"Искусственный интеллект" и стратегия анализа познавательных структур естественного интеллекта (Л. М. Веккер)

Современное состояние проблемы "искусственного интеллекта" ограничено возможностями технического воспроизведения различных видов и форм познавательных процессов человека на одном только общекодовом уровне. И это не случайно, поскольку универсальный уровень охватывает едиными принципами организации информационные структурны "искусственного" и естественного интеллекта. Именно поэтому данный способ воплощает в себе теорию и технику моделирования интеллекта на уровне элементарных информационных процессов, т. е. операций с символами. Однако этот универсальный уровень далеко не исчерпывает всего многообразия конкретных информационных структур. Дальнейшее движение вперед в области разработки "искусственного интеллекта" упирается в состояние психологической теории естественного интеллекта.

Между тем в психологической теории познавательных процессов противоборствуют две полюсные точки зрения. Одна из них представляет интерпретацию разных форм познавательных процессов средствами различных систем понятий, терминов различных научных языков (психофизики, теории перцептивных гештальтов, логико-лингвистические концепции мышления). На другом полюсе, наоборот, имеет место размывание границ между интеллектом, мышлением, восприятием и психикой в целом и вытекающее отсюда смешение исходных и производных форм познавательных процессов. Это существенно искажает картину психических структур, относящихся как к низшим, так и к высшим формам познавательных процессов. По отношению к элементарным формам познавательных процессов такого рода уравнивание исходных и производных уровней получает свое выражение, например, в очень распространенной тенденции выводить особенности пространственно-временной структуры, предметности, константности и целостности перцептивных образов из их осмысленности, осознанности, природы словесных значений и т. д.

Указанная тенденция существенно усиливается тем, что специфика перцептивных образов отвечает более частным формам организации информационных процессов, чем общекодовый. Поэтому выявление определяющих ее информационных закономерностей связано с гораздо большими трудностями. Это приводит к парадоксальной эмпирико-теоретической ситуации, которая выражается в том, что все основные характеристики и закономерности пространственно-временной организации разноуровневых когнитивных структур (от ощущений до понятийного мышления) оказываются искусственно сфокусированными лишь в перцептивной сфере, составляющей только средний слой иерархии уровней интеллекта. Как нижележащий собственно сенсорный уровень, так и располагающийся выше общемыслительный и тем более концептуальный уровни оказываются "выведенными" из подчинения общим закономерностям пространственно-временной организации познавательных информационных структур.

По отношению к ощущениям такое искажение эмпирической картины выражается прежде всего в том, что отображение локализации ощущаемого объекта в пространстве отделяется от отображения той пространственной координатной сетки, в которой такое отображение только и может осуществляться. В противоречии с элементарной логикой проблемы отображения локализации относятся в большинстве исследовательских работ и даже учебников к сенсорному уровню, а отображение пространства, в одной из точек которого объект локализован,- к уровню собственно перцептивному. По отношению же к мыслительному уровню интеллекта такая деформация выражается в том, что мыслительные процессы оказываются вообще неподчиняющимися действию законов пространственно-временной организации познавательных структур. Эти закономерности и характеристики пространственно-временной организации мыслительных процессов оказываются где-то "под мышлением", вне принципов его собственной организации.

При этом если обособление более общих от элементарных структур интеллектуальной иерархии, которым соответствуют определенные генетические ступени, принято считать недопустимым, то гораздо более искусственная операция "освобождения" вышележащих структур от фундаментальных родовых считается вполне естественной и допустимой. Все эти деформации естественных соотношений интеллектуальных структур являются неизбежным следствием смешения их исходных и производных форм.

Преодоление этой сложившейся, но ложной позиции требует определения специфики исходных и производных уровней познавательных процессов в рамках общих закономерностей их организации. Эти общие закономерности рассматриваются современной общекибернетической (нешенноновской) теорией переработки информации человеком. Исходя из этого, специфика различных частных структур интеллекта должна быть раскрыта в рамках общих принципов организации информационных процессов.

Задача раскрытия специфики частных принципов организации внутри общих требует специальной стратегии, опирающейся на генетический подход и метод абстрагирующей "экстирпации" высших слоев. Такой способ дает возможность выяснить собственные характеристики и закономерности каждого из видов и уровней познавательных процессов и лишь на этой основе подойти к выявлению способов их синтеза "снизу" и "сверху" в интегральную структуру естественного интеллекта.

Эта стратегия обеспечивает возможность в рамках единых принципов организации разноуровневых информационных структур познавательных процессов представить их различные частные виды (элементарные ощущения, перцептивные и вторичные образы, мыслительные структуры и высшую форму - понятийную мысль) как разные уровни психического отображения, каждый из которых имеет свою меру, форму и диапазон инвариантности воспроизведения свойств и отношений отображаемых объектов.

