Новый принцип кодирования информации для получения субъективной реальности в искусственных нейронных сетях

В статье в общих чертах дан анализ двух типов информации – простой и субъективной, рассмотрено различие понятий интеллекта и воспринимающего сознания. Описаны некоторые логические функциональные особенности сознания. Предложен подход технического получения субъективной информации за счет изменения временной степени свободы сигнала на пространственную. С целью получения функции «наблюдателя» в системе, и проявляемых относительно него информационных сигналов, выполняющих роль субъективных ощущений. Решение данной проблемы может дать новый подход к конструированию сильного искусственного интеллекта и пролить свет на трудную проблему сознания.

Два вида информации

Информацию для удобства понимания описываемой темы можно разделить на два вида – простую и субъективную.

Простая информация не требует наличия наблюдателя, относительно которого она проявляется. Все информационные технологии, связанные с созданием, передачей, хранением информации используют именно такой вид. Также с помощью такой информации можно реализовать функции слабого искусственного интеллекта – обработку сигналов, поиск решений, обучение, планирование и пр. Данную информацию можно обрабатывать дискретно во времени, параллельно, частями на различных устройствах. Из-за отсутствия наблюдателя в искусственном интеллекте получается парадокс «Китайской комнаты».

При обработке такой информации можно использовать перфокарты или более простые механизмы. Например, деревянное сито с отверстиями разной формы и размера, выполняющее функцию программы, и фигуры, подходящие под отверстия и выполняющие функцию сигналов. Заставив двигаться фигуры по ситу, где они будут отсортированы по размеру и форме отверстия, можно выполнить простейшие функции логические и вычислительные функции, приписываемые искусственному интеллекту. Но говорить о наличии сознания в перфокарте или деревянных фигурах и сите неправомерно. Книга хранит информацию, но для самой книги информация не существует.

К субъективной информации можно отнести наши ощущения – мысли, эмоции, чувства, образы. Они создают субъективную реальность нашего сознания. Наш мозг оперирует смешанным типом. Сначала мы ощущаем мысли, складывающие из букв и дающие образы и смыслы. Мы ощущаем эмоции и понятийные установки наподобие «правильно», «понятно» и так далее. Именно ощущение служит сигналом, обрабатываемым нашим сознанием, и обеспечивает восприятие процесса, что служит основой сильному искусственному интеллекту. Восприятие здесь первично. Нет восприятия – нет сознания, и мы не существуем. Несмотря на возможную сложность вычислительных процессов, происходящих подсознательно в целях поддержания функционирования тела.

Различие понятий интеллекта и сознания

Для слабого искусственного интеллекта нет необходимости в сознании, а простейшему сознанию нет прямой необходимости в интеллекте. Многие алгоритмы искусственного интеллекта в разной мере уже используется в технике без наличия сознания. В свою очередь, простейшие животные, обладая ощущением, на котором основаны рефлексы, не имеют логического аппарата или возможности вычислений. Основой служит возможность восприятия зарядом другого заряда, и взаимодействия полей, которое может быть усложнено. Действуя как реле по принципу «сигнал – рефлекс».

Различие понятий живого и одушевлённого

У большинства представителей живой природы (по количеству особей и биомассе — свыше 99%) – растений, простейших – отсутствует высшая нервная деятельность и сознание в том виде, как мы его понимаем. В то же время мозг развитых существ несет в себе наследие биологической структуры, когда мозг и тело в течение эволюции должны были развиваться, рождаться и расти, размножаться, питаться, регенерировать. Все это может являться причиной более сложной конструкции, нежели необходимо для получения функции сознания. Исходя из этого предположения, мы попытаемся повторить алгоритмы одушевленности, самовосприятия на небиологических конструкциях, или приборным путем.

Давайте рассмотрим технический подход для получения субъективной информации. Для этого проведем анализ работы нашего сознания на двух основных тезисах.

Восприятие основано на различии

Если мы не воспринимаем различия между освещенностью контуров предметов, их насыщенности, цветовым характеристикам, между темнотой и светом – у нас отсутствует зрение. Если мы не воспринимаем различие между наличием вкуса или его отсутствием, разницу между самим вкусами и их комбинациями – у нас отсутствует чувство вкуса. Если мы не ощущаем разницу между наличием мысли и ее отсутствием, между продумываемыми мыслями, началом и окончанием смысловых отрезков, буквами и словами, из которых они складываются, образами и понятиями, которые они вызывают – у нас отсутствует мышление. Если мы не воспринимаем различия между бытием и небытием, отрезками времени и так далее – нас просто не существует.

