Теория когнитома

Мы выбрали фрагмент из книги редакции «ОГИЗ» издательства АСТ нонфикшн, в котором разум описывается как материальная и вместе с тем высокоуровневая структура, возникающая в глубокой нервной сети благодаря памяти, пластичности и накоплению когнитивного опыта. Три вопроса, на которые отвечает теория когнитома В своей концептуальной части теория обращается к трем принципиальным вопросам: «что такое мозг?», «что такое разум?» и «как соотносятся мозг и разум?». Теория отвечает на них следующим образом. 1. Предварительно любой мозг может быть представлен как нервная сеть. В таком тезисе нет ничего нового — так полагали в нейронауке на протяжении последних 120–150 лет. 2. Любой разум можно также предварительно представить как сеть. Этот тезис менее тривиален, и в когнитивной науке он еще недостаточно разработан. Хотя существуют понятия языковых и семантических сетей, они пока далеки до емкого теоретического наполнения. 3. Вопрос о соотношении мозга и разума решается в теории через введение понятия нейронной гиперсети: согласно теории разум — это нервная (нейронная) гиперсеть. Необходимо отметить, что концепция гиперсети не просто обогащает, а радикально трансформирует предварительные ответы на первые два вопроса. Это связано с тем, что нервная гиперсеть не просто формируется на основе нервной сети, она при этом трансформирует свойства ее элементов, образуя из них сеть более высокого порядка, узлы и связи в которой имеют иные свойства и принципы организации. Что касается когнитивных или психологических процессов — таких, как мышление и сознание, — то они представляют собой специфические виды динамики в нервной гиперсети и появляются только с ее образованием. В концепции нервной гиперсети важно, что, если нервная сеть образуется в ходе развития мозга и с точки зрения количества нейронов готова почти полностью у новорожденного, то нейронная гиперсеть, начинаясь с небольшой врожденной архетипической закладки, растет всю жизнь. В ней формируются самые разные виды когнитивных элементов, и в детстве они накапливаются потрясающими темпами: пиковые фазы ребенок способен приобретать по одному новому узлу гиперсети — например, слову или понятию — в час. Первые принципы теории В своей фундаментальной основе теория нейронных гиперсетей проста. Это естественно: нервная система возникла в эволюции более 500 млн лет назад, начавшись с очень простых клеточных сетей, и развилась в многообразные формы организации, поддерживающие широкий спектр видов разумного поведения. Генерация разумов огромной сложности и разнообразия осуществляется и при индивидуальном развитии мозга, начинающегося с эмбрионального скопления небольшого числа прогениторных нервных клеток. Следовательно, обязаны существовать простые начальные предпосылки — базовые общие принципы, определяющие формирование когнитивной системы. Теория утверждает, что для возникновения обладающего разумом когнитивного существа необходимы три начальных условия. I. Первое. Агент — автономная адаптивная система — должен состоять из комплекса функциональных систем: саморегулирующихся объединений взаимосодействующих элементов, обеспечивающих достижение полезных приспособительных результатов в соотношениях со средой. Важнейшее свойство такой саморегуляции в том, что при недостижении результата существующим способом, функциональные системы запускают поиск новых способов его достижения — перебор степеней свободы и формирование вторичных функциональных систем, удовлетворяющих модели результата первичной функциональной системы — ее акцептору результата действия. II. Второе. Функциональные системы должны «поселиться» в глубокой интегрирующей сети агента. У биологических систем таким глобальным интегратором стала нервная сеть — великое изобретение эволюции. Она позволила сложному многоклеточному организму объединять свои элементы в соотношениях со средой — собирать их степени свободы на достижение фокусированных адаптивных результатов функциональных систем. Но чтобы у организма возникла когнитивность, такая сеть обязана обладать глубиной — содержать глубинные слои, в узлах которых сходятся многократно переработанные сигналы от конвергенций из других — как более ранних, так и более поздних — слоев этой сложной сети. III. Третье. Внутри такой глубокой нервной сети, населенной функциональными системами, должны существовать механизмы эпигенетической пластичности ее узлов — ассоциативной долговременной памяти в клетках (или, говоря шире, ячейках) сети. Эта клеточная память по зволяет связывать клетки в группы, а группы между собой, переводя системную динамику нейронной сети в новые высокоуровневые структуры внутри адаптивной системы. Теория нейронных гиперсетей предсказывает, что когнитивность и ее материальный носитель — разум — будут возникать у любого адаптивно го агента, который обладает тремя названными начальными условиями. Необходимы только столкновения агента с проблемной средой и достаточное время для многократных итераций описываемого теорией на копительного процесса. Базовые понятия теории Любая теория, описывающая новый пласт ранее скрытой реальности, требует введения новых понятий. В теории нейронных гиперсетей вводятся три базовых понятия. Первое — ког (Cognitive Group, CoG). С одной стороны, ког — это группа нервных клеток в нервной системе. С другой стороны, — это специфический элемент когнитивного опыта, представляющий тот или иной аспект соотношения агента с теми или иными аспектами мира. За счет того, что разум состоит из таких когнитивных монад, он дискретен и гранулярен. Второе — лок (Link of Cogs, LoC). Это специфический вид связи между когами. За счет линкеров клеточные когнитивные группы специфически соотносятся между собой — разум увязан. Третье — когнитом. Так обозначается высокопорядковый нервный комплекс из клеточных когнитивных групп и их связей, приобретающий качественно новые по сравнению с традиционной нервной сетью свойства. Он имеет другую организацию, другую топологию, другую структуру отношений своих элементов, доступов от одной группы к другой. Его системные свойства можно формализовать и измерять с помощью аппарата теории гиперсетей — высокопорядковых сетей головного мозга. Коги и локи как дуалы Разберем понятие «ког». В английском cog — «зубец», часть шестеренки, а также «малый элемент системы». В теории когнитома ког имеет два смысла: это и вершина гиперсети с уникальными когнитивными свойствами, и кооперативная группа распределенных нервных элементов, совместно создающих эти свойства. Аналогично трактуется и лок: это, с одной стороны, когнитивная связь (ассоциация) между двумя элементами опыта — от «замыкания» (lock), а с другой — сокращение от «линкер общности когов», указывающее на его механизменную природу как клеточного элемента, входящего в состав обоих связанных когов. Такое двойное определение кога и лока в теории не случайно, оно обращено к решению психофизиологической проблемы (mind–brain problem). Теория утверждает, что коги и локи — дуальные сущности. С одной стороны, они состоят из клеточных элементов нейронной сети, а с другой — их совокупность обладает новыми макросвойствами, лежащими на более высоком причинном уровне. Эта дуальность, согласно теории, принципиальное свой ство любых элементов субъективного опыта. Другими словами, когнитивная информация — согласно гиперсетевой теории — материальна. Подробнее о книге Константина Анохина и Татьяны Черниговской можно узнать на сайте издательства АСТ.