Наука и техника Наука и техника - Условный рефлекс и кибернетика
  15.12.2018 г.  
Главная arrow Кибернетика arrow Рассуждения конца 60-х arrow Условный рефлекс и кибернетика
Главное меню
Главная
Новости
Блог
Ссылки
Контакты
Поиск
Карта сайта
Философия
Сознание
Материализм
Лингво
Эволюция
Кибернетика
Био
Эмоции
Живое
Психика
Условный рефлекс и кибернетика
Рейтинг: / 0
ХудшаяЛучшая 
21.10.2010 г.

Не случаен тот факт, что и сам Н. Винер, и многие его последователи, да и критически настроенные авторы при анализе перспектив развития кибернетики непременно заканчивают изложение характеристикой ее отношения к условным рефлексам и к поведению человека. Мы видели, что эта органическая связь вытекает из самой эволюции замкнутых систем с обратной связью.

Говоря о значении обратной  связи для поведения животных, Винер называет ее  «способностью живого существа устанавливать свое   будущее   поведение   на основании   прошлого опыта». Он пишет: «Обратная связь может быть такой же простой, как при обычном рефлексе, но она может быть и обратной связью высшего порядка, при которой прошлый опыт используется для регулирования не только специальных движений, но и целой линии поведения.  Такая  обратная  связь, определяющая поведение, может проявляться, да часто, и проявляется, в виде того, что нам известно в одном аспекте как условный рефлекс, а в другом - как обучение». Французский математик Луи де Бройль, обсуждая проблемы кибернетики, писал:  «...Теория  счетных машин, теория передачи сигналов... должна дать нам много сведений о нормальной  и патологической деятельности нервной системы и, в частности, о механизме рефлексов».   «Блестяще   изученные   Павловым условные рефлексы также входят в эту общую главу». Можно было бы привести целый ряд подобных высказываний, но дело не в этом. Нам важно сейчас установить, на чем именно в условном рефлексе основывают кибернетики свои далеко идущие аналогии. Из приведенных высказываний ясно, что приобретение опыта и использование этого опыта в последующем поведении являются теми общими способностями животных и человека, успешное подражание которым в машинных моделях стерло бы принципиальную границу между «роботом» и человеком. Но именно здесь-то и надо вспомнить то сомнительное положение кибернетики, согласно которому общность   функциональных   проявлений   способностей Должна соответствовать общности их частных механизмов. При ближайшем знакомстве с этим вопросом мы убеждаемся, что сторонники кибернетики при обращении к условным рефлексам имеют в виду то кардинальное и принципиально новое, что дало открытие условного рефлекса в начале девятисотых годов. Однако для более детального обсуждения вопроса этого уже недостаточно. Для этого необходимо установить механизм условного рефлекса, если его рассматривать в аспекте всех последних достижений школы И. П. Павлова, а также последних достижений нейрофизиологии.
Только вскрыв глубокие физиологические механизмы условного рефлекса, мы можем установить, что именно и в каком виде может быть заимствовано кибернетикой для моделирования и построения различных аналогий. Глубокий физиологический анализ механизмов условного рефлекса вместе с тем может показать нам конкретно, каким образом нервная система позволяет животному и человеку использовать прошлый опыт в дальнейшем поведении. А разобрав эти специфические особенности механизмов условного рефлекса, мы, естественно, сможем поставить вопрос и о том, имеются ли аналогичные приспособления в машинных устройствах автоматического регулирования.
Все эти вопросы можно разрешить успешно на основе конкретной динамической схемы механизмов условного рефлекса, которую мы можем в настоящее время считать достаточно обоснованной.
Приведенная схема является синтетической. Она включает в себя все достижения современной нейрофизиологии, помогающие понять архитектуру условного рефлекса, и, кроме того, в ней отражены те данные по физиологии высшей нервной деятельности, которые получены были нами за последние годы.
Первый пункт, требующий тщательного обсуждения, состоит в особенностях соотношения двух видов афферентных раздражений, на которых строится условный рефлекторный ответ. Их можно назвать соответственно: а) «пусковой афферентацией», представленной непосредственным действием самого условного раздражителя (У. Р.), и б) «обстановочной афферентацией», представленной совокупностью раздражений от обстановки эксперимента и от всех тех предшествовавших опыту раздражений, которые создают определенное доминантное состояние животного.
Уже сейчас можно сказать, что при всех попытках кибернетиков моделировать условный рефлекс или какие-либо его фрагменты органическое объединение обстановочных и пусковых афферентаций, несомненно, явится «камнем преткновения». В самом деле, как мы видели, совокупность обстановочных афферентаций создает предпосылку к развертыванию той или другой условной реакции. Но состав обстановочных афферентаций исключительно сложен и, что особенно важно, разнообразен и динамичен до бесконечности. Можно ли построить машину так, чтобы ее поведение зависело от синтеза обстановочных и пусковых воздействий на нее? Во всяком случае, это первая, но не последняя трудность на пути подражания условному рефлексу. Обычно же для анализа и моделирования берется изолированное действие одного какого-либо пускового раздражителя.
Из приведенной схемы поэтапного формирования условного рефлекса видно, что в ответ на условный раздражитель все раздражители внешнего и внутреннего мира неизбежно должны пройти стадию афферентного синтеза. Физиологическое основание выделения этой стадии состоит в том, что никакое рефлекторное действие не может быть сформировано в эффекторных аппаратах до тех пор, пока не закончен синтез всех афферентных воздействий, падающих на организм в данный момент. Именно результаты афферентного синтеза определяют, какое действие должно быть сформировано на эффекторной стороне при наличии данной совокупности афферентных раздражений. Важно помнить, что без этой стадии не может быть сформирован ни один поведенческий акт животного, а особенно человека. Однако этим дело не ограничивается. Многолетние работы нашей лаборатории показали, что точно в тот же момент, когда заканчивается синтез всех афферентных раздражений и когда начинается формирование в эффекторной части соответствующего рефлекторного действия, складывается особый афферентный аппарат, названный нами в свое время акцептором действия.
Физиологические свойства этого аппарата нами были описаны в специальных публикациях, и потому здесь мы останавливаться на этом подробно не будем.
Для настоящей статьи нам нужно лишь отметить два важнейших свойства афферентного аппарата, с которыми, к сожалению, не знакомы авторы, делающие попытки моделировать условный рефлекс. Прежде всего этот аппарат формируется раньше условного рефлекса в его эффекторном выражении, следовательно, он на какое-то время опережает появление ответного действия. С позиций физиологии, мы можем сказать, что момент окончания стадии афферентного синтеза в психологическом отношении применительно к человеку может соответствовать моменту возникновения «намерения к действию». Это обстоятельство определяет дальнейшую физиологическую роль акцептора действия, принимающего на себя в форме обратной афферентации все афферентные раздражения, которые возникают от результатов действия; аппарат акцептора действия производит сопоставление результатов афферентного синтеза, т. е. замысла действия, с результатами произведенного действия.
Совпадение этих возбуждений заканчивает, следовательно, весь циклический процесс, в то время как их «рассогласование» вызывает целый ряд новых реакций, которые должны дать в конце концов рефлекторный ответ, соответствующий характеру акцептора действия. Во всех случаях так называемого произвольного поведения, как и при появлении условного рефлекса в ответ на условный раздражитель, акцептор действия является постоянным направляющим фактором, дающим возможность определить соответствие произведенного действия исходному замыслу.
Таким образом, для кибернетики вопрос об «обратных связях» является центральным, поскольку благодаря этим связям осуществляется последующая подгонка соответствующих воздействий на «регулируемый объект». Однако при моделировании условного рефлекса по внешним чертам сходства обычно не думают о том, что раньше, чем осуществится действие, в головном мозгу всегда формируется аппарат оценки этого предстоящего действия. Мы видим в этом второе принципиальное препятствие для моделирования условного рефлекса, так как без акцептора действия немыслима никакая приспособительная деятельность животных и особенно человека. Французский нейрофизиолог Фессар в своей статье по кибернетике указывал, что нечто подобное существует в машинах автоматического регулирования, но он не знает аналога этому в деятельности нервной системы. «Употребляются такие цепи «предвидения», - писал он, - когда рабочий механизм предупреждается заранее о будущем приходе приказа. Очень вероятно, что такие же приспособления существуют и при работе нервной системы. Нейрофизиологам надо попытаться решить эту трудную задачу - доказать существование таких приспособлений и различных частных случаев».
Мы уже показали выше, что аппарат «предвидения» уже давно нами найден. В настоящее время его основные свойства доложены на международном симпозиуме по «Механизмам мозга», состоявшемся в Монтевидео (1959 г.). Надо только посмотреть, в какой мере он может быть воспроизведен в соответствующих механических моделях. Весьма сомнительно, что он может быть имитирован в механических моделях, поскольку он всегда складывается ex tempore и всегда на основании синтеза многообразных внешних и внутренних раздражений организма. Если мы можем приблизиться к этому, то уж во всяком случае с обязательным учетом наличия такого аппарата в нервной системе.
Подводя итог всему приведенному материалу, мы можем высказать следующие резюмирующие положения:

