В первой главе были рассмотрены вопросы «как было», вскользь то, «как есть», казалось бы, логичным посвятить следующую главу тому, как организовано настоящее и где те ниточки, за которые дёргают кукол. Но эта глава будет посвящена отнюдь не настоящему, а человеку, и даже глубже, устройству его нервной системы. Это не точное биолого-медицинское изложение с одной стороны и не точное изложение с математической позиции моделирования нейронных сетей, это некий популярный вариант доступный любому, имеющему среднее образование за плечами. Если хотите чтоб вас поняли, говорите просто, это не афоризм, а выраженный в литературную форму один из принципов, к рассмотрению которых мы и перейдём.

 

I. Краткая история нервных систем.

Как известно, одноклеточным организмам нервная система не требуется. Потребность в специализированных клетках-управленцах возникает, когда нужно обеспечить согласованное изменение состояния нескольких клеток.

Самая простая нервная система появляется у кишечнополостных, например, у гидры. В ней задействованы два типа нервных клеток. Одни из них — рецепторы — расположены в наружном клеточном слое (эктодерме). Другие — эффекторы — находятся в глубине организма, связаны друг с другом и с клетками, обеспечивающими ответную реакцию. Раздражение любого участка поверхности тела гидры приводит к возбуждению глубже лежащих клеток, в результате чего живой многоклеточный организм проявляет двигательную активность, захватывает пищу или уходит от противника.

Нервная система 1-го поколения: РЕЦЕПТОР — ЭФФЕКТОР.

Если сейчас мы вспомним СУ-1, то окажется, что она наиболее близко совпадает с принципами нейронных сетей 1-го поколения. У каждого нейрона (человека) есть некая общая модель реакции на внешнюю среду и каждый владеет всей картиной среды. По мере роста числа нейронов и специализации органов организма стали формироваться локальные центры управления на уровне органов и подсистем, тут аналогия с помощниками «1» более чем просматривается.

В любом случае говорить о подобии отдельного нейрона, человека, общества вполне корректно, так как в каждом из них содержатся нейроны имеющие некие базовые принципы, только по мере подъёма по лестнице организации нарастают синергетические эффекты и появляется новое качество, тем не менее, базовые принципы нейрона просматриваются и на более высоких уровнях. Всё это говорит о том, что фундаментом психологии и социологии, обществоведения, как это ни странно, является нейробиология и прикладная математика нейронных сетей.

Но вернёмся вновь к нейронам в биологической эволюции. На втором этапе эволюции появляется узловая форма нервной системы. У представителей сегментированных животных (например, у кольчатых червей) узлы расположены вдоль пищеварительной трубки и соединяются поперечными и продольными нервными стволами. От этих узлов отходят нервы, разветвления которых заканчиваются также в пределах данного сегмента. Такое сегментарное строение нервной системы позволяет при раздражении определенных участков поверхности тела животного не вовлекать в ответную реакцию все нервные клетки тела, а использовать только клетки данного сегмента. Кроме того, появляется возможность ползать — то есть обеспечивать скоординированное поведение всех сегментов.

Нервная система 2-го поколения: РЕЦЕПТОР — УЗЕЛ — ЭФФЕКТОР

Вновь вспомним СУ-2, есть главный иерарх управления и структурированные вниз узкоспециализированные сегменты. Причём следует обратить внимание на то, что если разделить червя пополам, то получатся два червя, функцию утраченной части берёт на себя последний нейрон и становится либо головой, либо хвостом червя. Точно так же в СУ-2, если разделить его пополам (полцарства) то получатся два одинаковых на первом этапе социума, конечно со временем они будут различаться за счёт разного опыта и условий, но на первом этапе они будут идентичны. Но вновь вернемся к биологии.

На третьем этапе узлы нервной системы сливаются в один непрерывный тяж — нервную трубку — и формируют спинной и головной мозг. Примечательно, что строение нервной системы в виде нервной трубки характерно для всех представителей хордовых — от наиболее просто устроенных бесчерепных до млекопитающих животных и человека. При этом соблюдается все тот же принцип «метамерности» — отростки нейронов, входящих в состав конкретного нервного сегмента, разветвляются, как правило, в определенном, соответствующем данному сегменту участке тела и его мускулатуре. Появление в передней части тела органов чувств вызывает соответствующее развитие нервных центров, которые постепенно формируют головной мозг. В силу необходимости обеспечивать согласованную реакцию всего организма на события, зафиксированные органами чувств, нервные центры спинного мозга попадают в подчинение нервным центрам головного мозга.

Дальнейшее развитие нервной системы происходит по той же самой схеме: в головном мозге развиваются все новые нервные центры, лежащие все ближе к органам чувств (чтобы обеспечить максимально быструю реакцию), и подчиняют своему влиянию ранее существовавшие центры. В конечном счете, эти процессы приводят к появлению коры головного мозга, интегрирующей как текущие, так и прошлые показания органов чувств, что создает предпосылки для запоминания типовых ситуаций и формирования условных рефлексов. Появляется память, и каждый отдельный организм на этом этапе становится уникальным — его реакции теперь определяются не столько анатомией, сколько историей его жизни от рождения до текущего момента.