Так, в соответствии с обширным эмпирическим материалом шкалы Акишиге (и с нашими данными [28]) пространственно-временная организация сенсорных процессов отвечает уровню парциального метрического инварианта, перцептивные образы представляют собой интегральный метрический инвариант, а переходные формы сенсорно-перцептивного диапазона и вторичные образы относятся к разным уровням пространственно-временных инвариантов (начиная от топологического, через проективный и аффинный к уровню инвариантов преобразований подобия, и наконец, метрической инвариантности).

Большой массив фактического материала экспериментальной и прикладной психологии дает основание сделать вывод, что специфика мыслительных процессов определяется взаимодействием символически-операторных структур внешней или внутренней речи с пространственно-предметными гештальтами. Факты показывают, что эти пространственные схемы составляют не просто образную основу мысли, а внутренний необходимый компонент ее организации.

Современная общая теория позволяет представить эти пространственно-предметные компоненты мышления, с одной стороны, и символические компоненты его речевой формы - с другой, как разные языки в общекибернетическом смысле этого понятия, т. е. как разные частные формы информационных, кодовых структур, изоморфных их объектам-источникам.

Исходя из этого, специфическая организация человеческого мышления может быть представлена как непрерывный процесс обратимого перевода с языка симультанных пространственно-предметных изображений (относящихся к разным уровням обобщенности) на символически-операторный язык речевых символов. Тогда мысль как отдельная структурная единица является результатом и инвариантом этого процесса межъязыкового перевода.

Теоретический анализ, подкрепленный экспериментальной проверкой, позволяет сделать заключение, что в рамках этого общего принципа информационной структуры мышления специфика понятия состоит в том, что здесь этот обратимый перевод с языка симультанных пространственных гештальтов на символический язык речевых сигналов совершается как минимум на двух уровнях обобщенности (родовом и видовом). Тогда концепт как отдельная структурная единица мысли на высшем уровне интеллекта представляет собой инвариант преобразования уровней обобщенности в процессе межъязыкового перевода.

Экспериментальные исследования [28], специально предпринятые для проверки этих положений, показывают, что в каждой из рассмотренных форм познавательных процессов имеются определенные соотношения между информационными (структурными и статистическими) характеристиками, их энергетическими эквивалентами и операционным составом. Эмпирически полученные соотношения в первом приближении соответствуют теоретическим ожиданиям.

Поскольку эта стратегия позволяет выявить проходящие снизу до самого верха универсальные пространственно-временные компоненты этих разноуровневых структур, появляется возможность рассмотреть способы синтеза "снизу" этих разных познавательных уровней в интегральную иерархическую структуру естественного интеллекта. Лишь на основе выявления специфичности структуры, инвариантности и операционного состава понятия как высшего слоя этой иерархии открывается путь для выяснения регулирующего и организующего воздействия этого высшего уровня на элементарные познавательные процессы и тем самым для раскрытия способов синтеза "сверху" этой совокупности уровней в целостно функционирующую систему.

Таким образом, естественный интеллект как интегрально функционирующее образование представляет собой разноуровневую иерархическую систему, работа которой основывается на непрерывном взаимодействии двух языков: симультанных пространственно-предметных структур и символически-операторного языка речевых сигналов. В условиях функционирования только одного из них, входящих в сам принцип интегральной организации естественного интеллекта, нарушается нормальная работа интеллекта не только на уровнях, которые относятся к исключенному языку, но и всей совокупности когнитивных процессов, входящих в интегральную двуязычную структуру интеллекта.

Об этом однозначно свидетельствует, например, клиническая картина семантической афазии, в которой речемыслительные функции интеллекта нарушаются в результате поражения темен-но-затылочных долей коры, с которыми связан прежде всего не язык самих речевых сигналов, а первый из языков естественного интеллекта - язык симультанно-пространственных предметных гештальтов.

Если из целостно функционирующей двуязычной системы исключить язык речевых сигналов, то мы получим чисто перцептивный уровень познавательных процессов. Если же - и это особенно важно - из этой системы исключить язык симультанно-пространственных образных гештальтов, то мы придем к общекодовой форме информационных процессов, которая осуществляется в современных технических информационных системах. Отвечая современным возможностям "искусственного интеллекта", она-то и объединяет естественный и "искусственный интеллект" на основе единого общекибернетического принципа организации.

Таким образом, то направление дальнейшего развития теории и техники "искусственного интеллекта", которое пойдет по пути моделирования интеллекта естественного, должно быть обеспечено воспроизведением механизмов, относящихся к обоим информационным языкам, взаимодействие которых определяет специфику интегральной работы интеллекта человека. При этом на данном этапе наибольшие теоретико-экспериментальные и технические трудности вызываются моделированием тех когнитивных информационных структур, которые воплощены в частных формах кодов и относятся к первому из языков естественного интеллекта - языку симультанно-пространственных предметных образов.