����¯�¿�½������°������³����¯�¿�½����¯�¿�½������·������º������°...

Огляд теорій свідомості: теорія функціональних систем П.К. Анохіна

Безліч досліджень в галузі штучного інтелекту стикаються з проблемою відсутності на сьогоднішній момент будь-якої потужної теорії свідомості та мозкової активності. Фактично ми володіємодосить мізерними знаннями про те яким чином мозок навчається і досягає адаптивного результату. Однак, на даний момент відбувається помітне збільшення взаємовпливу галузі штучного інтелекту і нейробіології. За результатами математичного моделювання мозкової активності ставляться нові цілі для експериментів в області нейробіології та психофізіології, а експериментальні дані біологів в свою чергу багато в чому впливають на вектор розвитку ШІ.

Виходячи з вищесказаного стає ясно, що для майбутнього успішного розвитку бионического ШІ необхідно щільне співробітництво математиків і нейробіологів, яке в підсумку буде плідним для обох областей. Для цього зокрема необхідно вивчення сучасних успіхів теоретичної нейробіології.

На даний момент існують три найбільш опрацьованих і частково експериментально перевірених теорії будови свідомості в галузі теоретичної нейробіології: теорія функціональних систем П.К. Анохіна, теорія селекції нейрональних груп (нейродарвінізм) Джеральда Едельмана і теорія глобальних інформаційних просторів Жана-П’єра Шанже (спочатку сформульована Бернардом Баарс). Решта теорії чи є модифікаціями названих, або не підтверджені жодними експериментальними даними. У даній статті мова піде про перший з цих теорій – Теорії функціональних систем П.К. Анохіна .

Парадигми реактивності і активності

У першу чергу необхідно сказати про те, що при всьому різноманітті теорій і підходів, що використовуються в психології, психофізіології та нейронауках, їх можна умовно розділити на дві групи. У першій групі в якості основного методологічного принципу, що визначає підхід до дослідження закономірностей мозкової організації поведінки та діяльності, розглядається реактивність, у другій – активність [1] (рис. 1).

  Засоби від бліх і кліщів для собак. Нашийники від кліщів, спреї і краплі від бліх - інтернет магазин Зоошара

Згідно реактівностному підходу, агент не повинен проявляти активність у відсутності стимулів. Навпаки, при використанні парадигми активності ми можемо допустити випадок, коли агента не надійшло жодного стимулу із зовнішнього середовища, однак, згідно з очікуваннями агента він повинен був вчинити. У цьому випадку агент діятиме і навчатися для усунення неузгодженості, чого не може б бути у випадку найпростішого безумовного відповіді агента на стимул із зовнішнього середовища.

Теорія функціональних систем

У теорії функціональних систем як детермінанти поведінки розглядається не минуле стосовно поведінки подія – стимул, а майбутнє – результат [3]. Функціональна система є динамічно складається широка розподілена система з різнорідних фізіологічних утворень, всі частини якої сприяють отриманню певного корисного результату [4]. Саме випереджувальний значення результату і модель майбутнього, створювана мозком, дозволяє говорити не про реакцію на стимули із зовнішнього середовища, а про повноцінний целеполагании.

Архітектура функціональної системи наведена на рис. 2. На схемі представлена ??послідовність дій при реалізації однієї функціональної системи. Спочатку відбувається аферентних синтез, який акумулює сигнали із зовнішнього середовища, пам’ять і мотивацію суб’єкта. На основі аферентного синтезу приймається рішення, на основі якого формується програма дій і акцептор результату дії – прогноз результативності здійснюється дії. Після чого безпосередньо відбувається дія і знімаються фізичні параметри результату. Однією з найважливіших частин даної архітектури є зворотна афферентация – зворотний зв’язок, яка дозволяє судити про успішність того чи багато дії. Це безпосередньо дозволяє суб’єкту навчатися, так як порівнюючи фізичні параметри отриманого результату і передвіщеного результату, можна оцінювати результативність цілеспрямованої поведінки. Причому небхідно зазначити, що на вибір того чи іншого дії впливає дуже багато факторів, сукупність яких обробляється в процесі аферентного синтезу.

  Хвороби голови: Епілепсія у собак Все про собак

Такі функціональні системи виробляються в процесі еволюції і навчання впродовж життя . Якщо узагальнювати, то вся мета еволюції – це вироблення функціональних систем, які даватимуть найкращий пристосувальний ефект. Функціональні системи, що виробляються еволюцією, розвиваються ще до народження, коли нету прямого зіткнення з середовищем, і забезпечують первинний репертуар. Саме цей факт вказує на еволюційну природу цих явищ. Такі процеси отримали загальну назву – первинний системогенез [5].

Системно-еволюційна теорія, розроблена Швирковим В.Б. на основі теорії функціональних систем, відкидала навіть поняття «пускового стимулу» і розглядала поведінковий акт не ізольовано, а як компоненту поведінкового континууму: послідовності поведінкових актів, скоєних індивідом протягом його життя (рис. 3) [6]. Наступний акт в континуумі реалізується після досягнення та оцінки результату попереднього акту. Така оцінка – необхідна частина процесів організації наступного акту, які, таким чином, можуть бути розглянуті як трансформаційні або процеси переходу від одного акта до іншого [7].

З усього вищесказаного випливає, що індивід, і навіть окремий нейрон, повинні мати здатність виробляти образ результату дії і можливістю оцінювати результативність своєї поведінки. При виконанні цих умов поведінку можна з упевненістю називати цілеспрямованим.

  Демодекоз, Ветеринарна допомога собакам

Однак, процеси сістемогенеза відбуваються в мозку не тільки в розвитку (первинний системогенез), але і протягом життя суб’єкта. Сістемогенез – це утворення нових систем у процесі навчання. У рамках системно-селекційної концепції научения – формування нової системи – розглядається як формування нового елемента індивідуального досвіду в процесі навчання. В основі формування нових функціональних систем при научении лежить селекція нейронів з «резерву» (імовірно низько активних або «безмовних» клітин). Ці нейрони можуть бути позначені як преспеціалізірованние клітини [8].

Селекція нейронів залежить від їх індивідуальних властивостей, тобто від особливостей їх метаболічних «потреб». Відібрані клітини стають спеціалізованими щодо знову формованої системи – системно-спеціалізованими. Ця спеціалізація нейронів щодо знову формуються систем постійна. Таким чином, нова система виявляється «добавкою» до раніше сформованим, «нашаровуючись» на них. Цей процес називається вторинним сістемогенеза [9].

Окремо хотілося б відзначити, що згідно з сучасними уявленнями психофізіології та системно-еволюційної теорії кількість і склад функціональних систем індивіда визначається як процесами еволюційної адаптації, які відображаються в геномі, так і індивідуальним прижиттєвим навчанням.

Замість висновку

Теорія функціональних систем у свій час першим ввела поняття цілеспрямованості поведінки за рахунок порівняння передбачення результату з фактичними його параметрами, а також навчання як спосіб усунення неузгодженості організму із середовищем. Багато положень даної теорії вже зараз потребують суттєвого перегляду та адаптації з урахуванням нових експериментальних даних. Однак на сьогоднішній момент дана теорія входить до числа найбільш опрацьованих і біологічно адекватних.

Список літератури