Нервная система 3-го поколения: РЕЦЕПТОР — УЗЕЛ — ПАМЯТЬ — УЗЕЛ — ЭФФЕКТОР

И вот мы дошли до СУ-3 в её биологической реализации. Что тут обращает на себя внимание? Естественно, память. Память это, прежде всего некая функция, которая может сохранять для организма полезные реакции. Как парламент сохраняет полезные законы, так и мозг сохраняет полезные навыки. Путь эволюции слишком долог для быстро меняющейся среды, чтоб записывать это в генетический код организма или традиции и культуру народа, это долговременная и крайне медленная память. Функции оперативной памяти и сыграли нейроны памяти образующие кору мозга, они получали всегда питание только за то, что помнили и хранили информацию и могли по запросу её выдать. В социуме появились люди, которые получали ресурсы только за то, что хранили и обрабатывали ОКМ социума выраженную в законах. При этом они, по крайней мере, на декларативной основе, а кое-где и всерьёз, руководствовались интересами всего социума. История в этом случае играла роль Природы, неадекватные ситуации социумы просто распадались и гибли. Если вы подумали про элиту в одном отдельно взятом государстве простиравшемся на 1/6 суши, то я тоже подумал о нём, а так же ещё о некоторых. Но вернемся вновь в биологию.

На четвертом этапе развития нервной системы появляется человек. Об его отличиях от животных можно написать целые тома (и они написаны, см. например труды Поршнева и Семенова); однако с точки зрения анатомии нервной системы эволюция на нем заканчивается. При рождении мозг человека устроен почти так же, как и мозг обезьяны; если человеческий ребенок не получает человеческого воспитания, его мозг так и остается «обезьяньим».

Нервная система четвертого поколения отличается от предыдущего уже не анатомией, а особенностями функционирования. Она обладает способностью к изменению своей структуры под воздействием особых внешних воздействий — воздействий других разумных существ. В результате у наделенных такой нервной системой людей появляется уникальная способность осуществлять разное поведение в одних и тех же условиях. У них появляется сознание (разум), позволяющее выбирать между разными условными рефлексами. А вот за обезьяну такой выбор делают обстоятельства.

Выражаясь метафорически, сознание — это возможность пользоваться не только своей, но и чужой памятью. Так оно и пишется: со-знание. Но это сознание не дается анатомически, от природы; оно должно быть сформировано уже при жизни организма, причем сформировано во взаимодействии с другим, ранее существовавшим знанием (памятью).

Нервная система 4-го поколения: РЕЦЕПТОР — УЗЕЛ — ПАМЯТЬ — СОЗНАНИЕ (РАЗУМ) — ПАМЯТЬ — УЗЕЛ — ЭФФЕКТОР.

Итак, сознание у человека появилось, значит может существовать некое общество наделенное собственным сознанием? Да. Такое общество, возможно, оно имеет индекс СУ-4 и называется «нейросоц». Не буду сейчас описывать его, тем более ему будет посвящена целая глава, а в последствии и целая книга, но главное, что следует уяснить, что эволюция социума не остановилось на СУ-3, новое сетевое общество СУ-4 это то, что ждёт всех нас в 21-м веке.

Я понимаю, что вы чувствуете некоторую неудовлетворенность от последних абзацев. Вместо раскрытия великой тайны — что же такое Разум? –говорится всего лишь о способности нервной системы к изменению своей структуры. Сама по себе такая способность еще не делает нервную систему разумной — но без нее разум невозможен в принципе. А вот чтобы понять, что же такое сам Разум, нужно рассмотреть нервную систему несколько подробнее.

А сейчас вернемся на миг в первую главу, как помните в СУ-3 ОКМ социума хранилась на внешнем носителе и включала в себя Информацию являющуюся производной памяти людей её готовившей. Таким образом, через эту систему люди обмениваются опытом, что можно, а что нельзя, что следует выполнять и каким образом. Т.е. идёт обмен сознанием одного человека с сознанием другого через неодушевлённый носитель. Нет, разумеется, СУ-3 не является разумной, хотя бы в силу того, что Законы не пишутся и не модифицируются сами, но память у такого социального организма определённо есть.

 

II. Нейрон — основной элемент биологических систем управления.

Как известно, в человеческом мозге насчитывается примерно триллион нейронов. Вообще говоря, не так уж и много — если считать нейрон за байт, можно их все записать на 1000Gb диск за какую-то тысячу долларов. Однако возможности человеческого мозга несколько превышают возможности «Пентиума» со 1000-гигабайтным винтом. Связано это с тем обстоятельством, что нейрон — это далеко не один байт.

Чтобы в этом убедиться, достаточно посмотреть на рисунок:

Рис. 26. Примерно так выглядят естественные нейроны.

