Психиатрия сталкивается с большими проблемами: ее нозология не учитывает механизмы, не обладает предсказуемой достоверностью и ведет к лечению методом проб и ошибок.
Одна из стратегий компьютерной психиатрии заключается в том, чтобы учиться на опыте медицины внутренних органов, где механистические рамки дифференциальной диагностики позволяют принимать целенаправленные решения по лечению отдельных пациентов.
Важно отметить, что дифференциальная диагностика не обязательно требует молекулярных механизмов.
Гораздо более грубые различия воспалительные, инфекционные, сосудистые, неопластические, аутоиммунологические или наследственные причины заболевания могут служить важным руководством при лечении, поскольку они выявляют принципиально различные процессы заболевания.
КОНТУРЫ КОНТРОЛЯ ВЫВОДА
Существуют различные теории адаптивного поведения, но их объединяют общие темы.
Полезной отправной точкой для размышлений об адаптивном поведении является наблюдение, что оно должно быть ограничено требованиями гомеостаза организма.
В простейшем случае действия могут быть чисто реактивными. Например, для поддержания постоянной температуры тела можно сравнить информацию датчика с заданным значением.
Затем выбираются такие действия, как нагрев или охлаждение корпуса, чтобы приблизить сенсорные входы к заданному значению/
Если бы биологические системы были похожи на термостаты с однозначными сенсорными входами и чисто реактивными по своей природе, было бы достаточно простого контроля обратной связи. Однако биологические системы сталкиваются с тремя основными проблемами.
Во-первых, ощущения (входы сенсорных каналов) являются шумными и часто весьма неоднозначными, поскольку мировые состояния (тело или среда), возбуждающие сенсоры, могут взаимодействовать нелинейно и/или иерархически.
Уже давно признано, что истинное состояние дел в мире напрямую недоступно для мозга и должно быть выведено. Это понятие восприятия как вывода делает восприятие интерпретацией ощущений, руководствуясь предыдущими убеждениями и моделью мира.
Среди многих выводов, подтверждающих это понятие, иллюзии наглядно иллюстрируют, как изученные физические закономерности могут глубоко сформировать восприятие.
Когда ощущения неоднозначны, восприятие может расширить возможности контроля, особенно когда выбор действия требует информации о иерархически глубоких состояниях мира, которые нелинейно связаны с ощущениями. Например, в социальных взаимодействиях может оказаться недостаточным сделать вывод о характере действий других людей, которые генерировали визуальный ввод; вместо этого, может потребоваться вывод о более глубоких состояниях, таких как намерения других, которые породили их действия.
Во-вторых, вывод о текущем состоянии дел в мире может привести лишь к тонкому реактивному контролю.
В отличие от этого, перспективный контроль требует прогнозирования будущих состояний мира (прогнозирование) с учетом как влияния возможных действий, так и мировой эндогенной динамики.
В-третьих, на выбор и выполнение действий влияют убеждения о своих способностях. Этот самоконтроль уровня своего мастерства в работе с миром является частью мета-познания и может рассматриваться как высокоуровневая форма вывода о своей способности к контролю.
Наконец, исходя из предполагаемого (или прогнозируемого) состояния мира, можно выбрать действия для достижения конкретной цели (оптимизировать какую-либо объективную функцию).
Эта функция может быть определена по-разному с точки зрения полезности, вознаграждения, затрат, потерь или неожиданности.
Байесовский вывод
Широко распространенной концепцией восприятия является байесовская концепция.
Это превращает восприятие в умозаключение, когда предыдущие убеждения о скрытых состояниях мира обновляются в свете сенсорных данных, чтобы получить заднее представление.
Популярное мнение заключается в том, что это вычисление основывается на (иерархической) генеративной модели того, как сенсорные данные вызываются скрытыми состояниями мира. Инвертирование этой модели в соответствии с представлениями о вероятности априори состояний позволяет сделать вывод о причинах возникновения ощущений.
Байесовские модели объясняют явления во всем спектре восприятия; например, как люди объединяют многосенсорную информацию и как предубеждения и иллюзии возникают из предыдущих убеждений и опыта.
Иерархические байесовские модели
Иерархическая структура внешнего мира предполагает эквивалентную (зеркальную) структуру генеративной модели мозга. Анатомически эта иерархическая байесовская идея поддерживается структурными иерархиями в коре головного мозга.
Популярные ИБМ включают иерархическую фильтрацию и прогностическое кодирование.
В этих моделях каждый уровень имеет представление (прогноз) о состоянии нижестоящего уровня (в прогностическом кодировании) или скорости его изменения (в иерархической фильтрации). Этот прогноз сигнализируется на более низкий уровень, где он сравнивается с фактическим состоянием, в результате чего образуется полиэтилен.
Прогнозирование, действие и метакогнитивные исследования в ИБМ
Хотя ИБМ являются популярными моделями перцептивных выводов, они также могут осуществлять прогнозирование, действия и мета-познание.
Переход от умозаключения к прогнозированию и действиям требует отключения сенсорной точности (ослабление сенсорных сигналов); это отменяет обновление убеждений.
Байесовские реализации прогнозирования включают планирование умозаключением и вывод о траекториях состояний (обобщенные координаты).
Одна из проблем для психиатрических и психосоматических применений заключается в том, что модель часто должна предсказывать не только последствия выбранных действий, но и внутреннюю динамику окружающей среды и тела.
Переходя к действиям, можно сказать, что ИБМ могут осуществлять как реактивный, так и перспективный контроль.
Первое происходит через рефлекторную дугу в нижней части иерархии. В частности, заменив классические кибернетические заданные точки убеждениями о скрытых состояниях, которые вызывают сенсорные входы, реактивный контроль может быть применен как рефлекс.
Важно отметить, что точность веры определяет силу этих действий свойство, позволяющее по-новому объяснить психосоматические явления и плацебо-эффекты.
Наконец, метакогнитивное познание может быть включено в ИБМ через дополнительный слой, который поддерживает ожидания относительно уровня на протяжении всей иерархии выводов.
Этот уровень подразумевает производительность цикла управления выводом в целом, позволяя представить (и обновить) убеждения в мастерстве или самоэффективности.