Как-то, в очередной раз задавшись вопросом "в чем смысл жизни" я решил его "материализовать" и определить более конкретно. Последовательно раскрыв и сузив понятия:
- Смысл
- Жизнь
Я пришел к такой формулировке:
"Предназначение сознания как информационной системы - выживать в пространстве энтропии, эволюционируя и подстраивая вычислительную модель, используемую для конфронтации энтропии"
Поставив так вопрос, появились следующие:
- Выживание - что это?
- Каковы основные механизмы?
- Что влияет на эффективность работы этих механизмов?
- Каковы определяющие особенности пространства энтропии? Как выглядит взаимодействие сознания и пространства энтропии?
Выживания сознания состоит в поддержании работы механизмов, составляющих сознание.
Основные механизмы сознания:
- Эффективные механизмы перцепции и когниции, используемые для распознавания и преобразования данных, и для работы с информацией, с целью создания информационных моделей.
- Эффективные механизмы предсказания с максимально высокой точностью для любых диапазонов удаленности такого объема событий, при котором результат предсказания остается актуальным.
- Эффективный механизм внутренней адаптации, позволяющий производить изменения с такой скоростью, которая необходима для поддержания актуальности по отношению к текущему и прогнозируемым состояниям системы.
- Эффективный механизм автоотождествления, позволяющий корректировать работы остальных механизмов таким образом, чтобы все условия их актуальности поддерживались.
Чтобы лучше понять, как объем данных влияет на вычислительную мощность, давайте поговорим об информационном пространстве.
Вспомним формулировку:
"Предназначение сознания как информационной системы - выживать в пространстве энтропии, эволюционируя и подстраивая вычислительную модель, используемую для конфронтации энтропии".
Что же такое информация?
Обратимся к информатике и теории информации.
Определение информации из Wikipedia:
"В информатике
Предметом изучения информатики являются именно данные: методы их создания, хранения, обработки и передачи[17]. Данные представляют собой информацию в формализованном виде (в цифровой форме), позволяющем автоматизировать её сбор, хранение и дальнейшую обработку в ЭВМ. С этой точки зрения информация является абстрактным понятием, рассматриваемым безотносительно к её семантическому аспекту, а под количеством информации обычно понимается соответствующий объём данных. Однако одни и те же данные могут быть закодированы различным образом и иметь при этом различный объём, поэтому иногда рассматривается также понятие «ценность информации», которое связано с понятием информационной энтропии и является предметом изучения теории информации."
Кажется, что это определение не отвечает напрямую на вопрос, а лишь описательно. Давайте попробуем подойти к этому немного с другой стороны. В информатике, минимальной единицей измерения информации является Бит.
Больше всего мне нравится определение бит в теории информации по версии Wikipedia:
В теории информации
Бит — базовая единица измерения количества информации, равная количеству информации, содержащемуся в опыте, имеющем два равновероятных исхода; см. информационная энтропия. Это тождественно количеству информации в ответе на вопрос, допускающий ответ «да» или «нет» и никакого другого (то есть такое количество информации, которое позволяет однозначно ответить на поставленный вопрос).
Другими словами 1 бит - это объем энтропии (энтропия - мера неопределенности, неупорядоченности), содержащийся в событии, имеющем 2 равновероятных исхода.
Таким образом, получается что сознание, находясь в пространстве энтропии "упорядочивает" его для себя, через обработку поступающих данных через усложнение своей вычислительной модели. Это означает, что сложность взаимодействия растет, отчего растут требования к вычислительной мощности. Побочным эффектом также является накопление "внутренней" энтропии.
В этой пирамидке мы видим модель обогащения информации, в которой сложность структуры данных, и сложность процессов в этих структурах возрастает снизу вверх.
Однако, где же связь с выживанием, спросите вы.
Уровни пирамиды Маслоу показывают потребности человека, выстроенные в иерархию, от наиболее простых к наиболее сложным. Термины "простые" и "сложные" в данном случае опираются на многомерное восприятие деятельности человека, и зависят от:
- Объема ресурсов
- Удаленности горизонта планирования
- Баланса тактических и стратегических задач и целей
Я позволил себе использовать упрощенную концепцию выживания.
В ней, человек решает диапазон задач , находящийся между "как не умереть прямо сейчас", и "как не умереть никогда".
Большая часть минимальных требований задачи решается "прошивкой" и "предустановленным программным обеспечением" - они решаются с разной степенью успеха у всех живых организмов.