Биологически нейрон представляет собой обычную (точнее, не совсем обычную) клетку, специализированную на передаче управляющих импульсов (не только электрических). В составе типичного нейрона обычно выделяют:

- дендриты — многочисленные короткие отростки, через которые в нейрон поступает входная информация,

- аксон — как правило, один длинный отросток (от 0,1мм до 1 метра), через который нейрон выдает выходную информацию;

- синапсы, или синаптические окончания — участки «стыковки» дендритов и аксонов, непосредственно обеспечивающие передачу нервных сигналов от клетки к клетке.

Передача сигналов в нервной системе осуществляется совсем не так, как в микропроцессоре. Нейрон порождает электрические импульсы, которые проходят по аксону и возбуждают его синапсы. Параметры таких импульсов едины для всех типов нейронов — длительность единичного «тика» 1мс, амплитуда 100мВ, минимальная пауза между импульсами порядка 4мс (можно сказать, что наша биологическая нейросеть работает на частоте в 200Гц). Получив импульс, синапсы аксона начинают выделять в окружающую среду специальные молекулы — нейротрансмиттеры. Попадая на синапсы дендритов, эти нейротрансмиттеры (всего их около 30 разновидностей) могут оказывать на них как возбуждающее, так и тормозящее действие. Таким образом, одиночный импульс, прошедший по аксону, может нести в себе гораздо больше информации, чем привычное для программиста «машинное слово». Кроме того, «понимание» этого импульса дендритами зависит еще и от общего состояния головного мозга — когда в нем циркулирует алкоголь, взаимодействие нейронов приобретает довольно причудливые формы.

Итак, нейрон сам по себе является достаточно сложным устройством (фактически, это целый ионный микрокомпьютер размером с клетку). Представлять его в виде примитивного сумматора получаемых дендритами импульсов можно было разве что на заре компьютерной эры:

Рис. 27. Первый искусственный нейрон — персептрон Маккалока-Питтса. 1946 год.

Сегодня мы уже хорошо понимаем, что между естественным нейроном и его самыми изощренными реализациями (самая свежая — STANNO, Self-Training Artificial Neural Network Object), основанными на подобных формальных моделях, лежит пропасть. И пропасть эта заключается прежде всего в том, что формальные нейроны остаются мертвыми. В отличие от живых, биологических нейронов, у них нет необходимости бороться за существование.

 

III. Жизненная цель нейрона.

Сначала — несколько не общеизвестных фактов. Мозг человека, составляя 2% от массы тела, потребляет 20% вдыхаемого кислорода. На питание мозга постоянно расходуется 20Вт мощности — вне зависимости от того, спит человек или бодрствует (есть данные, что во сне энергопотребление мозга даже повышается). Фактически, мозг — это самый прожорливый орган нашего тела.

Куда же уходит вся эта прорва энергии? Нетрудно догадаться, куда: на питание нейронов. Это только на формальных схемах нейрон — большая «сигма» в квадратике; на деле же это клетка, которая должна получать из окружающих ее кровеносных сосудов питательные вещества, выращивать вовне дендриты и аксоны, регулировать свою внутреннюю среду... Словом — должна бороться за свое место под солнцем, иначе дело может кончиться совсем плохо (вы помните, что «нервные клетки не восстанавливаются»).

Что должен делать нейрон, чтобы жить и развиваться? Да очень просто — выполнять свою функцию! Возбужденный нейрон за счёт химических реакций оказывает воздействие на мембрану клетки, заставляет расширяться окружающие его кровеносные сосуды — и тем самым получает больший поток потребных ресурсов. Активный, то есть принимающий и проводящий импульсы нейрон получает «лучшее» питание. А это — возможность строить новые дендриты и находить новые аксоны, то есть и дальше усиливать свою активность.

Таким образом, нейрону не все равно, в каком состоянии он находится. Состояние с высокой активностью поощряется, а состояние с низкой активностью наказывается. Вот в чем отличие живого нейрона от его механического аналога — бюрократа, который одной рукой принимает бумаги, а другой — передает их дальше по начальству. Но у биологического нейрона имеется и вторая особенность, в корне отличающая его от «винтика» формальной системы управления. Его активность должна быть востребована. Чтобы аксон мог передавать сигналы, на нем должны быть сформированы синапсы — а они, как мы помним, возникают только при контактах с дендритами других нейронов. Каждый такой синапс может принять строго определенное количество нейротрансмиттеров, и количество это определяется принимающей (постсинаптической) стороной. Поэтому результирующая активность нейрона зависит не только от количества (и качества) поступающих к нему сигналов, но и от количества других нейронов, готовых его «выслушать».

Таким образом, каждый нейрон в своей долгой жизни имеет вполне конкретную Цель. Её можно сформулировать так:

Цель нейрона = Получить максимум Информации и быть максимально Полезным

Обратите внимание, что «удовольствие» нейрон получает в ситуации, когда его структура адекватна поступающей информации, а «неудовольствие» означает, что структуру надо менять, чтобы вновь стать адекватным окружающей среде. Назовем состояние нейрона со стабильно высокой активностью реализацией (ну не счастьем же его называть?), а состояние с опасно низкой активностью — трансформацией (в лучшем случае — в более активный нейрон, в худшем — в совсем мертвый). Как мы уже убедились, природа позаботилась о том, чтобы нейрон «на собственной шкуре» чувствовал, в каком состоянии — хорошем или плохом — он в каждый момент находится. И точно так же, как человеку, никакие силы на свете не могут гарантировать нейрону вечное блаженство. Для того чтобы жить, нейрон обязан постоянно стремиться к реализации.