Регистрация различия является субъективным информационным сигналом, а факт регистрации различия рождает функцию наблюдателя. Относительно которого рождается субъективное ощущение. Это два взаимоопределяющих параметра, не существующих друг без друга.

Восприятие и наблюдатель существуют только в настоящем времени

Факт регистрации различия может существовать, как и любая объективная или субъективная реальность, только в настоящее время. Даже для регистрации протяженного во времени процесса наблюдатель не может находиться между прошлым и настоящим. Все происходит исключительно сейчас, в кратчайший миг настоящего времени. То, что было миг назад, сознание проигрывает сейчас в виде сигналов памяти и ассоциативных конструкций. Кроме того, мы одновременно воспринимаем все точки пространства из анализатора зрения, цвета, вкус, запахи, положение тела в пространстве, моментов времени и так далее. Даже с учетом того, что информация из зрения поступает с задержкой ввиду времени прохождения сигнала от рецепторов до анализатора зрения, и времени на обработку, даже если слова и мысли мы обрабатываем во времени, у нас не пропадает полная картина. Мы не забываем того, что произошло миг назад. В сознании нет разрыва за счет работы кратковременной памяти. Но абсолютно все воспринимаем мы именно «сейчас».

Проблема компьютерного подхода

Обычный компьютерный подход, основанный на битовой модуляции сигнала, не подходит для получения функции наблюдателя. Так как начало сигнала уже в прошлом, а окончание – еще в будущем. Прошлого сейчас уже не существует, будущего сейчас еще не существует. Часть физически существующего сигнала в виде перепада напряжения не представляет полного смысла и не может породить сложную субъективную картину у наблюдателя. Такой вариант подходит для обработки простой информации, но для субъективной он непригоден. Наблюдатель, как функция регистрации различия, не может быть дискретным во времени или разрозненным в различных частях оперативной памяти или процессора. Между ними должно быть нечто, обеспечивающее сравнение. И это нечто должно существовать в настоящем времени. Для сложной субъективной картины необходимо одномоментность во времени и неразрывность частей информации в устройстве относительно наблюдателя. Вся полнота воспринимаемой картины должна присутствовать в настоящем времени.

Подходы к техническому решению

Мы берем существующую в природе возможность восприятия одним зарядом другого и пытаемся на этом базисе создать сложные картины восприятия. В том числе, присущие человеческому сознанию. Наблюдателем здесь выступает состояние энергетического равновесия электромагнитного поле, заключенное в сложную заданную конструкцию проводников, информационными сигналами – воздействие на данное поле в виде перекосов его равновесия, сложной картиной ощущений – конфигурации одновременных воздействий. Меняющихся с течением времени. Информационные сигналы могут проявляться относительно общего наблюдателя от внешних (рецепторы) и внутренних (память, мышление, ассоциативные механизмы) раздражений.

Наличие наблюдателя, регистрирующего все свои состояния в настоящем времени, можно добиться заменой временной степени свободы сигнала на пространственную. Когда значение сигналу задается не тем, какой по модуляции он пришел в системы, а откуда он пришел и какие отклонения вызвал. Это позволит создать полноту картины в настоящем времени и сделать ее субъективной реальностью для самой системы. В отличии от виртуальных и механических моделей (перцептронов, искусственных нейронных сетей) простой информации, распределенных во времени. Такая информация будет реально существовать для самой системы.

Простейшая функция наблюдателя внутри поля, как отклонение собственного равновесия, появляется уже при трех воздействующих элементах. При двух точка равновесия будет всегда посередине и не может регистрировать различие. Данную схему можно усложнять до необходимых параметров.

Учитывая возможность соединения не только соседних, но и удаленных узлов и их ансамблей, можно создавать сложные информационные мозаики. Сигнал, приходящий в систему (А), также может быть не линейным (В), а сложной формы (С).

Заложив конструктивные возможности автоматического переключения узлов в зависимости от электрических характеристик и изменения конфигураций поля в заданных зонах системы, можно сделать процесс бесконечным. Роль программы здесь будет выполнять конфигурация соединения узлов, а обработкой информации – стремление к выравниванию энергетического равновесия. Сами узлы выполняют роль нейронов. Это позволит получить системы, не требующие дискретного просчета отношений между всеми узлами. Все будет происходить естественно и практически мгновенно.

