием в физической системе. Но, «дополнение к требованиям распознавания не рассматривает нейробиологические и биохимические детали тела биологического мыслящего объекта относящегося к процессу психологического обоснования»1. Согласно функционалистам, процесс психологического обоснования может проводиться в превосходной изоляции от этих частных деталей. Подобная позиция уже рассматривалась ранее: функционализм является формой картезианского дуализма обоснования.