Действительно, если перенести этот принцип на человека, то он полностью укладывается в наблюдаемую действительность. Если человек делает то, что никому не нужно, то наивно ему ожидать от общества ресурсов, тут исхода два, так как человек мобилен в отличие от нейрона, искать общество или социум где его деятельность востребована, либо заниматься тем, что будет оценено социумом. А теперь рассмотрите с точки зрения этого принципа поведение российских учёных с начала 90-х годов прошлого века. Наглядно? Теперь понятно, что депрессия и трансформация идут рука об руку, а реализация и воодушевление/драйв это тоже вполне парные явления. Но человек, разумеется, сложней нейрона, поэтому у наиболее развитых и сложных натур полные закрома ресурсов не всегда вызывают прилив оптимизма, зачастую напротив. Дело тут в том, что не всё ограничивается этим законом, в дальнейшем будет показано, что мало быть «упакованным» снаружи, по настоящему сложным структурам для саморазвития необходимы другие сложные структуры, а вот здесь и начинаются проблемы.

Разряды нейрона — не реакция на полученный синаптический приток, а активность, направленная в будущее. Человек, так же как и нейрон работает не только ради физического выживания, у него, как правило, есть цель в жизни, которой он старается достичь, т.е. имеет некую модель будущего и стремится к ней. Человек имеет свою КМч отражающую окружающий его мир и некую КМб (Когнитивную модель будущего) которая соответствует его состоянию реализации. Т.е. человек как и нейрон устремлён в своих действиях в некое воображаемое будущее.

Итак, у нейрона, так же как и у человека, в этой жизни есть Цель. Как же он ее достигает?

 

IV. Принципы нейроматики.

Повторим то немногое, что мы уже знаем о нейроне. Цель жизни нейрона — получать извне, через дендриты, как можно больше информации, и отдавать ее через аксон в таком переработанном виде, в котором ее будут потреблять другие нейроны.

Поскольку нейрон никак не может заранее знать, какая информация и в каком месте будет востребована, для достижения реализации ему придется действовать методом проб и ошибок (нейрон не может прочитать подсказку в умной книге). Вырастив некий начальный набор дендритов, чуть-чуть отодвинув от себя аксон и настроив каким-то образом свою «передаточную функцию», нейрон достигает определенного уровня возбуждения. Скорее всего, оно окажется достаточно далеко от реализации — метод «тыка» редко приводит к успеху с первого раза. Перед нейроном встает вопрос — а что делать дальше?

В этом месте опять посмотрим на человека, человек начинает как правило поиск своего места в этой жизни с того, что налаживает отношения с своим ближайшим окружением и пытается делать нечто, что будет им востребовано. Короткие связи менее ресурсоёмки и более легки, поэтому их не имея значительных ресурсов, легче выстраивать. После он конечно выстроит более длинные, а следовательно и социально выгодные связи, но начинают все с малого. Сначала своя семья, потом близкие друзья, и только потом совсем далёкие люди. Но не буду забегать вперёд и вернусь к нейрону.

Прежде всего, чтобы что-то делать дальше, нейрон должен иметь возможность оценить существующее положение дел. Оценивать его он может двумя способами. Во-первых, нейрон может сравнить свое текущее возбуждение с некоторым эталонным уровнем, соответствующим реализации. Однако такая интегральная оценка — например, «плохо», — мало что говорит нейрону о причинах этого «плохо». Второй способ, которым нейрон может оценить свою ситуацию — это обратить внимание на процессы, происходящие в его собственных синаптических окончаниях. Достаточное ли количество синапсов образовалось на аксоне? Насколько активно эти синапсы передают информацию? Чем одни синапсы отличаются от других? Получив такую информацию, нейрон может выбрать направление дальнейшего развития — то ли удлинять аксон, разыскивая новые дендриты, то ли изменять выдаваемую вовне информацию, то ли делать что-то еще (об этом — ниже). Чтобы проявлять активность в окружающей его сложной среде, нейрон должен иметь от этой среды обратную связь.

Рис. 28. Нейрон активен и «доволен», только когда ему есть кому передавать сигналы.

Первый принцип нейроматики — принцип обратной связи.

Представим теперь, что наш нейрон получил «донесение» от своих аксонных синапсов. Синапс № 1 активен, успешно передает информацию — а синапсы № 2 — № 999 работают фактически «вхолостую». Нейрон кричит во всю глотку — а его никто не слушает!