В основе технического подхода могут быть «операционные усилители» и принципы аналоговых компьютеров с измененной архитектурой и методом обработки информации для получения субъективности.

Для гибкого механизма получения сложных субъективных отношений можно создать стенд, где присутствуют три составляющие.

1. Физическое условие (сети из проводника, носители поля, искусственная нейронная сеть) — конструкция, задающая логику взаимодействия и значений, заменяющая компьютерную программу. С помощью нее формируются сложные отношения внутри поля. Замыкая и размыкая соединения сети, можно управлять характеристиками поля и значениями для энергетического равновесия, выполняющего функцию «наблюдателя». Для которого «все происходит».

2. Электрическое поле, или другая субстанция, воспринимающая свое энергетическое равновесие (на базе давления, магнетизма, гравитации и пр.)… Поле или субстанция находятся в физическом условии-конструкции, которая задает логику отношений. Подавая на узлы внешние или внутренние сигналы, можно создавать сложную картину сигналов внутри субстанции. Которая воспринимает свои отклонения и стремится их выровнять.

3. Эффект — возникающий в результате взаимодействия участков поля или субстанции друг с другом и принимающий различные значения относительно равновесия. Он и является субъективной информацией и ощущением для наблюдателя.

Следует отметить, что если мы хотим создать модель, похожую на человеческое сознание, то следует использовать проводники, проводящие сигнал с небольшой скоростью нервных волокон. Что вызывает длительность ощущений во времени. При использовании металлических проводников выравнивание будет происходить практически мгновенно.

На изображении вы можете видеть вариант компьютерного моделирования формирования равновесия между различными областями, где область равновесия имеет голубой цвет, и МРТ снимком реального мозга. Также модель воздействия сразу на все части мозга, не вызывающего различие, и модель «мертвого мозга», в котором отсутствует различие. Если отсутствует различие – отсутствует наблюдатель и сознание.

Некоторые доводы в пользу предлагаемого решения

— конструкция напоминает нейронную сеть, существующую в животном мире. Подобные системы могли развиваться эволюционно, от простым к сложным, сразу обладая восприятием и примитивным сознанием. Для компьютерного подхода сразу необходим аналог процессора, программы и так далее. Что не могло возникнуть эволюционным путем;

— в отличие от компьютерного подхода, речь идет не об обработке, передаче или хранении информации, а о создании функции наблюдателя, регистрирующего отклонения, и сложности воспринимаемых им комбинаций. Соответственно, логика технологии может отличаться от компьютерных методов;

— область равновесия, находящаяся в соответствующем анализаторе или области мозга, может являться аналогом внимания. Одновременно двух и более центров равновесия в одном сознании быть не может, и «луч внимания» всегда один. Иначе бы были многочисленные сознания внутри одного мозга. Теоретически это возможно, но организм был бы нежизнеспособным.

— различие основано на контрасте, примеры которого мы имеем в нашем сознании. При сильном воздействии на все ощущения, в том числе эмоциональные, человек не чувствует сильные раздражители и даже повреждения, а в спокойном состоянии небольшое раздражение занимает в восприятии существенное место. Также это касается допороговых и надпороговых воздействий на рецепторы. Если яркости света не хватает, анализатор зрения не может различить контуры и цвет, воспринимая информацию как темноту. Также при сильном освещении пропадает различие и получается ослепляющий эффект. Воздействие на все рецепторы сразу (все вариации звука, вкуса или запаха) также не позволяет отличить конкретную информацию, создавая «белый шум». Это же относится к памяти и ассоциативным механизмам. При продумывании всех мыслей сразу также невозможно выделить смысл. То есть равнозначное воздействие на все узлы сети не вызовет отклонений в системе, и ощущение не проявится. Поэтому можно сказать, что любое ощущение является отклонением системы от состояния равновесия всех частей.

— самовыравнивание перекоса ведет к пропаже ощущения, что можно сравнить с привыканием. При постоянном воздействии звука, цвета, запаха, осязательного раздражения мы перестаем замечать его. Сильное чувство или желание может возникать, как перепад значений поля в участках и стремление к его выравниванию.