Однажды, каким-то образом, в процессе развития человек начал использовать механизм сенсорно-моторных повторений, появившийся изначально для управления движениями тела, для совершения образных и логических операций. Так, у нас появилось рациональное и образное мышление, и способность с довольно большой точностью предсказывать выполнение простых последовательных процессов. Развиваясь, этот механизм позволил создавать все более сложные процессы и ментальные модели, что привело к росту вычислительной мощности, развитию логики и "научного подхода".
Для того, чтобы рассуждать на эту тему, давайте обратимся к устройству модели памяти человека (одной из). Опираясь на эту структуру можно также представить и сам процесс взаимодействия сознания и информации.
А теперь, попробуем описать и процесс:
- раздражитель воздействует на сенсоры
- сенсоры упаковывают в сигнал данные, полученные в ходе взаимодействия сенсора и раздражителя
- этот сигнал попадает в сенсорную память как сенсорный опыт, где распаковывается, и из него извлекаются сенсорные данные. Далее, в зависимости от того, от какого сенсора эти данные пришли, используются механизмы восприятия (перцептивные механизмы), для того чтобы их обработать - распознать, сопоставить, интерпретировать (и совершить множество других операций связанных с восприятием). При этом, следует помнить, что не все данные могут быть обработаны (например, часть из них находится за порогом восприятия, и отсекается фильтрами восприятия, а часть из них теряется при операциях восприятия, в результате упрощения, или ошибок). Эти данные остаются только в бессознательной части, и в доступе сознательной части остаются только интерпретированные (явные) данные, которые затем интегрируются. Эти интегрированные данные и составляют сенсорную картинку, которая разворачивается в пределах сенсорной памяти. Только после этого подключаются познавательные функции (когнитивные механизмы).
- Далее, интегрированная информация может сразу попадать в долговременную память, а может попадать в краткосрочную (рабочую память), где с ней сознание оперирует при помощи механизмов и функций "рабочего сознания", складывающих в частности операционное и образное мышление.
Как было сказано выше, эти процессы основаны на механизме сенсорно-моторных повторений
Если попробовать грубо и упрощенно описать этот механизм, то это описание будет выглядеть так:
Вся информация хранится в виде задействованных статических и динамических паттернов нейронных структур мозга. Таким образом, такой статический паттерн может хранить информацию например визуального образа, а динамический - программу управления правой кистью. Суть гипотезы о сенсорно-моторной природе рабочего сознания сводится к тому, что оно использует те же механизмы, что используются как в примерах выше, но для оперирования "виртуальными" объектами - образами, словами и т.д. Таким образом, выражение о том, что для сознания нет разницы между тем чтобы видеть некий объект или представлять его образ обретает более конкретное значение.
С определенной точки зрения, рабочее сознание, оперирующее в пределах рабочей памяти - это наш симулятор, позволяющий симулировать различные процессы, пользуясь механизмами рационального и образного мышления. Но зачем он нам нужен?
Гипотеза состоит в том, что при помощи этого симулятора, мы получаем "виртуальные" данные, которые также используем при обучении наших нейросетей. Эти данные отличаются по качеству, но в ситуации отсутствия реальных данных, прогнозируя, наше сознание должно от чего-то отталкиваться. Такой механизм позволяет хорошо прогнозировать события в процессах и обстоятельствах, схожих с уже подтвержденными реальным опытом. Такой предсказательный механизм, работающий на базе рационального мышления позволяет нам симулировать ситуации, диалоги, пространственные события, и с достаточно высокой точностью перебирать наиболее вероятные варианты развития событий. Таким образом, мы получаем возможность поменять свою конфигурацию, или обстоятельство вокруг, на более благоприятные наиболее вероятным исходам.
Однако такие механизмы на базе рационального мышления, оперирующие только явными данными, плохо подходят для прогнозирования сильно удаленных или сложных событий, ввиду своей ограниченной пространственной и временной вычислительной мощностью. Как же сознание предугадывает состояния системы и события в ней через 10-20-100 и более лет?
Кажется, что за ответы на эти и схожие вопросы мы должны быть благодарны интуиции и другим "надсознательным" процессам.
Процессы "интуитивного мышления" не основаны на механизме сенсорно-моторных повторений, а значит не происходят в прямом смысле во времени, не связаны процессом последовательного рассуждения и создания умозаключений, и задействуют помимо явных, также и неявные данные - то есть данные из бессознательной части сознания.
Из этих рассуждений, а также тезиса о том, что верна зависимость из Рис. 1, мы делаем вывод о том, что есть прямая взаимосвязь объема накапливаемых данных, эффективности вычислительной модели для упорядочивания данных, и выживания, основанного на точности прогнозирования и эффективности адаптации.