Как вообще возможна такая ситуация? Да очень просто. Бывало ли в Вашей жизни так, что вы попадали в компанию узких специалистов в той области, в которой сами абсолютно не компетентны? Ну и как? По сути, для Вас это был иностранный язык! Вы не готовы воспринимать эту информацию, она для Вас все равно что шум за окном. Нетрудно предсказать, что вскоре Вы либо покинете такую компанию, либо попросите сменить тему. А ведь специалисты, быть может, говорили о каком-то выдающемся открытии, сообщая друг другу кучу важной информации!

Таким образом, какие бы великие истины не сообщал наш нейрон через синапс № 1, его сообщение оказалось невостребованным большинством дендритов. «Язык» нейрона оказался им непонятен, его сигналы не попали «в такт» с их ожиданиями. Чтобы информация пошла через оставшиеся синапсы, кто-то должен измениться — либо сам нейрон, либо 1000 подключенных к нему дендритов. Понятно, что меняться придется именно нашему нейрону.

Таким образом «слушатели» через обратную связь сообщают «певцу» о своих вкусах и предпочтениях. Так что выбор у «певца» не велик, либо остаться без «слушателей», либо «петь» то, что они хотят слышать. Он может постепенно увести их к тому, что ему нравится, но не сразу. Те, кто занимаются профессионально политикой, знают, что если надо повести толпу, надо сначала говорить то, что толпа хочет услышать, захватить её внимание, и только потом постепенно сдвигать в нужную сторону. Обратная связь в этом случае играет колоссальную роль, именно по ней определяется допустимая скорость дрейфа.

Только что был сформулирован второй принцип нейроматики: выдаваемая нейроном информация должна соответствовать ожиданиям ее потребителей, т.е. других нейронов. Нейрон вынужден отбирать определенные (успешные) последовательности сигналов и отдавать им преимущество перед другими, которые не были востребованы. Этот принцип называется селективностью:

Рис. 29. Чтобы иметь «слушателей», нейрон должен настроиться на их «волну».

Второй принцип нейроматики — принцип селективности.

Ну что ж, селективность при наличии обратной связи — великое дело. Нейрон начинает менять свою передаточную функцию, подстраиваясь под желания своих соседей, и очень скоро достигает куда более высокого уровня возбуждения, чем раньше. Все хорошо?

Хорошо-то хорошо, но вот незадача: по прошествии какого-то времени возбуждение начинает постепенно уменьшаться. Информация, которая еще вчера «нравилась» нейронам-потребителям, теперь уже не вызывает у них прежнего отклика. Вспоминая приведенный выше пример, это означает, что Вы выучили «иностранный язык» узких специалистов и поняли, что спорят они вовсе не о мировых истинах, а о значении поправочного коэффициента к плохо коррелированным рядам экспериментальных данных. Причем спорят уже не первый день и даже не первый месяц. Ну, Вы и перестаете их слушать.

Нейрон освоил «язык» своих соседей — но мало знать язык, нужно еще и говорить на нем что-то новенькое! Что же делать, чтобы снова повысить уровень возбуждения, еще ближе подойти к реализации? Самое время вспомнить, что у нейрона есть не только выход, но и вход. Быть может, там, на синапсах дендритов, давно уже появляется новая информация, вот только нейрон ее до сих пор не слышал?

Но что значит «слышал — не слышал»? Когда у тебя тысяча дендритов, трудно уделять внимание каждому из них! Нейрон пользуется некоей «усредненной» картиной, которую в искусственных сетях обычно моделируют набором весовых коэффициентов (1 — слушаем, 0 — не слушаем). Таким образом, нейрону нужно поменять способ усреднения входной информации — поменять набор своих весовых коэффициентов. При этом желательно не забывать про старый набор — вдруг новый окажется не лучше, а хуже?

Рис. 30. Чтобы выдавать полезный сигнал, нейрон должен правильно подбирать весовые коэффициенты для своих дендритов.

Если представить на месте нейрона человека, то очевидно, что его дендриты это источники информации, некоторым он не доверяет, некоторые принимает во внимание, а некоторые слушает очень внимательно, например начальник куда весомей информирует, чем пьяный сосед за стеной, в тоже время крик из-за стены «Пожар! Пожар!» в состоянии поменять отношение и вызвать реакцию. Однако, если крики будут продолжаться, а пожара не последует, то весовой коэффициент этого источника будет всё ниже и ниже, вплоть до полного игнорирования.

«Поигравшись» таким образом, какое-то время, нейрон почти наверняка сможет найти новую комбинацию весовых коэффициентов, которая позволит ему выдать наружу более «интересный» сигнал. В дальнейшем, когда и этот сигнал вызовет у слушателей «привыкание», нейрон получит возможность либо вернуться к предыдущему набору коэффициентов — вдруг слушатели «соскучились» по старому? — либо искать еще один, а потом еще и еще. Чем чаще нейрон будет проводить такие поиски, тем меньше будет «привыкание» у его потребителей, и тем больше его шансы на достижение следующего уровня реализации. Мы сформулировали третий принцип нейроматики: для реализации нейрон должен постоянно искать в поступающей информации новое содержание.

Рис. 31. Полезный сигнал на выходе можно создать из самых разных входных сигналов.

