7.3. Некоторые точки соприкосновения

В модели лягушки имеются два аспекта, заслуживающих особого внимания. Первый из них состоит в том, что клетки сходства и новизны были введены в модель на основании чисто логических соображений, с тем чтобы получить структуру, которая была бы непосредственно связана с деятельностью лягушки, а не с некими абстрактными представлениями о переработке информации или об адаптации, и чтобы необходимые вычисления реализовались распределенной системой. Стараясь следовать этим принципам, Диддей вынужден был изобрести клетки сходства и новизны. Однако после того, как он их изобрел (но до того, как он назвал их нейронами сходства и новизны, хотя, несомненно, он находился при этом под влиянием целого ряда неосознанных соображений), он заметил, что они по своим функциональным характеристикам сродни^* нейронам сходства и новизны, обнаруженным Матураной и Леттвином (разд. 2.4) в мозгу лягушки. Именно возможность делать качественные прогнозы побуждает нас продолжать использовать эти общие принципы в наших попытках понять работу мозга, подобно тому как совпадение соображений Винера относительно неустойчивости следящих систем с клиническими данными, касающимися атаксии (см. разд. 3.3), натолкнуло его на мысль применить теорию автоматического управления и связи для исследования биологических систем и тем самым заложить первоначальные основы кибернетики. И если соображения Винера позволили понять функции мозжечка, то наши модели помогают разобраться в работе зрительной системы. Однако в настоящее время мы знаем об анатомии и физиологии мозжечка гораздо больше и поэтому используем работы Винера лишь в качестве основы для дальнейших более тщательных исследований. Аналогичным образом в будущем придется изменить многие детали нашей модели визиомоторной активности лягушки по мере появления более подробных количественных данных о поведении лягушки, а также новых физиологических данных. Например, согласно Файту [74], клетки сходства и клетки новизны представляют собой лишь две группы из целого диапазона различных типов клеток, обладающих разной степенью привыкания, а не два четко обособленных класса, как утверждалось выше. Однако мы твердо надеемся, что основные качественные черты этой модели сохранят свою силу и сыграют важную роль в определении направления будущих исследований.

^* (Но не "тождественны". Клетки сходства Леттвина как бы фокусируют внимание лягушки. Они резко реагируют на изменение направления или скорости стимула, в каком бы месте зрительного поля он ни находился. В свою очередь нейроны новизны за один раз адаптируются к стимулам, движущимся в одном направлении. Так что сходство этих клеток не так велико, как хотелось бы.)

Второй аспект, на котором нам хотелось бы здесь остановиться, состоит в том, что у модели выбора типа поведения, осуществляемого РФ, с одной стороны, и у модели управления визиомоторной деятельностью лягушки - с другой, много общего. В сущности, Диддей закончил свою диссертацию раньше, чем я обратил внимание на сходство этих моделей, а подметив их общность, я понял, что устранение избыточности потенциальных команд - это некий фундаментальный принцип, заслуживающий гораздо большего, чем упоминание мимоходом в связи с рассказом о модели РФ. А за этим пришло и понимание того, что механизмы, описанные в настоящей главе в связи с двумя рассмотренными здесь моделями, могут встретиться нам во многих подсистемах мозга и во многих системах управления роботами всякий раз, когда мы будем касаться вопросов, связанных с направлением внимания, работой памяти или изменяющимися эмоциями.

И если в модели РФ Килмера-Мак-Каллока имеется набор модулей, которые должны взаимодействовать друг с другом, с тем чтобы выбрать поведение, удовлетворяющее большинству из них, то роль второго слоя нашего гипотетического тектума состоит в том, чтобы погасить активность всех участков первого слоя (или активность, идущую от этих участков), кроме одного. Основные механизмы, управляющие этими процессами, по сути дела весьма сходны. Действительно, "локальная автономия" модулей в модели РФ выполняет, например, ту же функцию, что и нейроны "новизны" в модели тектума. Однако между этими моделями есть и существенные различия: если в модели РФ каждый модуль оценивает все типы поведения, а затем пытается согласовать свою оценку с оценкой других модулей, то в модели тектума понятие модуля можно отождествить с одним определенным типом поведения, а согласованием считать отключение всех модулей (типов поведения), кроме одного. Так или иначе, изучение поведения лягушки по-новому освещает задачи моделирования РФ и подсказывает несколько новых гипотез. Например, оно заставляет нас поставить вопрос о том, в какой степени выбор типа поведения действительно сосредоточен в РФ, а в какой мере частичные решения по этому вопросу принимаются в более специализированных структурах, подобных тектальной области. Возникает также мысль о том, не лучше ли строить модель РФ по принципу один тип поведения- один модуль, реализованному в модели тектума. Таким образом, противопоставление этих двух моделей ставит острые проблемы как перед теоретиком, так и перед экспериментатором. Конечно, наши модели все еще весьма грубы и чрезмерно упрощены по сравнению со сложностью настоящего мозга, но, как нам кажется, даже частичный успех свидетельствует о том, что сформулированные в разд. 6.1 принципы организации, которыми слишком часто пренебрегали (даже в неявном виде, поскольку в явном виде здесь они сформулированы впервые) в кибернетической литературе, в будущем должны сыграть очень важную роль в развитии теории мозга.