1.Кибернетика - это  направление  мысли,  стремящееся найти общие  черты у явлений  различного  порядка и на основе этой общности раскрыть механизмы функционирования различных систем, в частности нерв ной системы, и методы управления этими  системами.
В этом смысле данное направление мысли заслуживает всяческой разработки специалистами  различных  профилей.
2.Основные исходные положения кибернетики еще и сейчас не являются  четко  сформулированными, а исторические основания для наличия общих черт у разнородных явлений остаются еще не вскрытыми. Между тем только на этом пути можно отчетливо представить себе, до какого предела общие черты у явлений различного класса могут быть использованы для моделирования. Имеющаяся  литература   по  этому   вопросу, как зарубежная, так и наша, не дает еще пока решения этой проблемы.
3.Теория обратной   афферентации   в  физиологии, развиваемая нами с 1935 г., содержит в себе все черты «обратных связей»  кибернетики  и  потому  может служить как для анализа всех форм саморегулирующихся функций, так и для расширения возможностей при построении аналогичных механических моделей.
4.Общая  архитектура  замкнутых систем с обратной афферентацией, или с обратной связью, применима для понимания всех тех приспособительных актов человека, которые заканчиваются   полезным   эффектом.
В этом смысле вторая сигнальная система, характерная лишь для человека, целиком подчиняется этому правилу.
5.Никакие модели условнорефлекторных ответов не могут претендовать даже на   отдаленное сходство с действительным условным рефлексом, если в них не будут учтены два кардинальных процесса:  а) процесс афферентного синтеза и б) образование акцептора действия - как аппарата «оценки» результатов  действия. 
Создание же так называемых самообучающихся машин не может дать аргументов против высказанного положения. Это «обучение» имеет сходство с действительным обучением только по конечному эффекту. Оно идет через совершенно другие механизмы и не сопоставимо упомянутыми выше свойствами живого организма и его нервной системы.

 

Добавить комментарий

« Пред.   След. »
Техника
Техтворчество
Машины
Курьезы
История техники
Непознанное
НЛО
   
designed by sportmam