Третий принцип нейроматики — принцип поисковой активности.

Ну уж теперь, казалось бы, наш нейрон должен пребывать на вершине блаженства. Чуть что не так, он меняет свои весовые коэффициенты, подстраивает свой выходной сигнал под потребителей, и получает все новые порции возбуждения. Однако и здесь его могут настигнуть неприятности. Ведь нейрон у нас не один в мозге, рядом есть точно такие же нейроны, соединенные своими аксонами с теми же самими потребителями! Что, если им повезло чуть больше, и их выходные сигналы оказались более «интересными» для слушающих нейронов?

Внимание слушателей переключается на новых «звезд», их весовые коэффициенты для нашего нейрона обращаются в нуль, и его уровень возбуждения падает до критически малой величины. Для нейрона наступает момент трансформации — при существующей аксонно-дендритной структуре его ждет голодная смерть. Единственный выход — измениться, вырастить новые дендриты в поисках еще более интересной информации, или протянуть аксон куда-нибудь подальше, где могут найтись благодарные слушатели.

Здесь самое время вспомнить, чем мозг человека отличается от мозга обезьяны. Как раз этой самой способностью — в первые годы жизни нейроны человека могут прорастать в самые разные стороны, образуя каждый раз новую, уникальную структуру. Четвертый принцип нейроматики относится именно к таким, «высшим» нейронам, нейронам, способным порождать Разум:

Рис. 32. Если ни один из выходных сигналов не подходит «ближнему окружению», нейрон может прорастить аксон к другим дендритам.

Четвертый принцип нейроматики — принцип изменчивости.

И вот на этом месте, точно так же как в описании эволюции нервных систем, можно с чистой совестью ставить точку. Выявленные нами четыре принципа содержат в себе все необходимое, чтобы обеспечить нейрону достижение максимально возможной реализации — а мозгу, в свою очередь, получение от этого нейрона максимально востребованной и качественной информации. Получив возможность изменяться, нейрон фактически становится бессмертным — а значит, рано или поздно достигнет своей высшей цели, полной реализации.

Наш рассказ о жизни простого нейрона оказался со счастливым концом. Иначе и быть не могло — ведь мы вели речь о нейроне, реализовавшем все четыре принципа нейроматики. Реальные нейроны (вспомним эволюцию нервной системы) такой возможности лишены; даже нейроны человека с годами теряют способность к трансформации. Но нескольких детских лет (при соответствующем обучении, конечно) хватает, чтобы сформировать в человеческом мозге нервную систему четвертого поколения. Нервную систему, обладающую разумом.

 

V. Разумны ли организации?

Теперь пришло время ответить на вопрос, что же такое разум. Начнем со старого анекдота. Чукча пилит сук, на котором сидит. Мимо проходит русский и говорит: что ты делаешь, свалишься же. Чукча пожимает плечами и продолжает пилить. Естественно, падает. Встает, чешет в затылке и говорит: колдун, однако!

Именно так выглядит разум со стороны систем, им не обладающих: как чудесная способность знать будущее. Человек, никогда в жизни не пиливший сук, тем не менее знает, чем закончится такая попытка. В его памяти может не быть ни одного примера подобного падения, однако усвоенная с детства пословица «Не пили сук, на котором сидишь, упадешь» полностью заменяет личный опыт. В отличие от чукчи, русский из анекдота способен воспользоваться чужим опытом. Вот и весь секрет его «магии».

Вы снова разочарованы? Неужели разум — это всего лишь такая мелочь, как использование чужого опыта, да еще в таком примитивном виде, как пословицы и поговорки? Ну что ж, тогда вспомните детство. Вспомните, сколько лет понадобилось вам, чтобы научиться использовать слово «нельзя» по назначению. Сколько тысяч раз, набив очередную шишку или получив удар током, вы слышали от мамы — «ну я же тебе говорила». Вспомните, с какого возраста в разных странах человек считается полностью дееспособным — от 16 до 21 года. Как по-вашему, на что тратятся эти годы?

Использование чужого опыта — не мелочь, а величайшее достижение эволюции живых существ. Многочисленные попытки сформировать разум у животных не привели к успеху: их нервные системы (напомню, третьего поколения) не обладают достаточной гибкостью. У животных формируется память (условные рефлексы), позволяющая выполнять команды — но не формируется разума, позволяющего отдавать их самим себе. В нервной системе животных невозможно сформировать центры, отвечающие за оперирование словами — чужими образами, иногда совпадающими, а иногда прямо противоречащими непосредственно воспринимаемой реальности. Неразумные существа всегда оказываются ограничены личной историей, и всегда проигрывают в конкуренции разумным, способным в случае чего прочитать инструкцию.

Разум — способность принимать решения на основе чужого опыта, выраженного в определенном языке описания реальности.

В 1990-м году в США вышла в свет книга Питера Сенге «Пятая дисциплина», посвященная новейшей концепции в теории управления — теории самообучающейся организации. Сегодня эта книга стала классикой, цитируется едва ли не в каждой статье, посвященной современному менеджменту, и является одним из лучших описаний реальных проблем, с которыми сталкиваются крупные корпорации. Посмотрим, насколько разумны эти корпорации в своем коллективном поведении.