Примечания относительно «теста Тьюринга»

Что касается теста Тьюринга, считающимся одни из основных доказательств наличия разума и самоосознания себя сильным искусственным интеллектом, то его могут не пройти даже существа с развитым сознанием и разумом. Дрессированные собаки или обезьяны, имеющие сознание и способные соотнести действие с возможным результатом, обладают неким разумом. Если понятийные схемы не совпадают с имеющимися в тесте – задающий вопросы не сможет отличить таких животных от неживой машины. Также интервьюируемым может оказаться вполне разумный человек, говорящий на другом языке или не обладающий знаниями в области интервью. Что так же не даст результата теста Тьюринга. Однако, зная вопросы и подготовив ответы, можно запросто обмануть задающего вопросы (особенно, если он не очень умный), с помощью простейших приборов, не имеющих разума. В том числе перфокарт или деревянного сита.

Критика и защита предлагаемого подхода

Описываемый подход может действовать в биологическом мозге, но имеет некоторые противоречия.

Передача потенциала возбуждения по принципу «все или ничего» Ходжина и Хаксли

Исследователи Ходжин и Хаксли в 1963 году описали ионный механизм передачи потенциала действия в нейроне. За что получили Нобелевскую премию. Основой является дискретная передача возбуждения, что вызвало исследования работы мозга, основанные на дискретной битовой логике.

Тем не менее, данный подход не противоречит описанной в данной статье логике. Он имеет право на существование, если рассматривать не отдельный нейрон, а их ансамбли, и учитывать тот факт, что потенциал срабатывает на изменение электрических характеристик, различных в разных областях мозга. Необходимо учитывать время действия и массовость работы ионных каналов в одном нейроне, разницу работы нейромедиаторов и электрических нейронов, вхождение сигнала от множества нейронов в один и так далее. В этом случае дискретные сигналы могут складываться в единый непрерывный поток электронов в единое поле, что дает одномоментность. Также данный подход, основанный на замене программы конструктивными особенностями, объясняет работу так называемых «бабушкиных нейронов», когда замыкание одного участка сети порождает сложные эффекты в остальных частях. К тому же широко экспериментально подтверждено воздействие нейроинтерфейсов, действующие электрическим раздражением на участки мозга и вызывающие в нем ощущения. Данные раздражения не несут информации и имеют не битовую природу, меняя лишь характеристики электрического поля в нейронных сетях. Так же действуют медикаментозные средства в мозгу. Они не несут битового кода, содействуя лишь замыканию определенных участков нейронных цепей с помощью нейромедиаторов.

Проблемы электромагнитных теорий сознания

Одним из проблемных мест электромагнитных теорий сознания, независимо от их логики, является проблема подверженности сознания на внешнее электромагнитное излучение. Исходя из логики электромагнитных теорий сознания, можно предположить, что мобильный телефон или присутствие около приборов с сильным электромагнитным полем может существенно влиять на характеристики поля внутри мозга. Однако, этого не происходит. Мы не испытываем галлюцинаций или изменения характеристик ощущений – мышления, памяти, зрения, вкуса, обоняния, осязания и так далее. Механизм передачи потенциала действия внутри нейрона имеем несравненно больший потенциал, чем возможные внешние возбуждения, благодаря чему нейробиологи описывали передачу сигнала в мозге как набор битов.

Подтверждением предлагаемого подхода может служить предположение, что внешнее электромагнитное излучение воздействует на все области мозга сразу, выравнивая общее значение поля внутри мозга, но не меняя пропорции взаимодействия между их частями, несущие информационные характеристики относительно функции наблюдателя.

Заключение

Субъективная реальность, как и наше сознание, может представлять сложную суперпозицию отношений «многие ко многим» между узлами-нейронами, где функцию наблюдателя выполняет энергетическое равновесие поля, стремящееся к равновесию, а субъективной информацией – различные воздействия, вызывающие перекосы в равновесии. Такая информация существует исключительно для самой системы. Различные конфигурации равновесия поля будут являться различными состояниями сознания. На которых, в том числе, будут выполнятся функции интеллекта – логика, вычисления и другие. Замеры двух потенциалов (плюса и минуса) относительно различных частей системы или заземления не несут полноты картины для внешнего наблюдателя. Используя существующую в природе возможность восприятия одного заряда другим, можно создать сложные информационные картины для наблюдателя, в том числе повторяющие базовые алгоритмы наших ощущений – эмоций, мышления, чувств.