«Мало больших корпораций, живущих столь же долго, как человек. В 1983 году исследователи из Royal Dutch/Shell обнаружили, что треть фирм, попавших в 1970 г. в список Fortune-500, исчезли с рынка. По оценкам Shell, средняя продолжительность жизни крупнейшей промышленной корпорации меньше 40 лет... В большинстве случаев задолго до полного краха бывает полно свидетельств, что фирма в тяжелом положении. На факты, однако, не обращают внимания даже несмотря на то, что отдельные менеджеры знают о положении дел. Организация в целом не в силах осознать наличие угрозы, понять, чем это кончится, и предложить решение» (с. 41).

Не правда ли, очень похоже на предыдущий анекдот? «Свалишься же», буквально кричат многочисленные факты. «Колдун, однако», отвечает на это упавшая фирма. В чем же Сенге видит причину такого «неразумия» корпораций? Для него, профессионального преподавателя менеджмента и управленческого консультанта, причина выглядит как неспособность организации к обучению:

«Если бы высшую математику изобрели сегодня, ни одна из наших корпораций не смогла бы ею овладеть. Мы бы посылали каждого на трехдневные курсы. Затем каждый получал бы три месяца на то, чтобы посмотреть, работают ли «все эти штуки» . А когда выяснялось, что они не работают, мы бы начинали пробовать что-нибудь другое»

Это высказывание сотрудницы конструкторского (!) отдела компании Ford Motors Сенге приводит в предисловии ко второму изданию своей книги. Но на самом деле его следовало бы вынести в заголовок. Потому что в этом метком высказывании совершенно явно выражена отличительная особенность любой современной организации: неспособность принимать решения на основе чужого опыта. Перед тем, как использовать «высшую математику», организация проверяет, «сработают ли эти штуки», на собственном опыте. Кто-то сочтет такое поведение необходимой осторожностью; но мы с вами уже знаем, что это самое обыкновенное неразумное поведение.

Попытка самого Сенге преодолеть корпоративную неспособность обучаться с помощью обучения полностью провалились. Книга стала бестселлером, от желающих пройти соответствующие «курсы» отбоя не было, мода на «самообучающие организации» захлестнула всю Америку... и схлынула, подобно всем прочим «революционным» новациям в менеджменте, не оставив после себя ни одной по-настоящему «самообучающейся» организации. Вот характерное признание, приведенное в книге:

«Я по всей стране говорил с людьми об обучающихся организациях и о «метанойе», и реакция была неизменно положительной, — рассказывал Билл О’Брайен из компании Hanover. — Но если такие организации столь популярны, то почему люди не создают их? Думаю, все дело в лидерстве. Люди просто не представляют себе, какого рода настойчивость и целеустремленность нужны, чтобы построить такую организацию».

Не правда ли, похоже на попытку сделать разумной... свою собаку? В присутствии хозяина она все-все понимает, и с радостью выполняет команды. Но как только хозяин (лидер) отходит в сторону, собака с той же радостью принимается уничтожать запасы провизии или обгрызать ручки у кресел.

Современные организации неразумны не потому, что их плохо учат, или же ими неверно руководят. Они неразумны потому, что не обладают достаточно сложной нервной системой. Наши организации — это собаки и обезьяны, но никак не люди.

Охарактеризовать общество в целом ещё сложней, оно состоит из огромного числа неразумных организаций, но надежды на то, что оно разумно, нет. Как показывалось ранее, разум сосредоточен в самой сложной и эволюционно последней структуре. В головном мозге, т.е. элите и верховной власти государства. Для того чтоб обладать «интеллектом» кишечнополостных достаточно СУ-2, «интеллект» собаки уже требует СУ-3 как минимум, для Интеллекта примата нужно СУ-4 как минимум. Взглянув на структурную организацию элиты можно сразу сделать заключение об уровне развития всего социума.

В общем случае уровень элиты всегда выше или равен уровню самых развитых в социуме структур, если это не так, то это не элита, а объект приложения усилий тех, у кого уровень развития выше.

Если рассматривать Россию, то наивысшей точкой её развития была СУ-3, возникшая на волне событий 1991-го года, однако вскоре широкой поступью социум двинулся в архаизацию и к настоящему времени дошел до СУ-2,5.

А что организации, а среди них возникло много структур с СУ-3, самая яркий пример матричного управления, это НК «ЮКОС», а также ещё ряд крупных структур. Не осознавая почему, но эти структуры рвутся к власти, с их точки зрения СУ-2,5 неэффективна и отсталая. Они хотят как лучше, с их точки зрения, при этом входя в жесткий конфликт с широким кругом управленцев из высших эшелонов власти. В этом случае конфликт предопределен и будет развиваться строго в соответствии с правилами СУ, первоначально победа будет за СУ с меньшим номером, а окончательный счёт будет за СУ с большим номером, причём не обязательно это будет та же компания или персоналии. Но тут следует учитывать и то, сколько организаций с СУ-3 находится в социуме с элитой СУ-2,5 и СУ-2. Если количество их не велико, то в этом случае ситуация стабильна, если их значительное количество, то серьёзные подвижки в политике неминуемы. Торговая этика, являющаяся базисом СУ-3, т.к. именно она обуславливает диалог сторон не приемлет авторитарно-феодальную этику систем СУ-2,5 и СУ-2, причём абсолютно не важно в какую политическую обёртку завёрнута эта CУ, будь то фашизм, коммунизм, национал-патриотизм, государственники и др.. Важно только то, что все эти политические бантики базируются не на торговой этике СУ-3, а на феодальной СУ-2.

А сейчас вновь вернёмся к данному ранее определению Разума.

Разум — способность принимать решения на основе чужого опыта, выраженного в определенном языке описания реальности.

А теперь попытаемся понять, что есть когнитивная модель и какого типа они бывают.

В общем виде, когнитивной моделью принято называть некую информацию которая отражает на языке носителя Реальность. Под языком здесь понимается технический интерфейс. Если это бумага, то это символы нанесенные чернилами, если магнитная лента, то перемагниченые домены окиси железа, если глиняная табличка, то канавки выведенные палочкой, в случае живого организма это связи дендритов в коре головного мозга и состояние стека нейронов на удачные комбинации сигналов. И вот тут мы видим принципиальное различие разных носителей. Оно заключается в том, что в одном случае записанная когнитивная модель будет оставаться неизменной, а во втором она может меняться самой средой носителя. Таким образом, когнитивная модель может быть двух типов неоперабельная и операбельная. Если посмотреть на различные типы Систем Управления с точки зрения того, какие у них ОКМ, то увидим следующее.

СУ-1, СУ-1,5 , СУ-2 ОКМ является операбельной, так как целиком находится в среде способной модифицировать ОКМ.

В СУ-3 происходит перенос ОКМ из операбельной среды в неоперабельную, т.е. Закон записывается на среде не способной самостоятельно изменить ОКМ. Парламент является набором операбельных сред (депутатов) который загружает (читает) Закон (Проект) в свою нейронную сеть (мозг) создаёт операбельную КМч которая взаимодействует с КМч других депутатов, после чего обработанная результирующая ОКМ вновь записывается на неоперабельный носитель в виде закона (см. рис. 33). За счёт того, что к операции над ОКМ привлекается большее число людей, то компетенция такой группы см. рис. 23 на стр. 75, будет более полной по всем аспектам проблемы и как следствие управление будет более адекватным, нежели в случае, когда ОКМ оперирует один человек с ограниченным спектром компетенции.

Рис.33 Оперирование ОКМ в СУ-3

Фактически такое усложнение обработки ОКМ произошло из-за нарастания Сложности окружающей среды, роста числа профессий, увеличения объёма фактических знаний.

К недостаткам такой системы следует отнести невозможность быстрого реагирования, именно поэтому в тактическом плане СУ-3 проигрывает СУ-2, но более сложная организация и более развитая система обработки ОКМ в конечном итоге приводит к победе СУ-3. История 2-ой мировой войны, тому достаточно наглядный пример. Первые успехи вермахта и нацисткой Германии (типичной СУ-2,5) над демократическими странами Западной Европы и СССР (все с некоторыми оговорками СУ-3) впоследствии привели СУ-2,5 к краху.

Но вернёмся вновь к тому, что же такое Разум. По данному определению получается, что и СУ-2 и СУ-3 по своему разумны. Но Разум подразумевает возможность осознавать свои интересы как единого целого, а не как интересы индивидов и даже групп. В этом случае получается, что в силу неразвитости компетенции иерарха СУ-2 он не в состоянии осознать все аспекты интересов всего социума. Заявления «Я есть государство» не делают такое государство разумным, т.к. КМч существенно уже, чем ОКМ социума.

В СУ-3 ситуация значительно лучше, так как характеристика компетенции более плоская и могло бы по идее быть разумным, но беда заключается в том, что ОКМ находится на неоперабельном носителе и её изменение возможно только в случае изменения среды и как следствие инициацией к обработке является реакция КМч на неудовлетворительный результат. Т.е. ОКМ только рефлексирует на среду не прогнозируя её развитие. Кроме того, крайне низкая скорость работы СУ-3, и не всегда оптимальная структура группы, работающих над тем или иным аспектом ОКМ, делает СУ-3 неадекватной в условиях стремительно нарастающей Сложности.

Можно ли сделать следующий шаг и сделать организацию Разумной, скажу сразу, можно. Но об этом в другой главе, посвященной целиком СУ-4.

В итоге можно сказать, что Разумом может обладать динамическая среда, способная иметь в себе ОКМ и выполнять самопроизвольные манипуляции с ней, как обусловленные изменением среды, так и произвольные.

Это необходимое, но не достаточное условие возникновения Разума. Тем не менее, оно является фундаментальным.